110kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙的应用探究.docVIP

110kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙的应用探究 　　【摘要】介绍了110kV线路安装复合绝缘子用并联间隙装置的应用问题，并对装置的雷电冲击放点试验以及电场强度计算等进行了分析。 　　【关键词】110kV线路；复合绝缘子；防雷保护；并联间隙 　　1 我国110kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙现状 　　当前我国输电线路在雷电保护中主要采用的是复合绝缘子防雷保护装置，这种装置在实践中证明避雷效果明显，而且在保护电力线路免受雷击方面发挥着重要作用。随着电力系统的逐步完善，为了进一步的提高并促进电力线路防雷保护效果，在复合绝缘子防雷保护装置原有的基础上提出了并联间隙的方式，这种方式在实际的操作中需要从现场的实际地理位置以及环境等各方面去综合考虑，在实现过程中还需要做到资源的节约。这种并联间隙成本较低、操作方便，从而可以大面积的进行推广使用，但是当前使用的复合绝缘子防雷保护中还是存在有问题的。 　　我国当前使用的110kV复合绝缘子在高压侧和低压侧均没有设置均压环，在这种情况下，很容易产生工频电弧，进而造成绝缘子的燃烧，影响到绝缘子的正常使用，进一步的发展可能会造成绝缘子的燃烧，引起线路的损坏，使得电力线路出现故障，这种情况下，维修人员可以快速的找到雷击位置，而且还能识别出工频电弧的放电，此外还可以均匀电场，这些都有利于电路系统的平稳运行，通过设置并联间隙，可以使得线路在遭受雷击后增加发生跳闸的次数，根据这些优缺点，在实际的应用过程中就需要使用加长型的绝缘子将并联间隙后增加的跳闸相互抵消，不仅降低了跳闸，而且还提高了设备的防雷能力，对于电力线路的正常运行有着重要意义。 　　2 复合绝缘子防雷保护概述 　　复合绝缘子防雷保护主要是将一对金属电极并联在在绝缘子的两侧位置，这样就可以构成一个保护间隙，这个保护间隙需要小于绝缘子串的总长度。当线路遭受雷击之后，会在绝缘子串上产生较高的过电压，之后保护间隙会在绝缘子之前放电，这是因为在放电电压方面，保护间隙的要小于绝缘子的。并联间隙形成的放电通道可以让工频电弧通过，最终到达绝缘子两侧设置的金属电极上发生燃烧，这样就有效的避免了在雷击过程中工频电弧对绝缘子的燃烧。也就是说当线路遭受雷击之后，雷电的能量会通过并联间隙将其释放，并引导到绝缘子两侧的金属电极，避免了工频电弧对绝缘子的损坏，这个过程中会出现跳闸，但是通过重新合闸可以保证线路的正常运行，不会出现大的故障。 　　3 复合绝缘子防雷保护并联间隙的设计 　　在复合绝缘子防雷保护并联间隙的设计中，要保证各项技术满足要求，针对原有的一些绝缘子安装方式以及当地的环境进行设计，比如，在设计中需要考虑到并联间隙、并联间隙的材料选择等。综合各方面的因素，对于复合绝缘子防雷保护并联间隙设计有以下三种方案，在这三种方案中包括两种直线方案和一种耐张串方案。具体的示意图见图1和图2，直线串方案1是将原来的均压环使用环形的招弧角替换，这样招弧角也可以起到均压器的作用，同时要注意的是其中的碗头和球头都需要使用改良后的。在直线串方案2中，在绝缘子的两侧增加角形招弧角，并在上电极和下电极之间使用引流线，这样有利于提高工频电流的流通。对于耐张串方案，不需要将原有的耐张串打开，只需要使用三角连板操作孔实施安装即可，这种方案在实际的应用中可以减少工作量，提高工作效率。 　　4 装置的雷电冲击放电试验 　　4.1 雷电冲击试验的意义 　　经过设计后的复合绝缘子防雷保护并联间隙在具体的使用中是否可以正常发挥作用就需要通过实验来进行验证，间隙装置以及在绝缘子上的安装示意图如图3所示，通过这个实验就需要验证该装置对于线路系统是否具有保护作用。同时从试验中找出并联间隙的最佳距离同时确定出雷电闪络路径。从而使得装置发挥最大的避雷作用，有效地保护好绝缘子。 　　4.2试验过程 　　实验的场所选择的是中国电力研究院户外高压试验场地。在具体的试验中，采用1：1简化的塔头实施模拟试验。他头和地面之间的距离为20m，对于110KV的输电线采用的是直径27mm、每根长度为6m的镀锌钢管替代，对于绝缘子的选择采用的是加长型和标准型。这两种不同型号的绝缘子干狐距离分别为1150mm和1045mm。对于加长型的绝缘子而言，其干狐长度可以通过并联间隙实施调节。 　　4.3 试验结果讨论 　　图3 并联间隙装置以及在绝缘子上的安装位置 　　在试验中通过多次试验，最终得出的试验结果主要有以下几点：（1）带有并联间隙装置的绝缘子在雷电冲击放电中所产生的电压要远远地小于普通绝缘子在雷电冲击放电产生的电压，经过数据计算，对于110KV的输电线路在雷击作用想所产生的放电电压要小于5.0%，而加长型的绝缘子和标准绝缘子相比较，加长型绝缘子在雷电作用下产生的放电电压要高于标准绝缘子；