第六章--避雷器.ppt

目前国内输电线路主要采用金属氧化物避雷器(MOA)。氧化锌避雷器由一个或并联的两个非线性电阻片叠合圆柱构成。它根据电压等级由多节组成，35～110kV氧化锌是单节的，220kV氧化锌是两节的，500kV氧化锌是三节的，而750kV氧化锌则是四节的。 500kV变电站 与传统的碳化硅避雷器相比。氧化锌避雷器特点： (1)优异的保护性能。MOA具有很好的非线性特性。 (2)大的通流能力。具有良好的吸收雷击过电压和暂态过电压的能力。 (3)较高的运行可靠性。正常的工作状态下接近绝缘状态，工频续流仅为微安级，能量释放快速恢复高阻状态，运行可靠性高，抗污秽能力强。 ZnO、SiC和理想避雷器伏安特性曲线的比较 第二节 氧化锌避雷器的运行故障 氧化锌避雷器在投人电网运行后．绝大多数运行良好，但在运行中也有损坏或爆炸的事故发生。电力部电科院的统计资料表明，国产高压氧化锌避雷器的全国平均事故率为0.286相/(百相·年)，进口高压氧化锌避雷器的全国平均事故率为0.34相/(百相·年)。造成氧化锌避雷器故障的主要原因有： (1)由于内部受潮引起故障。 (2)氧化锌阀片本身老化引起的故障。 (3)环境污秽引起避雷器损坏。 从多年的运行事故调查中可知，避雷器事故大多发生在夏季南方湿热和污秽地区。 第 六 章 避 雷 器 雷击故障及防雷措施 电力避雷器分类 氧化锌避雷器的运行故障 典型避雷器产品 第一节 雷击故障及防雷措施 　雷害事故是架空送电线路最频发的事故，我国历年送电事故统计中，雷害事故平均约占60%以上。在雷曝日平均40日以上的多雷地区和强雷地区，雷害事故可达送电事故的70%以上。因此线路防雷工作在架空线路的安全运行工作中是一项十分重要的工作。 一、概 述 （1）感应雷 感应雷是当雷击于线路附近地面时，在雷电放电的先导阶段，先导路径中充满了电荷(例如负电荷)，它对导线产生了静电感应，在先导路径附近的导线上积累了大量的异号束缚电荷(正电荷)。当雷击大地后，主放电开始，先导路径中的电荷自下而上被迅速中和，这时导线上的束缚电荷转变为自由电荷，向导线两侧流动。由于主放电的速度很快，所以导线中的电流也很大，感应电压波(正极性)U=IZ就会达到很大的数值。　 二、线路遭受雷击的形式及危害 1、线路遭受雷击的形式 图2-1　感应雷 由感应雷形成的感应过电压数值常为100～200kV，最大也不超过600kV。因此其对110kV以上线路的危害不大，但足以破坏35kV及以下的输电线路。 （2）直击雷 ——指带电的雷云直接对架空线路的地线、杆塔顶或导线、绝缘子等放电，以波的形式分左右两路前进而引起直击雷过电压的现象。 　直击雷过电压对于任何电压等级的线路都是危险的。 　线路的雷电过电压除雷击杆顶之外，通常还有三种情况：①雷电击于无避雷线的导线；②雷电绕过避雷线击于导线；③雷击于档距中央附近的避雷线。 图2-2　直击雷 雷电流的极性 根据观测，有75％～90％的雷电流是负极性的(即雷云带负电荷)，故主要是研究负极性时的情况。 雷暴日 一天内只要听到雷声就算一个雷暴日。雷暴日的多少与纬度有关，雷暴日也与地形有关。由于山地局部热雷云的影响，雷电通常比平原多，相对比值约3:1。 2、雷击对线路的危害 （1）绝缘子串闪络，电源开关跳闸?严重时引起绝缘子串炸裂或绝缘子串脱开?形成永久性的接地故障。 （2）雷击导线引起绝缘闪络，造成单相接地或相间适中短路，其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断。其烧伤的严重程度取决于短路功率及其作用的持续时间。 （3）架空地线档中落雷时，在与放电通道相连的那部分地线上，有可能灼伤、断股、强度降低，以致断地线。 （4）当线路遭受雷击时，由于导线、地线上的电压很高，还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。 图2-3　感应雷雷击跳闸时零质绝缘子钢帽炸裂照片 　　　国家电网公司规定：各电压等级线路的雷击跳闸率在现阶段应力争达到如下目标： 110(60)kV:　0.525次/100km.a; 220kV:　0.315次/100km.a; 330kV:　0.2次/100km.a; 500kV:　0.14次/100km.a。 35kV线路暂时不考核雷击跳闸率。 三、防雷保护措施 （1）避雷线—防止线路遭受直击雷，引雷入地； （2）改善线路的接地或加强线路的绝缘—保证地线遭雷击后不引起间隙击穿而使绝缘闪络； （3）减小线路绝缘上的工频电场强度或采用中性点非直接接地系统—保证即使线路绝缘受冲击发生闪络，也不至于变为两相短路或跳闸。 （4）采用自动重合闸或采用双回路或环网供电—保证即使