线路型避雷器在35kV线路上的推广应用

2014-10-21 20:07张小蕊
建筑工程技术与设计 2014年32期
关键词:氧化锌避雷器绝缘子

张小蕊

【摘要 】文章以35KV线路型避雷器概述微出发的,系统分析了线路避雷器使用和安装要求,最后重点探讨了线路型避雷器在35kV线路上的推广应用。

【关键词】线路型避雷器,35kV线路,推广应用

一、前言

随着我国经济的巨大发展,对电力的需求有增无减,但是近年来高速的工业发展也带来了环境条件的改变,有些地方的环境变得恶化,由雷击引起的输电线路跳闸故障也日益增多,这不但对工农业生产以及老百姓的日常生活造成了比较大的影响,而且对设备也容易造成损伤。为了减少这种情况的发生,一定要重视线路型避雷器在35kV线路上的应用。

二、35KV线路型避雷器概述

35KV线路型避雷器金属氧化避雷器是国际上90年代的高科技产品。其采用了非线性伏-安特性十分优异的氧气锌电阻片,故而避雷器的徒坡,雷电波,操作波下的保护特性均比传统的碳化硅避雷器有了极大的改善。特别是氧化锌电阻片具有良好的徒坡响应特性,对陡坡电压无迟延,操作残压低,没有放电分散性等优点。从而克服了碳化硅避雷器所固有的因陡坡放电迟延而引起的陡坡放电电压高,操作波放电分散性大而导致操作波放电电压高等缺点,使得坡,操作波下的保护裕度大大地提高,而且在绝缘配合方面,能够作到陡坡,雷电波,操作波的保护裕度接近一致,从而对电力设备提供最佳的保护,进而提高了保护的可靠性。氧化锌避雷器同时具有吸收雷电过电压,操作过电压和工频暂态过电压的能力。

复合外套金属氧化锌避雷器是国际90年代的高科技产品。采用整体硅橡胶模压成型,密封性能好,防爆性能优异,耐污秽免清洗,并能减少雾天湿闪发生,耐电蚀抗老化,体积小重量轻,耐碰撞,便于安装和维护。是瓷套避雷器的更新换代产品。0KV输配电线路系电力系统中最常用的电压等级线路,由于10KV线路的绝缘水平普遍较低,难以承受直击雷或感应雷的作用,不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络起跳闸,而且在雷电击中周边的树木或建筑时,因感应电压过高也会导致闪络,绝缘层被击穿,接续的工频电弧在此处燃烧,在极短的时间内导线就会被烧断。目前我国各大、中城市10KV配电线路采用绝缘导线做为架空配电线路的愈來愈多,有效地解决了裸导线难以解决的走廊和安全问题,与地下电缆相比具有投资省,建设快的优点,但也带来了一些新的技术问题,其中之一就是绝缘导线运行中的雷击断线,雷击断线已成为电力系统面临的一个安全难题。为了解决现有技术存在的缺陷,我公司新研制和开发的防雷产品有FEG-12/5型高压防雷针式复合绝缘子(分穿刺和非穿刺式两种)型高压跌落式防雷保护器等。以上新产品都具有防雷保护功能。这些防雷新产品性能可靠,安装施工方便,投资少,收获大,为电力部门提供了更经济、更安全、更有效的途径。

三、线路避雷器使用和安装要求

线路避雷器必须体积小、重量轻、结构紧凑,以便于安装在现有杆塔上。避雷器的保护水平应与线路绝缘子串具有良好的绝缘配合,尤其是带串联间隙线路避雷器,其50%冲击放电电压和伏秒特性应与线路绝缘子的放电特性相一致,正、负极分散性应控制在很小范围以内,设计和试验表明,分散性在10%以内较为合适。维护和更换线路避雷器的工作较繁重,因此必须保证避雷器的运行可靠性,即避雷器的防爆性能、密封性能、机械性能均要求很高,尤其当避雷器发生故障时,不能影响系统的正常运行,应达到“免维护”的使用要求。线路防雷应考虑其经济适用性,为降低线路安装避雷器的成本,争取以较少的线路避雷器安装数量来获取最大的防雷效果。除了从杆塔的实际情况出发,合理配置线路避雷器外,还要求避雷器的保护距离尽可能增大,以最大限度地减少线路避雷器安装数量。一般情况下,通过合理设计无间隙线路避雷器可满足这些要求。

四、线路型避雷器在35kV线路上的推广应用

1、选择避雷器

选择复合绝缘套氧化锌避雷器。常规的避雷器主要为瓷外套,而且具有比较笨重、不易安装的缺点在使用起来具有一定的局限性。如果不慎发生爆炸,爆炸产生的碎片很可能对附近的绝缘子产生威胁,影响其正常运行。复合绝缘套氧化锌避雷器正好填补了这一不足,它运行起来更加安全、而且使用不受线路的限制。选择外部带间隙的复合绝缘氧化锌避雷器。复合绝缘氧化锌避雷器主要被悬挂在线路塔杆上,具体可分为两种:外部带间隙的复合绝缘外套氧化锌避雷器、外部不带间隙的复合绝缘套氧化锌避雷器。其中,外部带间隙的复合绝缘外套氧化锌避雷器能够在线路正常运行的情况下隔离电网运行电压,免与避雷器受电压的影响,即便避雷器受到损坏仍然可以确保输电线路正常运行。

2、避雷器参数的选择

避雷器需长期在电压下运行,输电线路在外界环境中运行的条件较变电站内的运行条件更为复杂,为了确保避雷器能够正常运行,应该提高外部带间隙的复合绝缘外套氧化锌避雷器的电压,由110Kv变为120Kv,将持续运行的电压由75Kv提高为90Kv,将直流电压由1mA提高到160Kv。由于避雷器通常安装在容易遭受雷击的地区,其被雷击的几率相对更大,应将避雷器的强电流耐受由60kA提高到110kA。避雷器需长期懸挂在线路上并同时承担电压的作用,因而对避雷器进行施加拉力的实验就显得很有必要。轴向分别施加550千克和700千克的拉力静态机械负荷,在此状态下施加1.0倍的电位值进行局部放电的测量。试验显示,当轴向机械负荷加到额定破坏负荷时,局部不会出现放电现象,避雷针任然能够保持稳定的机电性能。

3、避雷器的安装应用

为了避免雷击和操作过电造成绝缘子闪络而发生断电现象,需要安装避雷器,为了保证避雷器能够发挥最佳作用,在对其进行安装时应该结合实际选择安装位置。避雷器与绝缘子之间应保持适当的距离。线路避雷器电容量大而电阻小,串联间隙恰恰相反,电容量小电阻大。线路正常运行的情况下,避雷器承担的电压相对较小,因此可以将线路避雷器的下端电位视为零。线路绝缘子的下端为高电位,若进行避雷器安装时过分靠近绝缘子会造成绝缘子下端对避雷器下端发生不正常的放电等严重后果。为了保证输电线路能够正常运行,两者之间的最小距离应该保证串联间隙的放电电压略高于绝缘子下端对避雷器的放电电压。

在对避雷器进行设计的过程中虽然已经将其抗拉能力考虑在内,为了防止意外发生,应该避免将导线上的负荷转移到线路避雷器上,避雷器悬挂在输电线上很容易受风力的影响,为了确保其正常工作,应该保持其间隙距离不变。

如果在雷击率较高的地区安装避雷器,所有杆塔三线导线都应该加装线路避雷器,这样做虽然降低了跳闸风险,但是却增加了投资。为了解决这一矛盾,可以采用线路避雷器,在对其进行安装时,应该不同塔杆的接地电阻和塔杆的差距考虑在内,这样便能够有效降低线路的跳闸率。在进行线路避雷器安装时,尽可能避免水平安装的方式而采用顺应塔杆单独铺设接地线。

五、结束语

输电线路雷害事故多,相对其他防雷措施,线路型避雷器的防雷效果已被国内外所公认。特别在地形复杂、土壤电阻率高和多雷的山区的部分线路,降低杆塔接地电阻难度较大,线路型避雷器在35kV线路上的应用可以有效降低雷击跳闸,从而为线路提供可靠保护。

参考文献

[1]滕万里.输电线路避雷器的应用与探讨[J].贵州气象,2010(2).

[2]刘飞.线路避雷器在输电线路防雷中的应用[J].技术应用,2011(5).

[3]张记权.浅谈线路避雷器在输电线路防雷中的效果[J].湖北电力,2010(12)

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