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氧化鋅避雷器怎么起到耐雷保護效果的?

發布時間:2022-5-5 8:45:31

由于工農業的急速發展,導致如今對輸配電線路供電牢靠性要求越來越高。停電不只影響設備的正常工作,并且將極大地影響人們的正常生活。但是,跟著電力系統的打開,由于雷擊輸配電線路而引起的事端也日益增多。例如,依據電網缺點分類核算標明,在我國跳閘率比較高的區域,高壓線路運轉的總跳閘次數中,由雷擊引起的次數約占40~70%,尤其是在多雷、土壤電阻率高、地形凌亂的區域,雷擊輸配電線路引起的事端率更高,這將給社會帶來巨大的經濟損失。

為了削減輸配電線路的雷擊缺點,選用了各種措施,如減小避雷線的屏蔽角、行進線路絕緣水平、下降桿塔接地電阻、多重屏蔽、雙回線路選用不平衡絕緣等。但選用減小屏蔽角的辦法將遭到桿塔結構的束縛,行進絕緣水平將添加線路造價。自1980年開端,國外打開了運用氧化鋅避雷器來下降線路雷擊事端的研討,并已成功地將避雷器運用到輸配電線路上。我國也已研制出10500kV的線路避雷器,并已很多運用于輸配電線路的雷電防護。國內已對110kV及以上有避雷線的輸電線路選用線路避雷器后的防雷效果進行了詳細的剖析,但對無避雷線的35kV線路選用線路避雷器后的防雷效果目前還沒有系統的研討。

35kV配電線路縱橫延伸,地處原野,雷擊線路形成的跳閘事端在電網總事端中占有很大的百分比。一起,雷擊線路時自線路侵略變電所的雷電波也是要挾變電所的首要因素,因而,對線路的防雷保護應予充沛重視。本文研討了35kV線路選用金屬氧化物避雷器后,在雷擊桿塔時和雷擊線路情況下的保護效果。

一、剖析條件

核算選用的35kV配電線路桿塔為無拉線鋼筋混凝土單桿。桿塔波阻抗為250?,電感均勻值為0.84μH/m。雷擊桿塔時,雷電流流經桿塔經過桿塔接地設備流散到地中。在雷電流的效果下,接地設備的接地電阻呈現暫態電阻特性,用沖擊接地電阻來表征。沖擊接地電阻不同于工頻接地電阻,它是土壤電特性、接地設備形狀和埋深以及雷電流的函數。在核算中,一般桿塔的沖擊接地電阻取為10?,而關于山區,特別是巖石區域的桿塔沖擊接地電阻要高得多。為了研討桿塔沖擊接地電阻的影響,在核算時,使沖擊接地電阻在5100的較大規劃內改變。

 

二、桿塔沖擊接地電阻對耐雷水平的影響

線路的耐雷水平是確保絕緣子不產生閃絡所能承受的*大雷電流(當桿塔塔頂電壓與導線上的感應電壓的差值超越絕緣子串的50%放電電壓時,絕緣子產生閃絡。氧化鋅避雷器設備的意圖就是依據行進線路的耐雷水平。因而,在輸配電線路上裝設氧化鋅避雷器有必要抵達兩個意圖:

1)被保護線段內雷擊時,確保被保護線段內絕緣子不產生閃絡;

2)被保護線段外雷擊時,確保被保護線段內絕緣子也不產生閃絡。

 

三、耐雷水陡峭桿塔沖擊接地電阻的聯絡

不論線路是否有避雷線,是否裝有氧化鋅避雷器,線路的耐雷水均勻隨桿塔沖擊接地電阻增大而減小。同一桿塔沖擊接地電阻下,裝設了氧化鋅避雷器的線路耐雷水平較無避雷器時高,行進程度與裝設的氧化鋅避雷器組數有關。裝設一組氧化鋅避雷器時,當沖擊接地電阻在5~100?的規劃時,耐雷水平雖可行進到1.2~1.6倍(有避雷線線路),1.5~2倍(無避雷線線路),但仍然很低,尤其是在高接地電阻情況下。裝設三組避雷器時,即在相鄰的1、2號桿塔再各裝一組金屬氧化物避雷器,有、無避雷線的線路的耐雷水平分別能夠行進到2~4.4倍和3~5.5倍。裝設五組高壓避雷器時,各沖擊接地電阻下的耐雷水平都有很大起伏的行進,無避雷線的線路的耐雷水平可行進到4~7.5倍;有避雷線時更為顯著,可達5.6~9.8倍。其他,當接地電阻大于20?時,線路耐雷水平隨沖擊接地電阻增大而下降的陡度變緩,原因是沖擊接地電阻盡管直接決議了雷擊桿塔塔頂電位的凹凸和雷電流分流巨細,但是氧化鋅避雷器的分流鉗位效果使塔頂電位與導線電位靠近,靠近的程度與沖擊接地電阻無關,然后減小了沖擊接地電阻的影響。

在各種加裝氧化鋅避雷器計劃下,沖擊接地電阻相一起,有避雷線線路的耐雷水均勻比無避雷線時高。原因在于避雷線為雷電流提供了新的流散通道,然后行進了線路耐雷水平。

關于有避雷線的配電線路,經過比較能夠發現,不裝氧化鋅避雷器和裝一組氧化鋅避雷器時,線路耐雷水平與沖擊接地電阻取為同值時不同不大,也就是說,此刻耐雷水平首要取決于雷擊桿塔的沖擊接地電阻,受其他桿塔的沖擊接地電阻的影響較??;但當裝設三組和五組氧化鋅避雷器時,線路耐雷水平較沖擊接地電阻取為同值時顯著增大,尤其是在接地電阻較大的情況下,例如,沖擊接地電阻同樣是在40~100?的規劃改變時,這種情況下的耐雷水平是接地電阻取為同值時的2~3.9倍(裝三組氧化鋅避雷器)和2.4~4.8倍(裝五組氧化鋅避雷器),因而,此刻線路耐雷水平不只受被擊桿塔的沖擊接地電阻的影響,還受其它桿塔沖擊接地電阻的限制。

關于無避雷線的線路,這種情況下的耐雷水平與沖擊接地電阻取為同值時徹底相同,也就是說,耐雷水平首要取決于雷擊桿塔的沖擊接地電阻,其他桿塔的沖擊接地電阻的影響很小,能夠疏忽。

 

四、雷擊線路時的耐雷水平

在加裝不同組氧化鋅避雷器計劃下,當雷擊兩桿塔之間線路不同方位時線路的耐雷水平改變曲線圖。雷擊0號桿塔與1號桿塔之間,檔距為200m。核算中所有桿塔沖擊接地電阻均為10。

雷擊兩桿塔之間線路不同方位時線路的耐雷水平

沒有裝設氧化鋅避雷器時,配電線路耐雷水平不受雷擊方位的影響,并且耐雷水平很低,僅為2.6kA(有避雷線)和2.5kA(無避雷線),遠低于雷擊桿塔塔頂情況下的38.4kA24.9kA。當0號桿塔設備一組避雷器時,耐雷水平隨雷擊點離0號桿塔的距離的增大而下降,雷擊在1號桿塔處時的耐雷水平偏低,只需2.7kA(有避雷線)和2.6kA(無避雷線),與0號桿塔無氧化鋅避雷器時的核算值幾乎沒有不同。當0、1號桿塔各設備一組氧化鋅避雷器時,有無避雷線的配電線路的耐雷水平沿線散布曲線均以檔距中心為對稱軸散布,與只在0號桿塔設備氧化鋅避雷器時比較,耐雷水均勻有顯著的行進,在雷擊檔距中心線路時,耐雷水平偏高,達43.2kA33.8kA。因而,經過對有無避雷線的35kV的配電線路的仿照核算,能夠得出,在沒安避雷器情況下,在雷電流大于2.6kA2.5kA的時將產生閃絡,選用氧化鋅避雷器來增大雷擊于導線時的耐雷水平是很重要的。

其他,關于有避雷線的配電線路,避雷線的保護也不是徹底有用的,而是有必定的繞擊率。當雷電流大于某一值,將不會產生繞擊,雷電流較小時,則繞擊的可能性增大。下面用繞擊幾何剖析模型求這一臨界雷電流幅值Ik,與Ik對應的擊距稱為臨界擊距rsk。

hb為避雷線的高度,hd為導線的高度,為保護角。

依據35kV配電線路桿塔參數能夠求得此刻A相導線下的臨界擊距rAsk25.5m,B相導線下的臨界擊距rBsk16.7mC相與之相等)。能夠分別求出與之相應的雷電流幅值,IAk5.5kA,IBk3.1kA。因而在低于5.5kA的雷電流效果下很可能會產生繞擊。

依據對35kV的有避雷線的配電線路的仿照核算成果,能夠得出,在不裝氧化鋅避雷器的情況下,線路耐雷水平只需2.6kA,很可能產生繞擊閃絡,只在0號塔上裝氧化鋅避雷器,也很難防止。假定繞擊點為0號桿塔,再在1號塔加裝一組氧化鋅避雷器,耐雷水平可行進到25kA以上,可徹底保護配電線路免于繞擊閃絡。

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