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淺談10kV架空配電線路過(guò)電壓主要保護(hù)措施
時(shí)間: 2019-03-02 13:02
來(lái)源: 未知
作者: 科新電力
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10kV架空配電線路過(guò)電壓保護(hù)措施主要有以下幾個(gè)方法：
1.局部加強(qiáng)絕緣提高線路絕緣水平
將配電線路中的瓷絕緣子更換成為硅橡膠絕緣橫擔(dān)，全線提高線路絕緣水平，雷電引發(fā)的工頻續(xù)流因爬距大而無(wú)法建弧。為了降低線路造價(jià)，可采用架空絕緣導(dǎo)線加強(qiáng)局部絕緣的方式，即在絕緣導(dǎo)線固定處加厚絕緣也是一種嘗試的辦法。
優(yōu)點(diǎn)：有效提高線路絕緣水平，免維護(hù)。
缺點(diǎn)：更換絕緣子的投資成本較大，而且只能減少斷線機(jī)率，防止絕緣導(dǎo)線雷擊斷線效果不明顯。
2.架空避雷線
作用：在空曠地區(qū)同桿架設(shè)架空避雷線對(duì)配電架空絕緣線路進(jìn)行屏蔽保護(hù)，架空絕緣線上的感應(yīng)電壓將降低(1-k)倍，k為避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)乘以沖擊系數(shù)。
缺點(diǎn)：（1）投資成本大。
（2）雷擊架空避雷線后容易造成反擊閃絡(luò)/定位高度較低的雷電先導(dǎo)容易產(chǎn)生繞擊閃絡(luò)：仍然可能引發(fā)工頻續(xù)流熔斷絕緣導(dǎo)線。
3.保護(hù)間隙
作用：保護(hù)間隙將電弧拉長(zhǎng)，使電網(wǎng)電壓不能維持電弧燃燒，是一種最簡(jiǎn)單的滅弧裝置。
缺點(diǎn)：（1）間隙不能切斷雷電流之后的工頻短路電流，必須借助于自動(dòng)重合閘配合來(lái)切斷電弧。
（2）間隙電壓擾動(dòng)將影響電能質(zhì)量。
（3）間隙放電可能導(dǎo)致線圈形式的設(shè)備陡波擊穿。
4.放電絕緣子
也稱放電絕緣子或鉗位絕緣子。日本東京電力公司采用放電鉗位絕緣子以防止絕緣導(dǎo)線雷擊斷線，如圖所示。即在絕緣導(dǎo)線固定處剝離絕緣層，加裝特殊設(shè)計(jì)的金屬線夾。當(dāng)雷電閃絡(luò)引發(fā)工頻續(xù)流時(shí)，工頻續(xù)流在該金屬線夾上燃弧直至線路跳閘以熄滅工頻續(xù)流，從而避免燒傷絕緣子和熔斷絕緣導(dǎo)線。
5.防雷金具
防雷金具在原理上與鉗位絕緣子相同。在絕緣導(dǎo)線固定處剝離絕緣層，加裝特殊設(shè)計(jì)的金屬線夾。當(dāng)雷電閃絡(luò)引發(fā)工頻續(xù)流時(shí)，工頻續(xù)流在該金屬線夾上燃弧直至線路跳閘以熄滅工頻續(xù)流，從而避免燒傷絕緣子和熔斷絕緣導(dǎo)線。
6.懸垂線夾閃絡(luò)保護(hù)器
根據(jù)同一原理，芬蘭Nokia公司研發(fā)的被覆線配電系統(tǒng)（SAX系統(tǒng)），采用懸垂線夾和其它裝置作為閃絡(luò)保護(hù)器，懸垂線夾承受工頻電弧。該裝置抗震性能較差，線路風(fēng)吹舞動(dòng)時(shí)，常發(fā)生故障。
﹡放電絕緣子、防雷金具及懸垂線夾的缺點(diǎn)：
（1）對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量有所降低；
（2）存在如何防水浸入絕緣線芯的問(wèn)題，可能導(dǎo)致導(dǎo)線線芯的電化學(xué)腐蝕引起斷線；
（3）由于絕緣層的收縮作用和不同材料的熱脹系數(shù)不同，剝離部分的長(zhǎng)度很難控制在一個(gè)固定的值，可能露出帶電部分；
（4）靠絕緣子及放電間隙硬扛雷電流、工頻續(xù)電流，需要線路出線斷路器配合掉閘、重合閘，需要顧及出線斷路器的性能；
（5）影響絕緣導(dǎo)線的機(jī)械拉伸性能。
7.增長(zhǎng)閃絡(luò)路徑
通過(guò)增長(zhǎng)閃絡(luò)路徑，降低工頻建弧率，是防止架空絕緣線路雷擊斷線事故的另一思路。俄羅斯國(guó)家電力公司首先提出長(zhǎng)閃絡(luò)間隙保護(hù)方式，如圖所示。在橫擔(dān)上安裝一U形絕緣閃絡(luò)路徑，使U形頭部與絕緣導(dǎo)線之間的沖擊放電電壓比絕緣子放電電壓低。當(dāng)雷電過(guò)電壓時(shí)，該間隙先于絕緣子擊穿閃絡(luò)，并沿絕緣閃絡(luò)路徑發(fā)展。設(shè)計(jì)該絕緣路徑足夠長(zhǎng)，就可以阻止工頻續(xù)流建弧，切斷工頻續(xù)流。優(yōu)點(diǎn)：投資成本較低，免維護(hù)。
缺點(diǎn)：如何保持間隙的問(wèn)題和如何與同桿及其它線路保持間距的問(wèn)題很難解決，間隙電壓擾動(dòng)將影響電能質(zhì)量。
8.限流消弧角
該裝置利用放電線夾刺穿絕緣導(dǎo)線的絕緣層，形成對(duì)氧化鋅限流元件3的尖端放電間隙，當(dāng)線路出現(xiàn)雷電過(guò)電壓時(shí)，尖端間隙2首先放電，雷電流經(jīng)氧化鋅限流元件釋放，而工頻續(xù)流則被氧化鋅限流元件截?cái)啵瑥亩乐辜芸战^緣線路雷擊斷線事故的發(fā)生。
9.氧化鋅避雷器
作用：隨著氧化鋅閥片的技術(shù)性能提高，氧化鋅避雷器優(yōu)良的保護(hù)性能已被人們接受，近年來(lái)廣泛地應(yīng)用于電氣設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)。
缺點(diǎn)：（1）保護(hù)范圍較小：只能夠保護(hù)附近的電氣設(shè)備免受雷害。
（2）長(zhǎng)期承受運(yùn)行電壓：加速了電阻片的劣化而損壞。
（3）在消弧線圈接地系統(tǒng)中，如果發(fā)生避雷器擊穿，將會(huì)造成長(zhǎng)接地。 武漢科新電力設(shè)備公司專業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)變壓器、高壓試驗(yàn)變壓器、串聯(lián)諧振、大電流發(fā)生器、直流電阻測(cè)試儀、微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀、GkTJ—8B高壓開(kāi)關(guān)測(cè)試儀、試油機(jī),絕緣鞋試驗(yàn)裝置,大電流發(fā)生器,微機(jī)北歐表.產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)久耐用.優(yōu)惠電話027-86794713 13971063471
1.局部加強(qiáng)絕緣提高線路絕緣水平
將配電線路中的瓷絕緣子更換成為硅橡膠絕緣橫擔(dān)，全線提高線路絕緣水平，雷電引發(fā)的工頻續(xù)流因爬距大而無(wú)法建弧。為了降低線路造價(jià)，可采用架空絕緣導(dǎo)線加強(qiáng)局部絕緣的方式，即在絕緣導(dǎo)線固定處加厚絕緣也是一種嘗試的辦法。
優(yōu)點(diǎn)：有效提高線路絕緣水平，免維護(hù)。
缺點(diǎn)：更換絕緣子的投資成本較大，而且只能減少斷線機(jī)率，防止絕緣導(dǎo)線雷擊斷線效果不明顯。
2.架空避雷線
作用：在空曠地區(qū)同桿架設(shè)架空避雷線對(duì)配電架空絕緣線路進(jìn)行屏蔽保護(hù)，架空絕緣線上的感應(yīng)電壓將降低(1-k)倍，k為避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)乘以沖擊系數(shù)。
缺點(diǎn)：（1）投資成本大。
（2）雷擊架空避雷線后容易造成反擊閃絡(luò)/定位高度較低的雷電先導(dǎo)容易產(chǎn)生繞擊閃絡(luò)：仍然可能引發(fā)工頻續(xù)流熔斷絕緣導(dǎo)線。
3.保護(hù)間隙
作用：保護(hù)間隙將電弧拉長(zhǎng)，使電網(wǎng)電壓不能維持電弧燃燒，是一種最簡(jiǎn)單的滅弧裝置。
缺點(diǎn)：（1）間隙不能切斷雷電流之后的工頻短路電流，必須借助于自動(dòng)重合閘配合來(lái)切斷電弧。
（2）間隙電壓擾動(dòng)將影響電能質(zhì)量。
（3）間隙放電可能導(dǎo)致線圈形式的設(shè)備陡波擊穿。
4.放電絕緣子
也稱放電絕緣子或鉗位絕緣子。日本東京電力公司采用放電鉗位絕緣子以防止絕緣導(dǎo)線雷擊斷線，如圖所示。即在絕緣導(dǎo)線固定處剝離絕緣層，加裝特殊設(shè)計(jì)的金屬線夾。當(dāng)雷電閃絡(luò)引發(fā)工頻續(xù)流時(shí)，工頻續(xù)流在該金屬線夾上燃弧直至線路跳閘以熄滅工頻續(xù)流，從而避免燒傷絕緣子和熔斷絕緣導(dǎo)線。
5.防雷金具
防雷金具在原理上與鉗位絕緣子相同。在絕緣導(dǎo)線固定處剝離絕緣層，加裝特殊設(shè)計(jì)的金屬線夾。當(dāng)雷電閃絡(luò)引發(fā)工頻續(xù)流時(shí)，工頻續(xù)流在該金屬線夾上燃弧直至線路跳閘以熄滅工頻續(xù)流，從而避免燒傷絕緣子和熔斷絕緣導(dǎo)線。
6.懸垂線夾閃絡(luò)保護(hù)器
根據(jù)同一原理，芬蘭Nokia公司研發(fā)的被覆線配電系統(tǒng)（SAX系統(tǒng)），采用懸垂線夾和其它裝置作為閃絡(luò)保護(hù)器，懸垂線夾承受工頻電弧。該裝置抗震性能較差，線路風(fēng)吹舞動(dòng)時(shí)，常發(fā)生故障。
﹡放電絕緣子、防雷金具及懸垂線夾的缺點(diǎn)：
（1）對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量有所降低；
（2）存在如何防水浸入絕緣線芯的問(wèn)題，可能導(dǎo)致導(dǎo)線線芯的電化學(xué)腐蝕引起斷線；
（3）由于絕緣層的收縮作用和不同材料的熱脹系數(shù)不同，剝離部分的長(zhǎng)度很難控制在一個(gè)固定的值，可能露出帶電部分；
（4）靠絕緣子及放電間隙硬扛雷電流、工頻續(xù)電流，需要線路出線斷路器配合掉閘、重合閘，需要顧及出線斷路器的性能；
（5）影響絕緣導(dǎo)線的機(jī)械拉伸性能。
7.增長(zhǎng)閃絡(luò)路徑
通過(guò)增長(zhǎng)閃絡(luò)路徑，降低工頻建弧率，是防止架空絕緣線路雷擊斷線事故的另一思路。俄羅斯國(guó)家電力公司首先提出長(zhǎng)閃絡(luò)間隙保護(hù)方式，如圖所示。在橫擔(dān)上安裝一U形絕緣閃絡(luò)路徑，使U形頭部與絕緣導(dǎo)線之間的沖擊放電電壓比絕緣子放電電壓低。當(dāng)雷電過(guò)電壓時(shí)，該間隙先于絕緣子擊穿閃絡(luò)，并沿絕緣閃絡(luò)路徑發(fā)展。設(shè)計(jì)該絕緣路徑足夠長(zhǎng)，就可以阻止工頻續(xù)流建弧，切斷工頻續(xù)流。優(yōu)點(diǎn)：投資成本較低，免維護(hù)。
缺點(diǎn)：如何保持間隙的問(wèn)題和如何與同桿及其它線路保持間距的問(wèn)題很難解決，間隙電壓擾動(dòng)將影響電能質(zhì)量。
8.限流消弧角
該裝置利用放電線夾刺穿絕緣導(dǎo)線的絕緣層，形成對(duì)氧化鋅限流元件3的尖端放電間隙，當(dāng)線路出現(xiàn)雷電過(guò)電壓時(shí)，尖端間隙2首先放電，雷電流經(jīng)氧化鋅限流元件釋放，而工頻續(xù)流則被氧化鋅限流元件截?cái)啵瑥亩乐辜芸战^緣線路雷擊斷線事故的發(fā)生。
9.氧化鋅避雷器
作用：隨著氧化鋅閥片的技術(shù)性能提高，氧化鋅避雷器優(yōu)良的保護(hù)性能已被人們接受，近年來(lái)廣泛地應(yīng)用于電氣設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)。
缺點(diǎn)：（1）保護(hù)范圍較小：只能夠保護(hù)附近的電氣設(shè)備免受雷害。
（2）長(zhǎng)期承受運(yùn)行電壓：加速了電阻片的劣化而損壞。
（3）在消弧線圈接地系統(tǒng)中，如果發(fā)生避雷器擊穿，將會(huì)造成長(zhǎng)接地。 武漢科新電力設(shè)備公司專業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)變壓器、高壓試驗(yàn)變壓器、串聯(lián)諧振、大電流發(fā)生器、直流電阻測(cè)試儀、微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀、GkTJ—8B高壓開(kāi)關(guān)測(cè)試儀、試油機(jī),絕緣鞋試驗(yàn)裝置,大電流發(fā)生器,微機(jī)北歐表.產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)久耐用.優(yōu)惠電話027-86794713 13971063471
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