線路避雷器的原理及技術(shù)要求課件

1、線路避雷器的原理及技術(shù)要求國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院2013年9月2交流輸電線路用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器為并聯(lián)連接在線路絕緣子的兩端，用于限制線路上的雷電過電壓的復(fù)合外套金屬氧化物避雷器（以下簡稱線路避雷器）。金屬氧化物避雷器（壓敏避雷器）是以氧化鋅（ZnO）基壓敏電阻（非線性電阻）組成的。定義一、線路避雷器的原理3復(fù)合外套氧化鋅避雷器是集合復(fù)合絕緣子與氧化鋅避雷器的優(yōu)點而迅猛發(fā)展起來的。70年代發(fā)展起來的氧化鋅避雷器，以其優(yōu)異的非線性、大通流容量等優(yōu)點，取代了當(dāng)時大量使用的碳化硅避雷器；與之同時開發(fā)成功的復(fù)合絕緣子，其重量輕、耐污性能好等優(yōu)點為避雷器所利用。發(fā)展過程一、線路避雷器的原

2、理4自1980年開始，國外提出了在線路上安裝氧化鋅避雷器來減少雷擊故障的需求。美國和日本先后成功地將避雷器應(yīng)用于線路上。我國從1993年開始研制和應(yīng)用線路型避雷器。目前，復(fù)合外套氧化鋅避雷器已在110kV至500kV輸電線路上廣泛應(yīng)用。一、線路避雷器的原理5帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器與絕緣子串相并聯(lián)，它由金屬氧化物避雷器本體和串聯(lián)間隙兩部分構(gòu)成。帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)及安裝示意圖一、線路避雷器的原理7氧化鋅元件的伏安特性可由下式表示：其非線性系數(shù)a與電流密度有關(guān)，一般為0.010.04，在大的雷電流下，a也不大于0.1。 氧化鋅閥片與碳化硅閥片伏安特性比較 一、線路避雷器的原理8線路避

3、雷器帶串聯(lián)間隙線路避雷器無間隙線路避雷器（帶脫離器）內(nèi)間隙外間隙不帶支撐件間隙（純空氣間隙）帶支撐件間隙分類一、線路避雷器的原理10帶脫離器的無間隙線路避雷器不帶絕緣支撐件間隙線路避雷器（純空氣間隙線路避雷器）11其目的是在雷電過電壓的情況下保護(hù)與之并聯(lián)的絕緣子串，故串聯(lián)間隙應(yīng)僅在快波前過電壓下?lián)舸艹惺芨鞣N工頻和系統(tǒng)中出現(xiàn)的緩波前過電壓（操作過電壓）。帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器一、線路避雷器的原理12 避雷器的基本功能 避雷器應(yīng)具有以下四種機(jī)能：1）抑制過電壓的機(jī)能；2）沖擊電流的通流機(jī)能；3）從瞬時接地狀態(tài)下自我恢復(fù)性能（續(xù)流遮斷性能）；4）不發(fā)生不必要的動作。二、線路避雷器的作用 線

4、路避雷器是近年來用作架空輸電線路加強(qiáng)防雷保護(hù)較為有效的方法，能實現(xiàn)繞擊和反擊保護(hù)二、線路避雷器的作用線路避雷器應(yīng)用情況及效果評估二、線路避雷器的作用- 15 - 雖然避雷器僅能保護(hù)并聯(lián)的絕緣子，不能保護(hù)其他相，也不能保護(hù)臨基桿塔，但依然是目前公認(rèn)效果最好的防雷措施 線路避雷器效果較好，如何才能用好線路避雷器？17對避雷器應(yīng)進(jìn)行雷電沖擊50%放電電壓試驗和工頻耐受電壓試驗，其試驗值應(yīng)與線路絕緣水平相配合，以保證避雷器在雷電過電壓下放電，而在工頻過電壓下不放電。典型推薦值見下表。系統(tǒng)標(biāo)稱電壓（有效值）工頻耐受電壓（有效值）不小于雷電沖擊50%放電電壓（峰值）不大于11018556022037096

5、05005671760三、線路避雷器的性能要求18避雷器的沖擊伏秒特性曲線應(yīng)比被保護(hù)的絕緣子串的伏秒特性曲線至少低10%。避雷器沖擊伏秒特性避雷器本體的局部放電不應(yīng)大于10pC。三、線路避雷器的性能要求19三、線路避雷器的性能要求SVU參考電壓(有效值）系統(tǒng)電壓(有效值)標(biāo)稱放電電流20 kA等級標(biāo)稱放電電流10 kA等級標(biāo)稱放電電流5 kA等級陡波沖擊電流殘壓雷電沖擊電流殘壓直流1 mA參考電壓陡波沖擊電流殘壓雷電沖擊電流殘壓直流1 mA參考電壓陡波沖擊電流殘壓雷電沖擊電流殘壓直流1 mA參考電壓（峰值）不大于不小于（峰值）不大于不小于（峰值）不大于不小于90110-292260130292

6、26013096110-314280140314280140108110-358320160-180220-584520260-192220-628560280-216220-716640320-39650011711050561-7681000236521501086a-a為直流參考電流2mA下的直流參考電壓值。20電流沖擊耐受避雷器本體應(yīng)通過2ms方波電流耐受試驗、大電流沖擊耐受試驗以及大電流沖擊負(fù)載試驗。試驗值如下表： 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓有效值(kV)2ms方波沖擊電流值(A)大電流沖擊耐受電流峰值(kA)1104001002206001005001200100三、線路避雷器的性能要求21額定

7、電壓、標(biāo)稱放電電流110kV、220kV和500kV線路避雷器的額定電壓分別建議選擇108kV、192kV和396kV；110kV、220kV標(biāo)稱放電電流建議選擇10kA，500kV選擇20kA。1）避雷器額定電壓是施加到避雷器端子間的最大運(yùn)行工頻電壓有效值，選擇避雷器額定電壓時，僅考慮單相接地、甩負(fù)荷和長線電容效應(yīng)引起的暫時過電壓。三、線路避雷器的性能要求22間隙距離按如下2個原則確定串聯(lián)間隙長度：1）線路避雷器串聯(lián)間隙距離應(yīng)足夠大，能承受避雷器所安裝線路系統(tǒng)最大過電壓。2）線路避雷器串聯(lián)間隙距離應(yīng)足夠小，使得雷擊桿塔時線路避雷器能在絕緣子串閃絡(luò)之前動作。三、線路避雷器的性能要求 線路雷擊跳

8、閘的影響因素礦產(chǎn)水域 山坡大跨越雷電活動線路避雷器選點經(jīng)常發(fā)生多雷區(qū)安裝線路避雷器一基被保護(hù)，但臨近桿塔跳閘？四、線路避雷器的選點25線路避雷器宜選擇帶串聯(lián)間隙的避雷器。1）“架空輸電線路差異化防雷工作指導(dǎo)意見”（國家電網(wǎng)生2011500號）：線路避雷器宜選擇帶串聯(lián)間隙的避雷器。2）由于串聯(lián)間隙的隔離作用，避雷器本體部分基本不承擔(dān)系統(tǒng)運(yùn)行電壓，可以不考慮長期運(yùn)行電壓下的電老化問題，且本體部分的故障不會對線路運(yùn)行產(chǎn)生隱患。四、線路避雷器的選型 線路避雷器的安裝 安裝過程根據(jù)塔形的不同，采用不同的安裝方式，除了避雷器本體外，還涉及到支架選擇、安裝、計數(shù)器安裝、據(jù)帶電體距離大小以及避雷器間隙的確定等

9、。六、線路避雷器的安裝六、線路避雷器的安裝直線塔安裝 直線塔使用空氣間隙避雷器，安裝應(yīng)注意避雷器的位置避雷器與被保護(hù)絕緣子的安全距離避雷器與帶電體的距離鋼架的選擇與安裝弧形電極的方向間隙的尺寸計數(shù)器的安裝等 2、安裝線路避雷器部分安裝與細(xì)節(jié)直線塔安裝 2、安裝線路避雷器部分安裝與細(xì)節(jié)部分安裝與細(xì)節(jié)耐張塔安裝 耐張塔因無法實施安裝純空氣間隙避雷器，僅能安裝帶絕緣子間隙避雷器，使用帶絕緣子間隙避雷器，安裝應(yīng)注意：安裝點是否處于重冰區(qū)安裝點是否處于強(qiáng)風(fēng)區(qū) 避雷器的位置、避雷器與被保護(hù)絕緣子的安全距離、鋼架的選擇與安裝、計數(shù)器的安裝等（與純空氣間隙一致）絕緣子的安裝形式2、安裝線路避雷器六、線路避雷器

10、的安裝部分安裝與細(xì)節(jié) 避雷器一端通過鐵塔接地，一端通過固定絕緣子間隙直接搭接在導(dǎo)線上，避雷器采用垂直下垂的方式。部分安裝與細(xì)節(jié)線路避雷器的技術(shù)要求六、線路避雷器的安裝1、線路避雷器在安裝前應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程開展交接試驗；2、安裝支架伸出距離應(yīng)滿足避雷器與被保護(hù)絕緣子的安全距離大于最大間隙距離的要求，并留有一定裕度，防止避雷器對絕緣子金具放電，如220kV線路避雷器與接地體的空氣距離不低于1.9m；六、線路避雷器的安裝上表需進(jìn)行海拔修正，如1000m以下，220kV最小間隙不低于1.9m，2000m時應(yīng)不低于2.09m，3000m時應(yīng)不低于2.28m六、線路避雷器的安裝3、線路避雷器安裝支架可采用兩

11、根角鋼靠背雙并斜擔(dān)在桿塔塔頭主橫擔(dān)上或者采用槽鋼、角鋼結(jié)合的方式，采用的槽鋼、角鋼型號應(yīng)滿足避雷器承力要求，如安裝220kV線路避雷器采用兩根角鋼應(yīng)不低于L63*6，若采用槽鋼、角鋼結(jié)合的方式，槽鋼不低于10號；4、線路避雷器安裝時，為保障間隙距離的有效性，避雷器尾端弧形電極長軸方向應(yīng)與下方導(dǎo)線垂直；六、線路避雷器的安裝5、線路避雷器純空氣間隙安裝時應(yīng)滿足要求；6、線路避雷器的計數(shù)器應(yīng)選擇具有大盤徑、粗指針的計數(shù)器，以易于塔下查看讀取數(shù)據(jù)，安裝時計數(shù)器面板朝下。計數(shù)器安裝時，通過軟導(dǎo)線與避雷器接地端子相連，計數(shù)器朝向主橫擔(dān)側(cè)，也可安裝在桿塔塔頭主橫擔(dān)上靠近避雷器側(cè)的位置（打孔），但距避雷器的位置不應(yīng)超過2m。線路避雷器的運(yùn)行維護(hù) 線路避雷器的臺賬并密切加強(qiáng)監(jiān)視 線路避雷器的正常巡視和特殊巡視，確保裝置運(yùn)行的可靠性 結(jié)合線路檢修開展的線路避雷器檢查 避雷器本體外觀目測；串聯(lián)間隙、上下電極測量和檢查；高壓電極和接地端連線檢查；連接件檢查；檢查在線或離線監(jiān)測裝置等等。 線路避雷器計數(shù)器的動作情況， 雷雨季節(jié)后（如912月）及時記錄雷擊動作情況七、線路避雷器的運(yùn)行維護(hù)413）運(yùn)行35年后的線路避雷器可進(jìn)行抽樣試驗，抽樣避雷器進(jìn)行直流試驗，如抽樣避雷器試驗不滿足要求，要求對同批次避雷器加大抽樣比例，如仍出現(xiàn)一支不合格，應(yīng)擴(kuò)大同