气吹灭弧间隙在变电站防雷中的应用分析

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1、广西大掌硕士掌位论文气吹灭弧间隙在变电站防雷中的应用研究第1章绪论1．1本课题研究目的和意义电力系统因为雷电灾害引发的故障在南方重雷害地区至少占所有事故的六成，而变电站在电力系统中所处地位及其重要，一旦出现雷害事故，将首先导致大面积的停电事故。其次由于变电站内的各种主要电气设备的内绝缘大多都不能自动恢复，一旦出现雷害损坏，修复将会十分困难，因而将回导致停电时间的延长，将极大的影响国民经济和人民的正常生活‘1】【2】【3】[4J[5】。由于雷击线路的事故比较频繁地，雷电侵入波是造成变电站雷害故障的主

2、要因素，虽然线路绝缘水平在一定程度上影响侵入变电站的雷电波的幅值，但是由于线路本身的绝缘水平要大大高于变电站内各电气设备的绝缘水平，譬如35kV线路绝缘子串的50％冲击放电电压达到300kV，变压器的全波冲击试验电压仅为185kV全波的多次冲击耐压只有168kV；1lOkV绝缘子串的50％冲击放电电压为700kV，而变压器的全波冲击试验电压只有450kV，全波的多次冲击保证耐压为409kV；220kv系统线路的绝缘子串50％冲击放电电压为1200kV、而同电压级别变压器的全波冲击试验电压却只有83

3、5kV，全波的多次冲击保证耐压更只有759kV，因此就需要来采用有效的防护措施，以减少经线路而来的雷电侵入波幅值和陡度，以此来限制变电站内的过电压，从而避免雷电事故对电站内的电气设备发生危害网【7】【8】．，确保整个电力系统的安全稳定运行。因此研究和分析变电站的耐雷性能，来改善和提高它的防护措旄，将是非常有意义的。线路避雷器有着非常好的防雷作用，但是其自身有着很高的的故障率，而且价格比较贵，很大程度上制约了他的大面积使用。为了避免相间短路和断路器跳闸事故的发生，‘我国35kV及35kV以下配电系统

4、一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地，这样做是为了自动消除由于雷击而引起的部分单相接地事故。然而对地电容非常大是山区线路的特性，并且补偿实时容性电流的要求很难通过线路的增加以及线路三相之间的不对称分布来实现，主要问题在于消弧线圈很难满足要求，不能自己熄灭工频续流。“疏导式”防雷保护【1o】是指允许线路存有一定的雷击跳闸率，雷击使绝缘闪络时，想办法使工频续流不在绝缘子旁边燃烧。“疏导型"防雷间隙国外已经做了大量研究，1广西大掌硕士掌位论文气吹灭孤间隙在变电站防雷中的应用研究这种办法丰富了防雷保护方式

5、[10】[11儿12】。但是这种产生的电弧有可能不能自熄燃烧到线路从而发生断线故障，使绝缘劣化。而且出现相间短路而跳闸是持续的工频续流经常可能导致的问题，严重的过电压冲击会出现在变压器，电抗器等电气设备上。所以研制在间隙击穿后能以极快速度熄灭工频电弧的一种新型防雷间隙，从而实现即能避免线路经常跳闸又能限制雷击过电压影响的功能，非常有必要。1．2防雷保护间隙研究现状早期的线路避雷器是一种开放的空气间隙。空气击穿所需要的电压非常高，大概需要500kV／m，但是一旦空气被击穿后，就会只有几十伏的低压了。

6、人们做出的最早的避雷器是在输电线上接一根导线的一段，而另一根导线的一端连接大地，两根导线两端相隔一定距离从而构成空气间隙的电极，避雷器之击穿电压由间隙之间的距离决定，输电线路的正常工作电压不能高于击穿电压。正常运行时，空气间隙等于开路，而过电压使得间隙击穿之后，过电压强制降低，过电流也将通过空气间隙击穿后形成的电流通道泄放进大地，从而实现对线路的保护。但是开放的空气间隙有以下缺点：击穿电压易受环境影响；空气放电会使电极氧化；当形成电弧后，要经过较长时间才能熄灭电弧，所以依然很容易造成线路故障【14

7、1。(1)防雷保护间隙对于绝缘子串的保护装置，国外做了大量研究，而对于220kV及220kV以下的输电线路的保护装置国内的研究不多。对于线路绝缘的保护方式，各国电力系统也采取了不同的措施，由于线路不同路径和电压，绝缘保护装置也有所不同。有些结构很简单，主要作用是引弧，叫做招弧角；有些则希望能起到引弧屏蔽，降低无线电噪声，叫做引弧保护装置：有些不要求引弧，只要求它能均压屏蔽电晕，叫做保护环。日本的这种装置叫招弧角，一般用于66～154kV电压架空输电线路。一般用软钢制作，不同型号的招弧角用于不同等级

8、系统和不同绝缘子片数的线路。德国称这个保护装置叫做引弧保护装置，由于德国对保护装置的要求很高，能比他国家同类装置中起到比较好的保护效果。德国的这装置要求能在雷击闪络电弧燃烧后，弧点上的电弧迅速引到最终燃烧点上烧到短路电流断掉。70年代初，英德法三国的研究者，曾在756kV试验线路的V形导线绝缘子串上安2广西大掌硕士掌位论文气吹灭孤间髓【在变电站防雷中的应用研究装了引弧装置，它可以屏蔽电晕以及减小无线电噪声。此保护装置即可以引弧。然而，线路绝缘保护装置在国内很少应用，这是由于330k