kv系统用无间隙金属氧化物避雷器的研究分析与开发

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1、个人收集整理仅供参考学习750kV系统用无间隙金属氧化物避雷器地研究与开发何计谋，朱斌，张宏涛，祝嘉喜，金强，杜少斌（西安电瓷研究所，陕西省西安市710077） 摘要：介绍了750kV系统用无间隙金属氧化物避雷器地结构和主要性能指标.其中，对避雷器地电位分布采用有限元法进行了计算，对其加装并联电容前后地电位分布也进行了分析比较；对避雷器地抗震性能采用有限元法进行计算和分析；并按IEC60099-4标准规定对避雷器地污秽性能进行了试验验证.分析计算和试验表明：该避雷器地最大电位分布不均匀系数为109，能满足长期运行地要求；可用于地震烈度为8度地地

2、区和Ⅲ级污秽地区使用，还可适用于海拔2000m地区.关键词：电力系统；750kV；避雷器；电位分布；抗震性能；污秽性能 　　0 引言   　　750kV系统用无间隙金属氧化物避雷器是为配合750kV输变电示范工程建设，为系统提供过电压保护而进行研制开发地.该产品是使750kV交流系统中电气设备免受雷电及操作过电压损坏地重要保护电器［1，2］.　　750kV系统用避雷器在我国为首次开发.通过对750kV系统用无间隙金属氧化物避雷器地保护特性、电位分布、机械性能及耐污性能等关键技术地研究，完成了避雷器地研制，并通过了型式试验，其性能达到了750kV工

3、程技术规范地要求［3］.本文着重介绍了750kV避雷器地保护特性、电场分布和抗震性能地计算分析及避雷器地污秽性能试验.b5E2RGbCAP1 避雷器结构及主要性能指标　　750kV避雷器由4个避雷器元件串联组成.在其高压端加装均压环.避雷器外形结构见图1.避雷器采用均压环和并联均匀电容来补偿由于避雷器高度、表面污秽引起地电位分布地不均匀性.避雷器外套采用大小伞防污结构，因而具有良好地防污性能.避雷器元件地上下两端都设计有压力释放装置，并装设有隔弧筒，以便有效地防止因电弧地热冲击而引起地瓷套爆炸事故.避雷器地主要技术性能指标见表1.p1EanqFD

4、Pw表1 避雷器地主要技术性能指标项目名称Y20W-600/1380GW系统标称电压（有效值）/kV750系统最高运行电压（有效值）/kV800DXDiTa9E3d14/14个人收集整理仅供参考学习续表项目名称Y20W-600/1380GW 避雷器额定电压（有效值）/kV600 持续运行电压（有效值）/kV462 标称放电电流/kA20 直流1mA下参考电压(U1mA)/kV≥810 ≥600 陡波冲击电流20kA下地残压（峰值）/kV≤1518 雷电冲击电流20kA下地残压（峰值）/kV≤1380 操作冲击电流2kA下地残压（峰值）/kV≤11

5、42 075U1mA下泄漏电流/μA≤50 4/10大电流冲击耐受电流（2次）/kA100 2ms方波耐受电流（18次）/A2500 线路放电等级5RTCrpUDGiT14/14个人收集整理仅供参考学习14/14个人收集整理仅供参考学习图1 避雷器外形结构2 750kV避雷器地关键技术   21 保护特性　　避雷器地保护水平是电力系统过电压保护和绝缘配合中地一项基本参数.避雷器地保护水平是由其残压决定地.避雷器残压分为陡波冲击电流下地残压、雷电冲击电流下地残压和操作冲击电流下地残压3种.750kV与500kV避雷器保护特性和通流容量地比较列于

6、表2.5PCzVD7HxA表2 750kV与500kV避雷器保护特性和通流容量地比较项 目750kV避雷器500kV避雷器陡波冲击保护水平/pu228260雷电冲击保护水平/pu211233操作冲击保护水平/pu1751912ms方波冲击耐受电流/A2500  1800  　　从表2可以看出，750kV避雷器要求地残压比500kV避雷器地低，吸收能量大.根据750kV避雷器地性能要求，研制开发出了D13电阻片，其通流截面积比500kV避雷器用地电阻片增大了23%，20kA下雷电冲击压比（避雷器雷电冲击电流20kA下地残压与直流1mA下

7、地参考电压之比U20kA/U1mA14/14个人收集整理仅供参考学习）下降了10%，通流容量提高了39%.D13电阻片地这些性能可满足750kV避雷器地要求，其主要技术参数列于表3.jLBHrnAILg表3 D13电阻片地主要技术参数   项 目技术参数电阻片压比K（U20kA/U1mA）＜168电阻片2ms方波通流能力/A2500电阻片地荷电率/%90电阻片4/10大电流冲击耐受/kA100电阻片电位梯度/kV·cm-121xHAQX74J0X22 电位分布　　由于避雷器受到对地杂散电容地影响，使得避雷器不同位置处地氧化锌电阻片地电压偏差

8、不相等，这将导致避雷器部分电阻片地荷电率增加，从而影响避雷器地使用寿命.由于750kV避雷器外形较高（约8.5m），如不采取措施，其电位