交流特高压避雷器电压分布的测量与分析

特高压交流试验示范工程用的1000kv变电设备在我国是全新电气设备,目前不具备对特高压设备进行挂网试运行的条件,为确保特高压试验示范工程一次投运成功、长期可靠运行,进行了在特高压交流试验基地带电考核场内对特高压避雷器、电容式电压互感器(cvt)、支柱绝缘子和变电金具进行带电考核。考核设备在考核场内的布置和连接方式参照特高压交流试验示范工程3个变电站/开关站的实际布置和连接。相关试验充分考核了特高压避雷器、cvt、支柱绝缘子及变电金具的电气性能和机械性能;验证了试验示范工程中相关设备布局、连接方式的合理性;同时考核过程中对噪声进行了治理,取得了良好的效果;取得了设备均匀环、变电金具、耐张串绝缘子均压环的电晕特性、噪声水平和地面场强等的第一手资料。带电考核工作不仅完成了预期的考核任务,还为特高压交流试验示范工程积累了有益的经验。

为了判断特高压避雷器的运行工况,针对国家电网公司特高压交流试验基地的情况,在4次1000kv变压器投合的背景下,对6相特高压避雷器用监测器的动作次数和电流进行了分析。分析表明,晋东南—荆门1000kv特高压交流试验示范工程1000kv瓷外套式金属氧化物避雷器技术协议中提出的监测器的下限动作电流难以正确反应避雷器实际运行工况,为此提出了监测器门槛动作电流的新概念并明确了门槛动作电流的区间范围,按此原理调整监测器将能更准确的动作,更利于特高压避雷器的运行工况判断。

为了研制性能优异的特高压避雷器,笔者对实际所需zno压敏电阻的电压梯度是否存在限值进行了研究,并结合特高压避雷器的实际应用需求,详细讨论了zno压敏电阻的电压梯度限值的相关问题。研究表明,对适用于特高压避雷器的zno阀片,其电压梯度不仅受到特高压避雷器绝缘间距、通流容量等外在因素的限制,同时也受到zno阀片能量吸收密度的限制。在现有生产制造能力的条件下,特高压避雷器采用zno阀片的电压梯度越高,阀片所必须达到的能量吸收密度也越高。笔者通过理论分析与计算得出,特高压避雷器适用zno阀片的方波能量吸收密度理论极限值为517j/cm3,对应的电压梯度理论极限值为686v/mm。对于特高压瓷套、复合外套、gis罐式避雷器所需zno阀片,最理想的电压梯度分别为213、300、426v/mm,相应的能量吸收密度要求至少分别为150、226、301j/cm3。

为了及时发现交流特高压避雷器的受潮、老化和其他隐患,避免因事故造成巨大经济损失,对特高压避雷器在线监测系统进行了研究。该系统采用性能稳定、功耗低、体积小,可靠性高的传感头采集流过避雷器的全电流信号;电流信号采用光纤传输;传输信号由信号处理单元处理后通过rs485发送至pc机,在pc机内通过程序对采集的数据进行处理,并通过人机界面进行自动判断与数据存储,从实验室的运行情况看,该系统可以满足特高压避雷器在线监测的要求。

1000kv特高压交流瓷外套金属氧化物避雷器(moa)是近几年国内避雷器研究最重要的成果,由于其采用4柱电阻片并联结构且其总高达十几m,其性能要求和试验方法与传统750kv及以下的moa有很大不同。型式试验(设计试验)是为验证产品设计能否满足技术规范的全部要求所进行的试验。全面介绍了国家电网1000kv特高压交流示范工程所用moa的技术规范、试验方法、以及各制造厂产品型式试验结果,重点对试验方法的合理性进行了分析探讨,对1000kv瓷套型moa的标准制定工作提出了一些合理化建议。

介绍了特高压交流1000kv瓷外套避雷器的性能参数、结构及试验等情况。避雷器由五节元件串联组成,内部采用四柱电阻片并联结构,电阻片组间加装均流电极。对1000kv避雷器抗震性能的模拟计算和试验,得到了1000kv避雷器的机械设计结构。对1000kv避雷器电位分布的模拟计算和测量,得到最大电位分布不均匀系数为9.6%,电流分布不均匀系数小于5%。研发的1000kv避雷器通过了0.2g的抗震试验及63ka的压力释放试验,已在特高压交流试验示范工程应用。

在特高压电网中,避雷器电压均匀分布是避雷器安全稳定运行的基础。通过电磁场计算和电路分析——场—路结合方法,计算特高压氧化锌避雷器电阻片的电压分布特性。通过试验调整均压环和施加集中电容改善避雷器的电压分布,使电压分布不均匀系数控制在±10%内。

采用三维有限元与电路相结合的"场路结合"数值计算方法来分析特高压gis避雷器电位分布特性.通过对多种方案的比较分析表明,最有效的改善电位分布的方法是提高zno压敏电阻的电压梯度.综合多方面因素,合适的压敏电阻电压梯度为426v/mm,此时1000kvgis的电位分布不均匀度可控制在10%以内.研究结果为高梯度压敏电阻的研制提供了基本的技术指标.

采用三维有限元与电路相结合的“场路结合”数值计算方法来分析特高压gis避雷器电位分布特性．通过对多种方案的比较分析表明，最有效的改善电位分布的方法是提高zno压敏电阻的电压梯度．综合多方面因素，合适的压敏电阻电压梯度为426v／mm，此时1000kvgis的电位分布不均匀度可控制在10％以内．研究结果为高梯度压敏电阻的研制提供了基本的技术指标．

限制过电压、降低绝缘水平、提高运行可靠性是特高压交流工程中非常重要的课题。避雷器的保护水平与其额定电压ur紧密相关,通常避雷器的ur需大于系统最大工频暂时过电压值(tov)。但是为了满足特高压变电站设备的过电压和绝缘水平的苛刻要求,避雷器的保护水平又要尽可能低。降低特高压避雷器保护水平的方法有降低压比和降低避雷器额定电压2种方法。尽管特高压避雷器已经采用4柱电阻片并联结构等多种方法来降低压比,但受技术、经济条件等限制,压比不可能大幅度降低。选择moa额定电压是一项复杂的辩证科学,需在上述矛盾的两方面找到平衡点。为此通过大量的试验分析了特高压避雷器耐受tov的极限能力,掌握了在不影响保护水平的情况下特高压避雷器自身的安全裕度,证明了当前特高压用避雷器的安全性和可靠性,并论证了避雷器额定电压存在进一步降低的可能性。

9月6日，国家电网公司科技部在北京组织召开了“特高压交流线路避雷器的研究”项目验收会，与会验收专家听取了项目组的汇报，对项目所开展的工作和取得的各项科研成果给予了较高的评价，项目总体达到国际先进水平，一致同意通过验收。

介绍了日本特高压输电中对变压器和避雷器的开发研制，给出了它们的基本结构、参数和试验结果。

防雷器简述： 氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧化锌良好的 非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安 或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量， 达到保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间 隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。 产品介绍： 氧化锌避雷器测试仪介绍：采用微电脑进行采样、控制等先进技 术，可测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电 流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率等。 1.按电压等级分 氧化锌避雷器按额定电压值来分类，可分为三类: 高压类；其指66kv以上等级的氧化锌避雷器系列产品，大致可 划分为500kv、220kv、110kv、66kv四个等级等级。 中压类；其指3kv～66kv（不包括66kv系列的产品）范围内的 氧化锌避雷器系列产品，大致可划分为3k

安全、可靠、经济的电力供应之选——abb避雷器 abb避雷器是防止大气和操作过电压的主要保护措施。通常与被保护设备并联来转移冲 击电流。abb避雷器中的主动元件（氧化锌模块）是由高度非线性阻性陶瓷制成，主要由氧 化锌混合其他金属氧化物烧制组成。 abb高压避雷器在从原料选择到加工成品的过程中始终关注品质，以确保减少产品承受 的设计压力及带来更好的安全阈量。考虑到不同的保护级别和容量以及客户的要求，abb提 供不同尺寸的避雷器来解决不同的方案。 此指导手册针对标准交流设备的高压避雷器，对于其他类型的电器设备，例如串联电容 保护，并联电容保护或直流设备，请联系您的abb销售代表。 产品范围 产品系列避雷器分类型号最大系统电 压，kvrms 额定电压 kvrms 能量要求/ 雷电等级 机械强度 nm pexlim—硅胶绝缘避雷器 轻便，易安装，允许以各种

高压避雷器安装 对于配电变压器10kv侧应装设金属氧化物避雷器，要求越靠近变压器 安装，保护效果越好，一般要求装设在跌落熔断器内侧。必须使避雷 器的残压小于配电变压器的耐压，才能有效地对配电变压器起到保护 作用。避雷器的接地端点应直接接在配电变压器的金属外壳上。不允 许将避雷器经引下线自行独立接地。这是因为避雷器的残压只有 17kv～50kv。即其冲击下的等值电阻不过为3．4&omega~10&omega。 但是一个独立接地的接地电阻可能为10&omega左右，农村山区甚至 为更大，那么，当雷电流流过时电位可能比较高，若是避雷器独立接 地，则这两者是叠加后再加到变压器上的，可能导致变压器绝缘损坏。 若是将避雷器接地端点直接接在变压器金属外壳上，则电位就不作用 在变压器的绝缘上，于是变压器的绝缘就比较安全了。但这时变压器 金属外壳的电位将很高(等于ir)，可能发生由变压器金属外

万联电器专业生产厂家，手机:13806607695陈经理电话0577-62969066 一、35kv高压避雷器概述 35kv高压避雷器是国际上90年代的高科技产品。其采用了非线性伏-安特性十分优异的氧气锌电阻片，故 而避雷器的徒坡，雷电波，操作波下的保护特性均比传统的碳化硅避雷器有了极大的改善。特别是氧化锌 电阻片具有良好的徒坡响应特性，对陡坡电压无迟延，操作残压低，没有放电分散性等优点。35kv高压避 雷器从而克服了碳化硅避雷器所固有的因陡坡放电迟延而引起的陡坡放电电压高，操作波放电分散性大而 导致操作波放电电压高等缺点，使得坡，操作波下的保护裕度大大地提高，而且在绝缘配合方面，能够作 到陡坡，雷电波，操作波的保护裕度接近一致，从而对电力设备提供最佳的保护，进而提高了保护的可靠 性。氧化锌避雷器同时具有吸收雷电过电压，操作过电压和工频暂态过电压的能力。 35k

特高压直流避雷器是特高压直流输电系统过电压保护的关键设备,决定了整个系统的绝缘水平、影响设备体积、造价和工程占地面积及造价。中国电力科学研究院根据研究需要,在特高压直流试验基地建设了一流的直流避雷器试验室,并开展了特高压直流避雷器的特性研究、关键技术研究和试验方法研究等。本文详细介绍了已经开展的研究内容和相应的试验设备及试验手段。

分析了电网高压避雷器存在的安全隐患,对阻性泄漏电流进行了风险辨识,提出了改善现有泄漏电流检测方法、集中自动在线监视等措施,促进了电网、变电站以及高压用电场所安全、可靠和经济运行。

特高压直流避雷器的技术特点与分析 作者：王玉平，张一鸣，wangyu-ping，zhangyi-ming 作者单位：西安电瓷研究所,西安省,陕西市,710077 刊名：电力设备 英文刊名：electricalequipment 年，卷(期)：2007,8(3) 被引用次数：2次 参考文献(9条) 1.msramanachalam;arohatgicharacterizationofznqvaristordegradationusinglifetimepositron- annihilationspectroscopy[外文期刊]1991(12) 2.姚建国;吴维韩直流氧化锌避雷器阀片小电流特性研究[期刊论文]-高电压技术1994(02) 3.赵畹君;谢国恩;曾南超;陶瑜刘泽洪高压直流输电工程技术2004 4.陈

文章介绍了特高压直流输电工程中所用的各种直流避雷器的作用,特别是±800kv直流换流站内典型的避雷器保护方案;以及不同位置的几种关键的直流避雷器如高压端阀避雷器(v1)、高能中性母线避雷器(e2h)、极母线避雷器(db)、换流变阀侧避雷器(a1)、平波电抗器避雷器(dr)等所承受的波形;我国直流输电工程用避雷器的情况以及我国自主研发高压直流避雷器的应用进展。讨论了特高压直流避雷器与高压直流避雷器共有的特性参数如持续运行电压、配合电流、能量耐受和功率损耗等参数的变化特点,分析了特高压输电工程所特有的直流避雷器v1、e2h、a1、dr、db的主要特性和作用,给出了这几种避雷器的几个主要配合参数和极母线避雷器的设计参数,讨论了特高压避雷器设计开发中要注意的电阻片容量和伏安特性、均流技术、污秽技术、均压技术等一系列关键技术。

本文根据《1000kv交流特高压试验示范工程主设备技术条件书(第二版)》,并结合本公司的研发实际,分析了1000kv交流特高压瓷外套moa的结构。虽然均压电容组件可使moa的电位分布不均匀系数及荷电率降低一些,但却带来了外套管径变大、径向电场集中、性能难以检验及运行可靠性下降等诸多不安全因素,得不偿失。应用现代解析和测试手段,依靠均压环优化设计、mor合理分布、mor允许荷电率的明显提高,可使无均压电容结构的moa满足技术条件书的要求。建议优先选用无均压电容结构的moa。

万联电器专业生产避雷器13806607695陈经理0577-62969066 高压避雷器hy10wz-108-281是国际上90年代的高科技产品。其采用了非线性伏-安特性十分优异的 氧气锌电阻片，故而避雷器的徒坡，雷电波，操作波下的保护特性均比传统的碳化硅避雷器有了极大的改 善。特别是氧化锌电阻片具有良好的徒坡响应特性，对陡坡电压无迟延，操作残压低，没有放电分散性等 优点。从而克服了碳化硅避雷器高压避雷器hy10wz-108-281所固有的因陡坡放电迟延而引起的陡坡放 电电压高，操作波放电分散性大而导致操作波放电电压高等缺点，高压避雷器hy10wz-108-281使得坡， 操作波下的保护裕度大大地提高，而且在绝缘配合方面，能够作到陡坡，雷电波，操作波的保高压避雷器 hy10wz-108-281护裕度接近一致，从而对电力设备提供最佳的保护，进而提高了保护的可靠性。氧