[發(fā)明專利]一種交流輸電線路雷擊閃絡(luò)限制方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510052615.3
• 申請(qǐng)日: 2015-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104600567A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)帥;陳家宏;谷山強(qiáng);譚進(jìn);劉煕;劉剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01T4/10
• 分類號(hào): H01T4/10;H01T1/16;H02G13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 莫青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)防雷領(lǐng)域，特別是一種交流輸電線路雷擊閃絡(luò)限制方法及裝置。本發(fā)明用于110kV/220kV交流輸電線路中，其能提高輸電線路運(yùn)行的可靠性，還能夠提升雷擊閃絡(luò)限制技術(shù)的應(yīng)用水平。

背景技術(shù)

架空輸電線路是電網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它將能源中心轉(zhuǎn)變而來(lái)的巨大電能輸送到四面八方的負(fù)荷中心。目前，中國(guó)已建成由超/特高壓為骨干的各類電壓等級(jí)的電網(wǎng)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，110kV/220kV交流輸電線路在中國(guó)國(guó)內(nèi)的覆蓋范圍越來(lái)越廣，并且逐漸成為大、中城市的骨干供電網(wǎng)絡(luò)，其供電的可靠性，直接關(guān)系到中國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活質(zhì)量。電網(wǎng)故障分類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，高壓輸電線路由于雷擊引起的跳閘次數(shù)占線路總跳閘次數(shù)的40%～70%。由此可知，雷害是引發(fā)交流輸電線路故障的主要原因之一。因此，如何預(yù)防和減小雷擊交流輸電線路對(duì)電網(wǎng)造成的損害，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行必須考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。

據(jù)申請(qǐng)人所知，針對(duì)高壓交流輸電線路雷擊閃絡(luò)限制技術(shù)，中國(guó)國(guó)內(nèi)的電力研究院所近年來(lái)開(kāi)展了大量的理論、試驗(yàn)及應(yīng)用研究，已經(jīng)取得了大量的科技成果。理論研究和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，現(xiàn)用于110kV/220kV交流輸電線路的避雷器具有很好的防雷效果，且在使用時(shí)不受地形限制，能夠有效防止高壓交流輸電線路的雷擊閃絡(luò)。但是，研究和運(yùn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，目前使用的避雷器在結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)上還存在安裝不便或電氣性能不可靠等問(wèn)題，一旦失效容易造成交流輸電線路的跳閘事故，給交流輸電線路的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。

目前，110kV/220kV交流輸電線路使用的避雷器主要包括純空氣間隙線路避雷器和絕緣子固定間隙線路避雷器。據(jù)有關(guān)資料介紹，純空氣間隙線路避雷器采用間隙進(jìn)行安全防護(hù)，由于間隙沒(méi)有其他物體可做支撐，且純空氣間隙線路避雷器本體尺寸和間隙尺寸是固定的，安裝時(shí)必須根據(jù)桿塔尺寸和絕緣子長(zhǎng)度，臨時(shí)加工不同的輔助工裝來(lái)滿足安裝要求。此外，純空氣間隙線路避雷器在使用過(guò)程中會(huì)長(zhǎng)期承受較大荷載，因此需要重新進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)校核并設(shè)計(jì)可靠的連接方式，過(guò)高的安裝難度給純空氣間隙線路避雷器使用帶來(lái)了諸多不便，且該類型的避雷器只適合垂直安裝在直線桿塔上。針對(duì)純空氣間隙線路避雷器存在的安裝局限性，研究人員開(kāi)發(fā)應(yīng)用了絕緣子固定間隙線路避雷器。這種結(jié)構(gòu)的避雷器本體和間隙形成一個(gè)整體，可方便地以任何角度安裝在不同的桿塔上，維護(hù)和更換較為方便，但該類型線路避雷器放電的分散性大、且用于支撐的絕緣子需要長(zhǎng)期承受彎曲負(fù)載的非正常工況，容易造成絕緣子彎曲變形，間隙尺寸變化，最終會(huì)導(dǎo)致避雷器誤動(dòng)作或不動(dòng)作。理論分析和試驗(yàn)表明，絕緣子固定間隙線路避雷器的間隙在雷電沖擊放電電壓的作用下，可看作空氣間隙放電，但在工頻放電情況下只能看作沿絕緣子表面的沿面放電，而目前試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)并未考核其在污穢條件下對(duì)工頻電壓的耐受能力，導(dǎo)致其實(shí)際具有的電氣性能并不可靠，存在一定的安全隱患。另外，起絕緣支撐作用的復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度相當(dāng)于同電壓等級(jí)線路絕緣子的70%左右，需要長(zhǎng)期耐受正常工作電壓、工頻電壓和操作過(guò)電壓，當(dāng)避雷器發(fā)生損壞時(shí)，很難保證間隙不發(fā)生閃絡(luò)。使用絕緣子固定間隙線路避雷器雖然解決了安裝問(wèn)題，但同時(shí)也帶來(lái)了設(shè)備運(yùn)行中的安全隱患。

據(jù)有關(guān)避雷器的雜志《電瓷避雷器》（2004，4：21-24）報(bào)道的“目前線路避雷器存在問(wèn)題的分析和一種新型線路避雷器的研究”文章中介紹，在無(wú)間隙線路避雷器的基礎(chǔ)上提出一種通過(guò)加裝故障指示器、熱爆式脫離器和懸掛輔助機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)“免維護(hù)”功能的新型線路避雷器。申請(qǐng)人經(jīng)過(guò)研究和分析后發(fā)現(xiàn)，無(wú)間隙線路避雷器直接與導(dǎo)線連接，長(zhǎng)期帶電運(yùn)行，一旦發(fā)生故障，將直接影響線路的正常供電。而“免維護(hù)”功能的新型線路避雷器要求加裝故障指示器、熱爆式脫離器和懸掛輔助機(jī)構(gòu)，除了增加了安裝施工的工作量，而且還需要針對(duì)桿塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特殊的懸掛輔助機(jī)構(gòu)，這將給安裝施工帶來(lái)不便。

因此，申請(qǐng)人認(rèn)為，針對(duì)目前廣泛使用的輸電線路雷擊閃絡(luò)防護(hù)裝置存在的不足，需要并設(shè)計(jì)一種新的交流輸電線路雷擊閃絡(luò)限制裝置，同時(shí)研究適用于110kV/220kV的交流輸電線路雷擊閃絡(luò)限制方法，以達(dá)到既能提高輸電線路運(yùn)行可靠性，又能方便現(xiàn)場(chǎng)安裝，從而全面提升雷擊閃絡(luò)限制技術(shù)的應(yīng)用水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有的雷擊閃絡(luò)保護(hù)裝置存在的不足，提出并研究一種交流輸電線路雷擊閃絡(luò)限制方法及裝置。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：