张洋海
摘 要:线路避雷器是电力线路中常用的避雷器,可以保护线路绝缘子外的电器设备,在必要情况下,还可以保护其他的电器设备。在运行的过程中,电路避雷器会直接与绝缘子并联,可以有效避免由于雷击事故给电力线路系统的运行造成的不良影响。为了提升线路避雷器的使用效果,需要进行科学的选型与应用,该文主要对线路避雷器选型与应用进行分析。
关键词:线路避雷器 选型 应用
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)12(b)-0057-02
将线路避雷器安装在电力线路中可以预防瞬态雷电冲击造成绝缘子闪络现象。线路避雷器和线路绝缘子在电路中呈并联关系,如果线路被雷电击中,线路避雷器就能够有效地避免雷电直击或绕击输电线路造成的系统故障。一般国内外的主要输电方式是采用架空输电线路,在线路地势高、路线长、范围大等原因的影响下,其被雷电击中的次数非常频繁,这也是目前世界输电线路不可避免的自然环境危害。安装线路避雷器的目的在于减少线路雷击跳闸次数,以增加电力系统的安全性。虽然线路避雷器的安装会增加电力线路的建造成本,然而其能夠大大提高线路的运行稳定性,减少线路维护成本。从目前线路避雷器的使用情况来看,这一设备并没有得到大范围的推广使用。该文将对线路避雷器的结构类型、安装选择和未来发展趋势进行简要描述。
1 线路避雷器的结构组成与选择方式分析
1.1 线路避雷器的结构组成
线路避雷器从结构上大致可分为无间隙和外串间隙两种,而外串间隙又可以划分为绝缘支撑件间隙与纯空气间隙。实践表明,有间隙和无间隙线路避雷器能够极大避免绝缘子串闪络故障的产生。根据外套材料的差异,可以将线路避雷器分为瓷外套线路避雷器与合成外套线路避雷器;从电压等级上可分为配电线路避雷器与输电线路避雷器;根据使用功能分为用于限制雷电过电压或者操作过电压的线路避雷器、限制雷电过电压和操作过电压的两种兼备的线路避雷器。一般在使用中,线路避雷器可以看作是一种复合外套的避雷器。无间隙线路避雷器的功能就是限制雷电过电压以及操作过电压;而带外串联间隙线路避雷器(EGLA),在结构上是可以通过复合外套金属氧化物避雷器与串联间隙相结合,达到限制雷电过电压和或部分操作过电压的功能。
1.2 线路避雷器的选择与安装
在电力系统中使用线路避雷器可以避免雷击过电压造成绝缘子闪络现象和操作过电压造成绝缘子闪络现象。具体可以根据电力系统的实际情况来确定线路避雷器最有效地安装位置,通常的安装方式包括线路悬挂、绝缘子悬挂、竖立于塔臂上等。 当然在进行实际安装前还要将线路避雷器自身重量和覆冰重量计算在内。国内线路避雷器一般在山区安装比较普遍,自然环境比较恶劣,无法随时进行日常维护工作,这就要求其具有免维护性,而达到免维护性的前提是线路避雷器生产过程必须按照设计标准严格进行和避雷器应额外装配脱离器、失效指示设备等。
2 线路避雷器的发展趋势
线路避雷器的发展趋势为小型化、高压化、标准化与智能化,现分别阐述如下。
2.1 线路避雷器的小型化
线路避雷器中使用高电位梯度(400 V/mm)的电阻片,能够减少单位高度电阻片的使用数量进而减少线路避雷器的体积和重量,使其在电力线路的安装更方便、更安全。
2.2 线路避雷器的高压化
随着目前使用的电网等级的逐渐提高,操作过电压的幅值也在逐渐变大。伴随超、 特高压电网中使用的避雷器性能与雷电过电压防护的逐渐成熟,操作过电压成为选取各种线路保护装置绝缘性的基础条件。所以,在超、特高压电网中使用线路避雷器就是为了深度限制操作过电压。
2.3 线路避雷器的标准化
与线路避雷器的技术研究相比,对线路避雷器确定标准化的测试软件和使用规范刻不容缓。在标准化方面,电力领域为了使线路避雷器能够广泛应用已经打好了基础,线路避雷器的IEC标准与CIGRE导则的确立,使线路避雷器能够快速推广使用。目前,我国已经颁布了外串间隙线路避雷器的相关选择标准,也即将出台关于线路避雷器的使用标准。从标准化发展情况来看,线路避雷器在市场上有着良好的发展前景,且在相关标准发布之后,线路避雷器也将会得到更为广泛的应用。
2.4 线路避雷器的智能化
伴随电网技术的不断进步,其智能化水平也越来越高,而智能线路避雷器的研究发展成为首要解决的科研项目。目前,国际上对于智能避雷器没有标准定义,但其理论上应该具有的就是可以使用计算机远程监管线路避雷器的实际运行状态。从金属氧化物避雷器监控情况来看,可以采用电阻片芯组温度参数来进行判断,计算出避雷器浪涌计数、电老化监控与能量监控数据,此外,还可以应用无线无源声表面波滤波器,采取该种设置方式不会影响避雷器的性能,监控外部污染、老化情况以及过度能量吸收情况,利用测试线路电流情况,可以分析出避雷器的运行状态,提升系统运行的安全性。
2.5 外串间隙线路避雷器的广泛应用
目前世界范围内使用最普遍的就是外串联间隙线路避雷器(EGLA)。具有的零功率损耗、外套材料使用少、MOV材料少、使用寿命长、系统稳定以及制造成本低等特点,使其能够快速发展进步,成为目前最有效、最经济、使用最广泛的避雷器。
3 结语
线路避雷器能够有效地控制线路雷击跳闸现象的发生,增加系统稳定性,它也为建造紧凑型输电线路和提升电压等级等提供了强大的后勤保障。在考虑经济效益和线路跳闸率的情况下,对在整个电力线路中线路避雷器的安装数量、安装位置和电压等级进行合理有效的安排,使线路避雷器的设计能够满足各种不同的要求。
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