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输电线路防雷改进措施的研究

另外由于避雷器长期悬挂于线路上并承受相电压的作用,我们在避雷器的型式试验中增加了在避雷器施加拉力试验过程中的局放试验,试验时取110 kV避雷器一支,轴向施加静态机械负荷,施加拉力分别为500 kg,750 kg,在此负荷状态下施加1.05倍Uc,测量避雷器的局部放电,试验的结果见表7。

表7 局部放电试验结果

轴向拉力/×9.8N

0

500

750

局部放电/pC

4~5

4~5

4~5

  试验结果表明,当轴向机械负荷加到额定破坏负荷时,局部放电没有变化,所以其机电性能是稳定的,达到了设计要求。


3 避雷器的安装情况

3.1 避雷器的交接试验

  为了在安装前了解避雷器的性能,1996年10月29~31日在华北电力科学研究院沙河高压试验大厅对北京中能瑞斯特公司的17只复合绝缘外套氧化锌避雷器进行了交接试验,试验项目包括避雷器的绝缘电阻测试、直流试验(直流1 mA电压的测量、75%直流1 mA电压下泄漏电流的测量)、交流试验等,试验结果合格。

3.2 避雷器安装位置的确定

  经过考虑研究,决定在直线绝缘子串和耐张绝缘子串上安装避雷器的方式,安装的具体位置见图1。
  考虑到在直线杆塔(垂直绝缘子串)上避雷器安装位置紧临绝缘子串,此时绝缘子串上的电压分布是否会影响避雷器的电位分布,继而影响避雷器的泄漏电流,从而加速避雷器的劣化过程,缩短避雷器的使用寿命,为此在沙河试验大厅进行了模拟试验,试验的结果显示,避雷器的这种安装位置对于避雷器的使用寿命影响很小,也基本不会影响带电试验的试验结果。
  考虑到杆塔的海拔高度、地形地貌以及避雷器的保护范围,并且考虑到水平排列的三相的中间相(B相)基本上不会遭受直击雷,而三角形排列的顶相由于易遭雷击而需安装避雷器(如130 号杆)等原则,在杆塔上装设了复合绝缘外套氧化锌避雷器,具体安装情况见表8。

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图 1 安装具体位置

表8 氧化锌避雷器具体安装情况

杆塔号

130

132

138

140

145

151

154

157

162

166

安装相别

B

C

A、C

A、C

A、C

A、C

A、C

A

A、C

A、C

4 避雷器的运行状况及分析

4.1 避雷器带电试验

17只避雷器在进行了交接试验后,1996年12月在寿遵线上安装,并于1996年12月进行了第一次带电测试,以积累避雷器带电试验的初始数据;然后在雷雨季开始后每个月进行了带电测试。从带电测试的结果看,避雷器运行正常。为了检验避雷器的性能,在雷雨季节过后,随机抽取了两只避雷器,然后带电拆下进行了试验,试验结果合格,也就是说避雷器在经过一个雷雨季节的运行后,性能良好。
4.2 避雷器动作情况
  截止1998年6月,避雷器总共动作了5次,其中1997年的雷雨季节期间动作了2次,都在140号杆塔的A相,1998年避雷器动作了3次,138号杆塔A相、140号杆塔A相,145号杆塔各一次。138号杆标高约367.2 m,与139号杆档距达595 m,易遭雷击,140号杆标高达464.9 m,是这一段杆塔中海拔高度较高的杆塔,该号塔位于一高山大岭顶部,孤伶伶的,极易遭受雷击,该号塔曾于1992年遭受到一次雷击,145号杆高约428.2 m,也在一山顶上,易遭雷击。
  避雷器五次动作,使寿遵线五次受到避雷器的保护,避免了线路五次跳闸,所以安装避雷器的效果是明显的。

4.3 寿遵线的运行情况


  寿遵110 kV线路自从1996年12月安装避雷器以来,运行直到1998年6月,线路仅跳闸一次(1997年8月31日),事故点在117号塔,是由于杆塔遭受雷击造成的。该塔距129号杆12极杆塔,在安装的避雷器的保护范围以外,所以反过来可以说明,避雷器的保护效果是明显的,即在避雷器的保护范围以内的杆塔均受到避雷器的保护,而在保护范围外的杆塔会遭受雷击。由于在1997年7、8月间,140号杆的避雷器动作了两次,保护了线路,鉴于这两次成功的经验,考虑到1996年117号也曾遭受雷击,而且这段线路中116号、117号、118号连续三极塔为单避雷线,地势高,山又陡,单避雷线改双避雷线的工作量特别大,所以于1997年11月7日在117号塔上也安装了三只合成绝缘外套氧化锌避雷器。

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