感应电压试验范文

感应电压试验范文（精选7篇）

感应电压试验 第1篇

气体绝缘的全封闭组合电器 (GIS) [1,2]是把变电站里除变压器外各种电气设备全部组装在一个封闭的金属外壳里, 充以SF6气体或SF6混合气体, 以实现导体对外壳、相间以及断口间的可靠绝缘[3]。而GIS采用电压互感器来获得保护、计量用的电压信号[4,5]。为了更灵敏有效地检查出电磁式电压互感器 (EVT) 的某些缺陷, 考验其绝缘承受各种过电压的能力, 必须对其进行交流耐压试验[6,7,8,9,10]。

1 GIS中EVT的工频与感应耐压试验

根据GIS耐压现行标准[11,12,13,14,15], GIS现场耐压有以下2种方法:一是工频耐压试验 (45~65 Hz) , 即给被试品施加工频电压, 以检验被试品对工频电压升高的绝缘承受能力;二是感应耐压试验, 对某些试品如变压器、电磁式电压互感器等, 采用从二次侧加压而使一次侧得到高压的试验方法来检查被试品绝缘承受能力。

感应耐压试验不仅可以检查被试品的主绝缘 (绕组对地、相间和不同电压等级绕组间的绝缘) , 而且对电压互感器的纵绝缘 (同一绕组层间、匝间及段间绝缘) 也进行了考验。试验频率的选择对耐压效果有影响, 但影响不大, IEC517和GB7674均认为试验电压频率在10~300 Hz范围内与工频电压试验基本等效, 所以规程DL/T 6181997规定[14], 试验电压的频率一般在10~300 Hz范围内, 即感应耐压试验又分为工频感应耐压试验及倍频 (100~300 Hz) 感应耐压试验2种。

对GIS中EVT进行感应耐压试验时, 通常在二次绕组上施加频率为三倍频 (150 Hz) 的试验电压, 通过计算得到一次电压值, 要求一次电压满足出厂试验电压值的80%。

2 110 k V GIS EVT三倍频感应耐压试验

2.1 容升现象及试验电压

在倍频感应耐压升压时应考虑电压互感器的容升电压[16]。在倍频感应耐压时, 容性电流在绕组上产生的漏抗电压造成实际作用到互感器一次绕组上的电压值超过按变比计算所输出的电压值, 产生容升电压。图1为EVT感应耐压时的等值电路。

电压互感器一次绕组的容升电压值可由式 (1) 计算:

其中, ΔU为电压互感器一次绕组的容升电压值;UC为被试品Cx上的电压;Xk为电压互感器漏抗 (归算到高压侧) 。

由此可见, 当被试品选定为电容性, 且试验电压一定时, 被试品电容量越大, 则被试品上电压UC较U升高越多。

因此, 不同结构、不同电压等级的电压互感器容升电压不同。根据经验, 三倍频感应耐压时各电压等级的电压互感器最大容升电压如表1所示。

根据规程规定[14], 对于110 k V电压互感器, 其感应耐压应为出厂试验电压 (230 k V) 的80%, 即为23080%=184 (k V) , 考虑到容升现象, 在二次绕组上施加的三倍频电压应相应降低。

2.2 三倍频感应耐压试验电压时间[11]

在进行电压互感器感应耐压试验时, 当试验电压频率等于或小于2倍额定频率时, 全电压下试验时间为60 s;当试验电压频率大于2倍额定频率时, 全电压下试验时间为式 (2) , 但不少于15 s。

其中, f1为额定频率, f2为试验频率。所以, 在110 k V GIS EVT感应三倍频耐压试验中, 耐压时间t=40 s。另外, 如果耐压试验过程中途因故失去电源, 造成试验中断, 则在恢复电源后应重新进行全时间的持续耐压试验, 而不能进行“补足时间”的试验。

2.3 三倍频感应耐压试验

2.3.1 空载试验

进行EVT感应耐压试验前应确认GIS本体耐压已完成且合格, GIS母线EVT除感应耐压外各项试验已完成并合格, 已具备试验条件, 试验回路无避雷器及带电监视器接入, 气压正常, 气体微水合格。

电压互感器的线圈在感应耐压试验时可能因绝缘击穿发生匝间短路, 流过的环流引起的损耗会使空载损耗增加, 空载电流增大。为了使感应耐压试验能全面反映EVT的绝缘情况, 确认感应耐压试验未对EVT绝缘造成损伤, 应在EVT感应耐压试验前、后各进行一次空载试验, 按图2方式接线, 图中 (1a, 1n) 、 (2a, 2n) 为计量绕组, (da, dn) 为保护绕组。

2.3.2 2种EVT三倍频感应耐压试验方案

EVT感应耐压试验时, 一般加压的二次绕组电流不允许超过30 A。为了降低EVT二次绕组电流, 可以采用外加补偿电抗器降低二次电流, 有2种接线方案, 即第1种感应耐压方案和第2种感应耐压方案。第1种感应耐压方案为EVT的二次绕组端子上的加压侧与补偿侧不同, 分别为计量绕组端子 (1a, 1n) 和 (2a, 2n) , 而第2种感应耐压方案为加压侧与补偿侧并联, 同为计量绕组端子 (1a, 1n) 。试验接线图如图3所示, 其中电阻R用于防止谐振。

为了到达设备净化的目的, 且尽量减少净化过程中微粒触发的击穿和对被试设备的损害, 即减少设备承受较高电压作用的时间, 2种EVT三倍频感应耐压试验均采用逐级升压的方式, 施加交流电压与时间的关系如图4所示, 图中Um为系统最高电压, Uf为现场耐压值。

3 现场耐压实例

本次感应耐压试验选择江苏思源赫兹互感器有限公司的JSQXFH-110电压互感器, 其额定绝缘水平为126/230/550 k V, 二次绕组 (1a, 1n) 、 (2a, 2n) 和 (da, dn) 的额定输出容量分别为75 VA、50 VA和100 VA。

由于此次试验时, EVT携带未能解开的半部分GIS刀闸气室, 依据现场经验并参考2.1节, 选择此次试验的容升电压百分数为6.8%, 只需使直接在一次侧换算出的最高耐受电压达到184/ (1+6.8%) =172 (k V) 就能保证EVT一次侧感应耐压值的准确性。110 k V GIS中EVT三倍频感应耐压试验所需参数如表2所示。

考虑到二次绕组线圈截面承受的电流不超过30 A, 而二次额定电压为如图3和表2所示, 试验需选择0~20 m H的可调补偿电抗器作为补偿电路, 手动进行微调补偿, 以满足不同耐压级别的需求, 第1种感应耐压方案所得数据如表3、表4、表5所示。

对于第2种感应耐压方案, 直接在三倍频调压装置出口并联一个感性负载, 如图3 (b) 所示, 试验结果如表6所示。

4 2种感应耐压试验的比较研究

比较上述试验, 可以看出文中提到GIS中EVT的2种三倍频感应耐压方案均能在现场成功运用, 但也有所区别。

a.对于2种感应耐压方案, 随着二次加压侧电压的升高, 另外两相的二次侧感应电压也随之升高, 一次侧尾端电流逐渐变大, 补偿用电感量逐渐减小。

b.对于串级式电压互感器, 其一次侧尾端电流I3的大小非常重要, 通常需要加以监视, 一般不超过20 m A, 这在2种感应耐压试验中都需要重视。

c.对于第2种感应耐压方案 (即二次加压侧与二次补偿侧并联时) , 随着三倍频调压装置的输出电流减小, 相应的补偿电流升高。

d.由于EVT一次侧杂散电容及相间耦合电容等的作用, 有时EVT一次侧带有部分容性负载 (如EVT连接未完全断开的部分GIS刀闸气室) , 从而导致二次侧电流一部分用于EVT励磁, 另一部分用于容性负载的消耗, 即二次侧电流整体升高, 可能引起二次侧过载。

e.当采用第2种感应耐压方案时, 需要监视加压与补偿侧的总电流I′2。考虑二次绕组线圈截面承受的电流不超过30 A、二次侧容易过载的情况, 试验第1种感应耐压方案较适用于GIS中EVT的耐压。

5 结论

通过对110 k V GIS中EVT三倍频感应耐压现场试验结果对比分析, 从试验技术要求的角度得到2种感应耐压方案均可运用。但在实际运用中, 选择加压与补偿侧不同的第1种感应耐压方案的接线方式更适用于GIS中EVT的耐压。感应耐压时, 一次侧电流、二次侧电流与补偿电抗量的规律是:随着二次加压侧电压的升高, 另外两相的二次侧感应电压也随之升高, 一次侧尾端电流逐渐变大, 补偿用电感量逐渐减小。直接在三倍频调压装置出口 (EVT的二次计量绕组端子) 并联一个感性负载时, 三倍频调压装置的输出电流减小, 相应的补偿电流升高。另外, 进行感应耐压试验前、后需要对EVT进行空载测试, 对比2次数据有无明显变化。

摘要：为了发现气体绝缘的全封闭组合电器 (GIS) 中电磁式电压互感器 (EVT) 的某些绝缘缺陷, 需要进行交流耐压试验。提出了110 kV GIS中EVT通过三倍频感应耐压的2种现场试验方法、试验接线及操作步骤, 第1种感应耐压方案为EVT的二次绕组端子上的加压侧与补偿侧不同, 第2种感应耐压方案为加压侧与补偿侧并联。通过计算, 分析了试验中出现容升电压的原因及影响、空载试验的必要性及耐压时间的选定, 比较了采用2种不同补偿方式的差异。现场试验结果表明EVT三倍频感应耐压时一次侧电流、二次侧电流与补偿电抗量的规律, 说明第1种感应耐压方案较适用于GIS中EVT的感应耐压。

感应电压试验 第2篇

关键词：同塔多回线路,感应电压及电流计算,ATP-EMTP仿真

0 引言

同塔多回减少了线路建设成本, 同时减小了线路之间的空间距离, 导致线路互相之间感应出较大的感应电压和感应电流。当部分回路正常运行, 其余回路处于检修状态时, 需要考虑感应电压电流对接地开关的影响。

感应电压和感应电流的大小是接地开关选型的重要依据, 因此对感应电压和感应电流大小的计算是接地开关选型的必要步骤。国内对同塔多回线路感应电压和感应电流计算的方法单一, 即采用ATP-EMTP或者PSCAD仿真计算。当仿真值与测量值相差较远时, 便没有其他的验证途径。除此之外, 由于这些软件的高度集成性, 也无法合理地修改计算模型和参数。

为此, 针对某一模型, 介绍同塔多回路线路的感应电压和感应电流计算方法。

1 计算线路模型

计算线路横向截面图如图1所示。

计算都是针对图1中的模型进行的, 其为500k V双回线路, 采用4分裂导线, 顶端有两根地线。

国家标准DL/T 486-2010———《高压交流隔离开关和接地开关》中关于接地开关能够开合额定感应电压和额定感应电流的规定, 如表1所示。

线路感应电压和感应电流的计算值为表1中的四种值。其中的静电感应电压和电磁感应电流的值比较大, 它们的大小与线路长度无关;另外两个值的大小跟线路长度有关。

2 线路及边界条件

2.1 线路方程

对于较长的输电线路, 使用分布参数方程对其电压量和电流量进行描述。图1中共有24根输电线路和2根地线, 共26根导线。其电压描述方程为:

方程中的电压电流均为复数, 求解变量是距离的函数, 与时间无关。求解的结果是关于距离的电压电流有效值。

式中的阻抗矩阵通过线路的空间几何参数和线路自身电阻、半径等参数求得, 其中最后两行是地线对应的等式。式 (1) 描述了电压随距离的变化规律, 要完全描述实际的物理模型, 还需要电流随距离的变化规律方程:

式 (2) 中的系数矩阵本应该是导纳矩阵, 即Y=G+jw C矩阵, 由于互电导很小, 一般计算中都将其省略, 由此式 (2) 中的系数矩阵变为了电容矩阵。

将式 (1) 和式 (2) 联立方程组, 对方程组求解即可得到检修线路上的感应电压和感应电流值。任意数量导线方程为:

式 (3) 是一常微分方程组。列出方程后, 求其定解还需要三个步骤:方程 (3) 有无数通解, 需要列写边界条件才能得到定解;导线的阻抗参数和电容参数未知, 需要另行求解;导线的地线电压恒为零, 且分裂导线的电位相等, 方程能够得到简化。

对于两回路情况, 方程 (3) 可以得到解析解, 但是求解过程繁杂。对于四回路情况, 计算解析解非常困难。解决方法有两种:如ATP-EMTP, 将原始导线矩阵化简成相矩阵, 然后利用特征向量和特征值将相矩阵进一步简化成正序、负序及零序, 这样原始的常微分方程组就变成了单个的常微分方程;直接数值求解常微分方程组。

2.2 边界条件

对于方程 (1) , 实际线路两端变电站接地开关的接地方式不同, 对应方程不同的边界条件, 对其求解结果也不同。

不同边界条件有三种:双端接地, 单端接地, 双端均不接地。

双端接地, 线路上的电流即电磁感应电流, 求解线路如图2所示。

双端均不接地, 线路上的电压即静电感应电压, 求解线路如图3所示。

对于单端接地情况, 不接地侧电压为电磁感应电压, 接地侧电流为静电感应电流, 求解线路如图4所示。

对于图2-4中的接地情况, 不接地点的电流为零, 接地点的电压为零, 以此可以列出求解方程的边界条件。

3 参数计算

3.1 分裂导线处理

由于分裂导线的存在, 阻抗系数矩阵和电容系数矩阵项数较多。分裂导线的空间位置相差不大, 可将分裂导线等效为一根导线。

通过让分裂导线的总电容与等效导线的总电容相等, 得到分裂导线等效半径的求解公式:

式中, n为分裂导线个数, GMR为单根分裂导线的几何平均半径, A为分裂导线所构成多边形的半径。

式 (4) 只适用于导线中电流平衡的情况, 即各子导线中的电流相等, 或者基本一致。对于子导线中电流不相等的情况, 需要通过化简矩阵来解决分裂导线问题。

3.2 阻抗矩阵计算

阻抗矩阵采用卡松方程计算, 方程中的表达式根据无限长导线得来, 其中的修正公式是为了解决大地环流问题, 方程中用多项积分来逼近大地环流产生的影响。

卡松公式中对互阻抗和自阻抗的求解公式不同, 分别为:

式中, Ri-AC为考虑到趋肤效应的交流电阻, 其值可以通过查表得到;Xi-in为线路内部感抗, 通过高度关系得到的是外部感抗, 内部感抗可以通过几何平均半径简单等效 (GMR) 。式中带Δ的项是卡松对大地回路效应的修正项, 卡松给出无限积分表达式来逼近ΔR和ΔX。式 (7) 中电阻项只有卡松修正项是因为忽略了电晕效应等的互电导。

3.3 电位系数矩阵计算

根据单位长度上线路所带电荷, 可以列出各相对地电压和电荷的表达式:

式中, P为Maxwell的电位系数矩阵, 通过无限长直导线模型推导出来。对于自电位系数:

对于互电位系数:

求解式 (2) , 需要电容矩阵。由式 (8) 可知, 电容矩阵即电势矩阵P的逆矩阵。

3.4 相合并与消除地线

从式 (1) 与式 (2) 中可知, 对于图1所示的线路, 求解的系数是26×26的矩阵, 对于四回路情况, 这个矩阵的阶数可能达到五十, 计算量是O (n2) , 其中n是系数矩阵的阶数。而实际中根据线路上的条件能够对系数矩阵进行化简, 从而减小计算量。

化简系数矩阵可以从两方面考虑:线路分裂导线上, 同一相导线上的电压和电流相等;由于一般线路都是逐塔接地, 可以认为地线上的电压为零。

通过对式 (4) 的处理, 将分裂导线等效成一根导线, 并认为分裂导线上的电压和电流相等。变换后式 (1) 和式 (2) 中的系数矩阵变成8×8的矩阵。

经过变换后, 式 (1) 变成:

地项电压变化为零, 可将上式化简为:

式中, Z=[Zuu]-[Zug][Zgg]-1[Zgu]。对于电容矩阵, 由于电压为零, 可直接省略掉矩阵中的地线部分。对地线进行化简后, 系数变成6×6矩阵。

4 计算结果与分析

在EMTP中, 为了加快计算速度, 在求出相系数矩阵后将矩阵化成正、负及零序, 将方程直接化简成常微分方程并用等效电路代替方程, 从而避免了直接求解式 (1) 化简后的方程。

直接求解方程数值解有三个优点:减少了正负零序变换及等效电路变换的步骤, 计算过程更清晰;直接求解分布参数方程, 相对于简化为集中参数电路, 计算更精确;求解出的复数是距离的函数, 能够更直观地看到整条线路上各个点的感应电压电流大小。

对于图1给出的线路, 通过上述方法计算求解, 得到静电感应电压、运行线路电压分别如图5、图6所示。计算过程中图1左边回路呈检修状态, 右边回路正常运行。

可见相比EMTP显示线路上一点的电压值随时间的变化, 图5更为直观。EMTP计算结果与直接计算结果的对比如图7所示。

静电感应电压和静电感应电流两个值和运行线路上电压相关, 相对于电流来说, 运行线路上的电压更接近对称形式, 与仿真输入的对称电压相符, 因此两种值相差不大。

电磁感应电流和电磁感应电压主要与运行线路上电流大小有关, 误差主要由不平衡电流引起。实际运行线路上电流呈较大不平衡状态, 而计算时为了方便, 以对称电流作为输入, 实际操作中可以按照线路实际状态进行输入。

5 结语

(1) 相对ATP-EMTP求解用的等效电路模型和方法, 直接求解方程理论上更加精确。

(2) ATP-EMTP求解得到电压电流和时间有关, 直接求解方程得到电压电流和距离的关系, 得到的解更直观。

(3) ATP-EMTP求解过程无法修改, 直接求解采用自编软件, 能够修改参数, 为后续工作提供更加灵活可变的平台。

(4) 对于工程人员, 不需要进行模型建立, 使用更为简单方便。

参考文献

[1]H.W.Dommel.Overhead line parameters from handbook fomulas and computer programs[J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1985, PAS-104 (2) :366-372

[2]吴文辉, 曹祥麟.电力系统电磁暂态计算与EMTP应用[M].北京:中国水利水电出版社, 2012, 20-44

[3]欧小波, 彭发东, 庞小峰.同塔双回输电线路中感应电压和感应电流的仿真及试验研究[J].广东电力, 2013, 26 (1)

[4]傅中.500k V同塔双回线路感应电压和电流的仿真与研究[J].安徽电力, 2007, 24 (4)

感应电压试验 第3篇

关键词：操作,隔离开关,高频感应电压

一、问题产生的过程及分析

(一) 操作隔离开关时相关异常情况

操作CVT隔离开关时, 保护用CVT二次电压绕组中性点处的击穿保险动作, B相熔丝熔断

2005年2月18日:110k V付母CVT由运行转检修, 110k V正付母经母联710并列运行。在拉开付母CVT隔离开关时, 正母CVT中性点处击穿保险动作, B相熔丝熔断;19日:110k V付母CVT由检修转运行, 在合7002隔离开关时, 正母CVT中性点处击穿保险击穿, B相二次熔丝熔断。

(二) 针对故障现象, 进行相关试验及分析

针对上述现象, 经初步分析认为母线CVT二次绕组击穿保险动作, B相熔丝熔断是由于隔离开关分合操作时容易出现燃弧现象, 产生强烈的电磁干扰, 将以电磁辐射的形式从空间耦合到现场的二次电缆中, 产生高频感应电压进入保护和计量的电压二次回路中。为分析在CVT二次回路中到底产生的感应电压性质和感应电压值, 我们进行了相关试验并取得了相关的测量数据。试验过程如下:

1、维持保护专用接地铜网一点接

地方式, 在110k V正、付母线并列运行的情况下 (此时7101、7102刀闸在合位, 710开关在分位) , 进行母联7101刀闸分、合操作, 进行付母CVT二次绕组感应电压值测量;在110k V正、付母线并列运行的情况下, 进行付母CVT7002刀闸分、合闸操作, 进行付母CVT二次绕组感应电压值测量

2、将保护专用接地铜网在控制室

和升压站两端分别接地, 进行下列试验。在110k V正、付母线并列运行的情况下, 进行付母CVT 7002刀闸合、分闸操作, 测量正母CVT二次绕组感应电压。检查正母CVT端子箱内试验接线已接好。先合上付母CVT 7002刀闸, 测量正母CVT二次绕组 (保护绕组、计量绕组) 上的三相以及击穿保险两端的感应电压

3、恢复保护专用接地铜排一点接

地方式, 正母CVT二次绕组 (保护绕组、计量绕组) 击穿保险两端并联一电容器 (0.5u F, 2000V) 。在110k V正、付母线并列运行的情况下, 进行正母CVT7002刀闸合、分闸操作, 测量正母CVT二次绕组感应电压。

(三) 试验结果分析

根据上述试验数据, 进行了综合分析。在正副母并列运行情况下, 合、分母联7101隔离开关时付母CVT二次绕组上感应电压较低, 最大仅265.5V;但合、分付母CVT隔离开关7002时正母CVT二次绕组感应电压很高, 所进行的两次试验中最大达到18.2k V, 两次7002隔离开关时计量绕组击穿保险均动作。将电缆屏蔽层接地方式从一点接地改为两点接地后, 保护绕组击穿保险两端感应电压降为5.974k V, 而计量绕组击穿保险两端感应电压18.24k V, 表明保护绕组的感应电压值在屏蔽层两端接地方式下有所降低, 但无屏蔽层的计量绕组上感应电压值仍非常高, 导致击穿保险动作。但在击穿保险两端并联0.5u F电容器后重复试验, 保护和计量绕组上的感应电压值均有明显降低, 击穿保险没有动作。

根据测量电压数据显示, 在隔离开关操作时电压互感器二次绕组确实存在较高的高频感应电压, 导致母线CVT二次绕组击穿保险动作, B相熔丝熔断;采用在二次绕组中性点与击穿保险处并电容的方法进行试验, 确实能够削弱中性点处的高频感应电压。

理论分析和实际试验表明, 在同样的条件下, 采用金属屏蔽层的电缆并且屏蔽层两端接地时, 电缆芯线上的感应电压低于屏蔽层一点接地的;金属屏蔽层的电缆并且屏蔽层一端接地时, 电缆芯线上的感应电压低于无屏蔽层的。因此合理设计和安装二次回路可有效降低电磁骚扰的水平。同时为了人身和设备的安全, 在二次回路上任何时候都必须保持一点接地。二次回路一点接地可以消除由高压经层间电容传到二次回路上的电压。

二、采取的措施

(一) 在保护和计量回路使用的二

次控制电缆应采取穿管方式敷设、使用屏蔽电缆, 保护回路更换双屏蔽电缆, 外屏蔽采用两端接地方式, 内屏蔽仍延用一点接地方式;或变电所现场的接地铜排就地与主接地网连接等抗干扰措施;

(二) 为给高频干扰提供泄放的回

路, 在110k V母线CVT二次绕组击穿保险处并联容量为0.5μF, 150V (耐压2000V) 的电容器。目前计量回路若仍未使用屏蔽二次电缆, 在击穿保险两端并联0.5u F电容器, 提供高频干扰泄放通道。

参考文献

[1]郭天兴:《电容式电压互感器传递过电压研究》, 2007年。

输电线路避雷线的感应电压利用 第4篇

随着电力系统的飞快发展,输电线路电压等级逐步提高,地线上感应电压和电流数值越高,其电能损耗也越大。近年来如何降低地线损耗成为研究的趋势。但如何利用地线上的感应电压和电流为电力系统带来一定作用却未得到关注。

在超高压输电线路中,由于输电距离长,相应的避雷线的长度也较长。当避雷线出现轻微断裂而未被及时发现时,对于雷击时避雷线的屏蔽和分流作用将大大折扣,危及输电线路和系统的正常运行。同时实时对避雷线上电流的监测,可在雷雨天气时观测到避雷线的具体分流情况,在良好天气时可辅助监控避雷线盗窃情况。

对于直流输电线路而言,中途取电十分困难。而事实上近年来,随着系统的复杂程度增加以及保护和控制装置增多,线路中途的直流操作电源需求增大。这一类电源的电压等级要求不高,但对不间断的供电可靠性要求较高。通过对避雷线感应电流的利用,可以有效的满足这一供应需求。同时有效利用这一感应电压和电流为线路提供照明。

随着电压等级增高,绝缘子的性能要求也越来越高,同时串数的增多也使防污秽的难度和工作量增多。新型的材料是解决问题的一个方面,但收到环境和能源的限制。目前已有较多自动除污型产品可有效清除绝缘子的污秽,但这些除污设备和装置必然需要电力的驱动,通过从避雷线获取能量,具有可行性。

下面将就以上提及的几个方面具体探讨,分析如何有效利用输电线路避雷线的感应电流,为电力系统带来一些便利和解决问题的途径。

1 避雷线感应电压的产生机理

正常运行时,地线与三相载流导线的空间位置不对称,尽管三相导线中的电压和电流三相对称,保持平衡,但地线上仍能会产生静电感应分量和电磁感应分量,即产生感应电压。当地线与地之间存在电流通道时会形成感应电流。

系统在发生故障时三相的不对称度增强,使得地线上的感应电压更大,导致双地线或地线与地之间的感应电流增加,损耗也随之增加。

这表明只要线路处于运行状态,且避雷线完好,则一定会在避雷线中产生感应电压和感应电流。虽然此感应电压的波动性较大,但是却具有不间断的特征。

为提高电力系统传输效率,减小避雷线的损耗,通常采用地线分段的方式。但在遇有载波通信,降低零序阻抗及屏蔽效应要求时地线分段的方式不可取。

无论采取何种降低损耗方式,仍不可避免的在避雷线中存在感应电压。因此,应寻求有效利用这一感应电压和感应电流的方式。由于以下探讨的具体方式对感应电压的大小及波形要求不高,因此这些利用方式与降低损耗方式并不矛盾,二者可以相互结合,在节能的同时发挥其他方面的效益和贡献。

2 及时检测线路断线

在交流输电系统中,完备的继电保护装置能明显判断三相输电线路的断线故障。但对于避雷线的断线情况却不易觉察,尤其是轻微断线,并不能直观的察觉到,但却为雷雨天气的系统安全运行留下隐患。

在避雷线上安装电流检测装置,只要输电系统仍有电能输送,无论是对称的正常送电,还是短路或断线时的不对称输电,避雷线上始终存在感应电流。因此只有两种情况下电流检测装置是无电流流过的:(1)线路停电;(2)避雷线出现断线。

由此简易装置可以判断避雷线的好坏,及时维修,使系统安全得到保障。另一方面,近年来电力线路遭盗窃屡见不鲜。由于避雷线上虽然有感应电流,但其数值不足以威胁人生安全,避雷线成为不法分子主要窃取目标。同时随着电压等级升高,远距离的发展,避雷线的长度也增加,使得盗窃造成的损失十分严重。通过安装电流检测装置可有效防盗。当正常情况下出现电流数据丢失,则表明避雷线被盗窃,可及时采取措施。

3 在输电线路中途提供电能

直流输电线路中间抽能困难,交流线路中途取电也较难实现,即使实现了取电,由于电压等级高,还需变压器才能转换为可用的低压。无论是从实现方式,还是费用成本的角度来说都十分不可取。但事实上在线路保护和控制系统中常常需要直流电源进行控制。如何在线路中寻找可利用的能源是亟待解决的问题。

避雷线上的感应电压和电流在解决这一问题上具有可尝试性。通过在原有避雷线上并联的方式,可引出电流支路,通过整流装置可获得较为理想的直流电源,从而可为沿途的保护和控制装置提供直流电源。

对于避雷线而言,在三相线路正常输电时地线会有感应电源。若地线与地之间存在电流通道,就可以引出电流支路进行整流。在短路故障或其他不正常运行状态时由于避雷线上的感应电压本质是由于三相的不完全对称引起的,所以在系统处于这些状态时,避雷线上仍然可以产生感应电压和电流,从而充当直流电源给保护和控制装置。因此满足直流操作电源不间断的可靠性要求。

但这一改进中存在的不足之处在于避雷线上的感应电压随系统运行状态而变化,因此输出的电压值波动范围较大,应采取一定措施稳压。同时在雷雨天气时避雷线需承担线路避雷保护,当大电流的倾注,并联支路的整流装置等受到较大冲击,应及时切除这一支路。

再者,这部分电能也可用于输电线路沿途的照明,利于城市规划和能源的节约。由于对照明的要求不高,因此采用简易装置即可实现。同样也需要在雷雨天气及时切除,以防大电流冲击而烧坏照明设备。

4 利于绝缘子去污

绝缘子是保护线路的固体绝缘,其受污秽程度对其绝缘能力影响十分显著。在潮湿的天气情况下,污秽溶解为电解质,附在绝缘子表面导电,最终形成绝缘子中部烘干带,使绝缘性能大大降低。

随着电压等级增高,绝缘子的性能要求也越来越高,同时串数的增多也使防污秽的难度和工作量增多。新型的材料是解决问题的一种方面,但受到环境和能源的限制。目前已有较多自动除污型产品可有效清除绝缘子的污秽,还可采用定期带电水冲洗的方法,但这些除污设备和装置必然需要电力的驱动,通过从避雷线获取能量,具有可行性。

由于去污过程可定期完成,因此只要定期在天气较好时启动去污装置,借助避雷线上的电能驱动即可。这样受气候影响较小,在保证避雷线在正常保护输电线路防雷的同时,及时对绝缘子去污,大大增强绝缘子的绝缘强度,线路更为安全的运行。

5 结束语

本文从以上几个方面探讨了避雷线上感应电压和感应电流的其他作用。从理论分析来看,这些构想是可以实现的,但仍需大量的实践才能真正发挥避雷线的这些功能。从避雷线的角度来寻求能量的供应,必将带来线路保护和控制系统及其他方面的新突破。

摘要：本文通过对输电线路避雷线上感应电压和感应电流的产生机理,提出了多种利用方式。加装电流检测装置,可及时监测线路断线,进行维修,保障恶劣天气时避雷线有效防雷;通过并联方式,在输电线路中途借用避雷线感应电压提供电能,添加整流装置和稳压措施,为保护和控制系统提供直流操作电源;为去污装置提供驱动,利于绝缘子去污,提高系统的耐雷水平;同时补充了避雷线防盗,提供线路照明的功能。这些多元化的功能实现,将为电力系统带来更多便利和实效。

关键词：避雷线,感应电压,断线,中途供电,绝缘子去污

参考文献

[1]张亚婷,高博,施围.750KV输电线路架空地线损耗的影响因素及降低方法研究[J].电瓷避雷器,2008,(01).

感应电压试验 第5篇

如何切实有效地降低或消除建筑塔吊感应的高压电,避免人身和财产的意外损伤,是建筑行业中长期存在并亟待解决的突出问题。但对此研究国内外几乎没有文献提及,本文简要介绍塔吊感应电压的机理,分析塔吊感应电压类型,指出电磁感应分量和静电感应分量是塔吊感应电的主要构成部分,针对不同电压类型探讨并建立多种防护措施,从根本上提高建筑塔吊在电磁辐射场及雷电场环境中工作的安全性具有重要意义和实用价值。

1 建筑塔吊感应电机理

电磁辐射是一种由源向外发出电磁能的现象,它主要由于电磁耦合和感应耦合使主要由金属部件组成的建筑塔吊感应高压电。而雷电形成于大气运动过程,是大气中的放电现象,它又通过静电耦合和感应耦合使塔吊感应高压电。这样高耸竖立的建筑塔吊在临近电磁辐射源或雷电场区时就会由于感应耦合、电磁耦合或静电耦合而感应高压电。即电磁场或雷电场的电磁波在闭合回路中感生电压、电磁辐射在金属表面感生电荷等,使主要由金属部件组成的建筑塔吊感应高压电。

2 建筑塔吊感应电类型

2.1 电磁辐射感应电压

现实生活中,广播电视通信发射系统、高压送变电系统、高速磁悬浮列车的电气化铁道和工业、科学、医疗用大功率电磁能设施等是产生电磁辐射的主要设施。其中无线电波是垂直极化波,那么塔臂的塔身就相当于竖直放置的金属杆天线,其中的许多金属框架又相当于许多闭合回路叠加。而电视台发射的电磁波是水平极化波,那么塔臂的横杆就相当于水平放置的金属杆天线,其中的许多金属框架又相当于许多闭合回路叠加如图1所示。

这样,电磁波由于电磁耦合和感应耦合使主要由金属部件组成的建筑塔吊感应高压电,其中感应电压:U=U1+U2+U3++UN,即塔臂越长,金属框架越多,总感应电压就越大(塔身的感应电压也同理)。同时塔臂转角不同,感应电压也不同。而且其它电磁辐射引起的感应电压也如此。

2.2 场塔耦合谐振过电压

从整体结构及形状来看,建筑塔吊可看作是由塔身及塔臂金属框架组成的等效电阻(R)、吊钩钢丝线绕组组成的等效电感(L)和塔吊吊钩及塔臂金属架对地组成的等效电容(C)组成,所以就可把塔吊看作是由空间分布电容、等效电感和电阻组成的等效RLC串联电路。而且塔身及吊顶就相当于天线架,整个塔吊就可看成是个接收机的输入回路(图2)。这样,塔吊临近电磁辐射源就发生感应耦合或者电磁耦合而产生感应电压。

在塔吊作业过程中,吊钩对地组成的空间分布电容、钢丝线绕组组成的等效电感时刻在改变,即塔吊的等效RLC电路自身频率时刻在改变,此电路交替呈现出感性、容性或谐振等现象。当C较小时,UC较大,即吊钩越接近地面时越带上较大电压。特别是当塔吊自身频率与电磁辐射的频率相等或塔吊的环形总长(塔身高+塔臂长+吊钩钢丝线的长度)为最强(最近)辐射频率的1/4波长时回路将产生谐振。串联谐振时会在电感和电容两端出现很高过电压。可见谐振时电感或电容上的电压是很大的,此时天线上感应出最大交流电位差,电路两端感应出最大电压,呈现出振荡的最大耦合特性。即谐振时常常引起严重的、持续时间很长的谐振过电压。

2.3 雷电过电压

每当雷电划破长空,可能就是一场美丽灾难的开始。因为雷电是大气中的放电现象,是由带电荷的雷云引起的。它主要通过感应耦合或者静电耦合使由金属部件组成的建筑塔吊感应高压电,所以高耸竖立的金属塔吊就是常受雷电影响的器件,从而危及施工人员和财产安全。建筑塔吊上的雷电过电压有两种:一种是直击雷过电压;另一种是感应雷过电压。

2.3.1 直击雷过电压

当雷电直接击中建筑塔吊时,强大的雷电流通过其流入大地,在塔吊上产生较高的电位降,称为直击雷过电压。这种强大的冲击电流(最高电流达200~300kA,一般在20~40kA,其时间仅为10~l00us)、炽热的温度、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射直接击在建筑塔吊金属框架上,因电效应、热效应和雷电冲击波等作用而造成塔吊损坏。

2.3.2 感应雷过电压

雷云层与层之间以及雷云与大地之间放电时,雷云大地这个大电场发生畸变,即在放电通道周围产生的电磁感应、雷电电磁脉冲的辐射以及雷云电场的静电感应,使建筑物塔吊感应出雷电高电压。当建筑塔吊处于雷云与大地间所形成的电场中时,塔臂金属导体上就会聚集极性与雷云下部电荷极性相反的大量电荷。由于雷云对地放电过程中,放电通道周围空间电磁场的急剧变化,会使在附近的建筑塔吊产生感应雷过电压如图3所示。由于主放电的平均发展速度很快,塔臂上的束缚正电荷的释放过程也很快,所以沿塔臂形成的电压波的幅值很高,产生电位很高的过电压,对塔吊影响很大。

特别是塔臂两端电阻明显不对称(塔基端接地,而吊钩端悬空),据最大不匹配原则,电荷流向塔基那端电阻小、流向吊钩那端电阻大,所以流向高电阻的吊钩端感应过电压很大,而且沿整个塔吊分布的感应电压呈非线性。

2.4 辐射感应与摩擦起电引起的静电压

电磁辐射会在金属表面感生电荷,塔吊金属表面面积越大感生电荷越多,感应电动势也就越大,而且伴随高频电磁波作用在导体表面薄层中的趋肤效应等。同时建筑塔吊常在空旷平坦的地方施工,大风容易长驱直入,并与地面及地面上的塔吊快速摩擦使塔吊产生许多静电,这样使塔吊产生许多高压静电。

综合以上,塔吊感应电压是电磁场与塔吊金属导体之间感应耦合的结果,由静电场引起的感应过电压就是感应电压的静电分量;而变化磁场在塔吊上感应出电压,即感应电压的电磁分量,它们是塔吊感应电压的主要构成部分。

3 针对不同感应电压类型的防护措施

3.1 防电磁辐射感应电压的措施:

由于在电磁辐射源或雷电场区附近施工的塔吊常感应高压电,所以一定要使操作人员戴绝缘手套、穿绝缘靴;用绝缘物插入滑轮,隔绝吊钩;采用环氧树脂绝缘吊钩;吊钩下用绝缘绳等。在塔吊上放置比较宽的导电保护环,并连接到塔吊金属架上,在感应电流流过的位置上采用多点接地,即将塔身及塔臂上的多处通过接地装置与大地相互连接(即重复接地法)。这样,当塔吊上有感应电压时,就可通过接地引线泄入大地放电而起到保护作用。

3.2 防场塔耦合谐振过电压的措施:

设置一种具有释放电结构的电子装置,包含电路基板、放电导体、按键主体、开关元件、接地点等。该装置通过电阻、电感、电容等元件单独或混合组成的放电网络,利用导通方式将可能的感应电引导至接地点。并针对场塔耦合谐振过电压的特点,采用共振回路衰减装置,从塔机臂端到塔机底部用导线连接并接入电容等器件,从参数配置上避开谐振点,使回路脱离谐振状态,以此抵消或降低塔吊上的谐振过电压,达到安全施工目的。

3.3 防雷电过电压的措施:

由于雷电产生的感应电压随塔吊导体两端电阻的增加呈非线性增加趋势,所以良好的接地可以有效减小雷电在塔吊导体上产生的感应电压,从而对塔吊进行较好保护。对防直击雷过电压,独立装设避雷或架空避雷线(网),使塔吊处于接闪器的保护范围内。而对防感应雷过电压,塔吊雷电过电压的特点是当塔基绝缘或电阻较大时则沿塔身中点向两侧方向分布如图4所示。

根据雷电过电压分布特点,以及雷电过电压图形,从防雷电过电压角度来说,应在建筑塔吊底端和上部的吊臂端采取上下两点同时接地法如图5所示。而且采用两点接地时的接地线长度为非等长,可以全面抵御1/4波长雷电波侵入问题。这样,当塔吊上有感应雷过电压时,就能通过接地引线泄入大地放电而起到保护作用。

3.4 辐射感应与摩擦起电引起的静电压

可采用限制静电积累或装有静电中和装置,采取接地、增湿、加入抗静电剂等泄露法。同时配置现场临时用电漏电保护器,采用三级配电三级漏电保护供电。

4 结语

针对塔吊不同的感应电压类型,采取不同的保护措施,从根本上提高建筑塔吊在电磁辐射场及雷电场环境中工作的安全性。并鉴于目前研究建筑塔吊感应电压的手段主要是以系统的现场实测为主,今后将有暂态网络分析和计算机的数值模拟计算等多种方法。那么以后就将有更多更好的防护措施,这样必将更有效减小或消除建筑塔吊的感应电压,从而达到对塔吊进行较好保护的目的。

参考文献

[1]魏静康,余华林,吴玉和.塔式起重机感应电压原因及防护措施[J].建筑安全,1994.07:26-27.

[2]刘强,谷定樊,张元芳.雷击杆塔塔顶时感应电压敏感性分析[J].高电压技术,2005.03:31-33.

[3]安江波,袁志强,翟晓铭.消除交流控制线路中感应电压影响的方法[J]机电工程技术,2008.06:103-104.

[4]徐钢.静电安全教育读本[M].北京:中国石化出版社,2007.08.

[5]石生.电路基本分析[M].北京:高等教育出版社,2003.12.

感应电压试验 第6篇

电压暂降是影响供电系统电能质量的主要原因, 它对系统中的每个用户都有不同程度的影响。为此, 分析与研究电压暂降的成因和影响因素, 监测与预测配电网电压暂降的特征, 减少供电系统电压暂降对设备的不良影响, 提高系统电能质量已成为近年来国内外电力科技新的研究热点。现代电力负荷对电能质量的要求越来越严格, 对供电可靠性的需求也越来越高。据国外调查, 供电质量问题中最引起人们重视的除了停电以外, 电压暂降已成为主要的质量投诉原因, 甚至占到相关投诉比重的80%以上。电压暂降通常是由供电系统或用户内部的短路故障引起的, 也可能是由于用户大电动机起动不当造成的。例如, 雷击引起系统短路时, 保护动作将其切除, 尔后又自动重合成功。这样一个过程对于故障线路上的用户, 将有一次短路断电, 而对于邻近 (同一供电母线) 的相关用户一般会经受一次电压暂降过程。如果重合闸不成功, 故障线路再次断电, 则故障线路上用户还可能被长期 (大于3min) 断电, 而其余用户叉将再经受一次暂降过程。

2 电压暂降的起因

电压暂降按照产生原因可以分为故障类暂降和非故障类暂降。故障类暂降主要为短路故障。故障导致持续停电或瞬时停电, 并在相邻馈线产生电压暂降。由于输电线路和配电馈线大多暴露在自然环境中, 瞬时性故障相比持续性故障更加频繁, 因此从用户角度讲, 电压暂降的频率往往高于持续故障。输配电系统中的多数故障为单相接地故障, 该故障将引起该相电压暂降, 是产生电压暂降的主要原因之一。据统计, 单相、两相和三相电压暂降占全部由短路导致的电压暂降的比例分别约为66%、17%和17%;非故障类暂降包括变压器激磁涌流、感应电机的起动、电弧炉、轧钢机等冲击性负荷的投运等, 但与前者相比并不太严重。感应电机全电压起动时, 需要从电源汲取的电流值为满负荷时的500%~800%, 这一大电流流过系统阻抗时, 将会引起电压突然下降。这种暂降的持续时间较长, 但暂降程度较小, 相对短路故障引起的电压暂降, 对用户造成的影响较小。

电压暂降通常是由供电系统或用户内部的短路故障引起的, 也可能是由于用户大电动机起动不当造成的。例如, 雷击和绝缘子污闪引起系统短路时, 保护动作蒋其切除, 尔后又自动重合成功, 这样一个过程对于故障线路上的用户, 将有一次短路断电, 而对于邻近 (同一供电母线) 的相关用户一般会经受一次电压暂降过程。如果重合闸不成功, 故障线路再次断电, 则故障线路上用户还可能被长期 (大于3min) 断电, 而其余用户又将再经受一次暂降过程。

3 暂降深度

暂降深度 (暂降幅值) 可以反映电压下降的程度, 是描述电压暂降的一个非常重要的参数。图 (1) 为一次电压暂深度示意图。

在电压暂降的分析中, 通常将电压瞬间跌落后供电系统中的残留电压有效值与额定电压有效值的比值定义为电压瞬间跌落的幅值, 如图中所示的电压暂降值Usag在使用电压幅值时容易出现混淆。例如, “20%暂降”可能是指结果电压为0.8p.u.或0.2p.u.。虽然现在还没有特别规定说明, 国内和国际标准多采用后者。“20%暂降”含义是“下降为20%”, 即在此期间有效值降低了80%。

4 电压暂降持续时间分析

电压暂降持续时间是指从电压有效值下降到一定阈值 (一般取90%) 开始到电压恢复到此阈值所经历的时间 (如图1所示) 。如果电压暂降是由于系统发生瞬时短路故障引起的, 那么这段时间通常受重合闸时间的影响, 比故障的恢复时间要长一些。一般说来, 由输电线路发生故障引起的电压暂降持续时间较短, 原因就是输电线路上距离保护和差动保护用得比较多, 保护动作时间和断路器的动作时间都短。而配电线路的保护大部分都是过流保护, 分段式过流保护更增加了故障切除时间, 导致电压暂降的持续时间增加。

通常, 将电压暂降从发生到结束之间的时间定义为持续时间, 这对矩形形状的电压暂降来说是准确的, 但对非矩形形状则不够准确。约有10%的电压暂降幅值是非矩形的, 对于这种非矩形形状的幅值, 其跌落持续时间的界定是近似的, 也是比较困难的。对于所谓“故障后电压暂降”事件, 就存在这种问题。当线路故障被清除时, 电压还未立即恢复, 这时若公共母线上接有大容量电动机负荷, 电动机在电压上升时, 重新加速起动, 导致母线电压下降, 从而形成“故障后电压暂降”, 对于这种电压暂降事件, 电压暂降持续时间的界定是困难的。

确定电压暂降持续时间的另一种方法:对周期为T的单相电压, 当在一个时间窗口 (其宽度是T/2的倍数) 内计算的RMS值小于90%标称电压时, 就发生了电压暂降。它开始于上述条件被确认的窗口中第一个窗口的起点, 结束于最后一个窗口的终点。

图2是电压暂降的持续时间和幅值的统计图。图中:1-输电系统故障:2-限流熔断器:3-地配电网故障:4-远方配电网故障:5-大型电机起动:6-短时供电中断。这张图大体显示了小同深度、小同持续时间的电压暂降分布情况。

5 感应电动机负荷起动时引起的电压暂降分析

感应电动机负荷是典型的感性负荷, 感应电动机负荷的投切过程就是其起动过程。感应电动机因其结构简单、运行可靠等优点在工农业生产和日常工作中得到广泛应用。在电网的总负荷中, 感应电动机用电量约占60%以上, 是电网中的重要负荷, 它在起动时会引起附近区域的电压暂降。图3是感应电动机起动引起电压暂降的系统模型。忽略其他负荷电流, 当感应电动机起动后, 定子电流增加 (一般是正常工作电流的2~8倍) , 则流过系统阻抗Z S的电流增加, 使得系统阻抗的分压增大, 导致PCC点电压下降, 引起电压暂降。感应电动机起动电流大是引起电压下降的根本原因, 但它并不是电压下降深度的决定因素。电动机起动容量和上级变压器的剩余容量以及局部电网容量共同决定了电压暂降程度。如果电动机起动容量接近上级变压器剩余容量, 则会引起较大的电压暂降, 并对其他用电负荷造成影响, 否则电压暂降程度轻微。

摘要：目前, 电力负荷的投切对电力系统的安全运行和正常工作造成的危害和影响越来越受到重视。本文介绍了电压暂降, 分析了其产生的原因, 重点对感应电动机负荷起动时引起的电压暂降分析。

关键词：电力负荷,电压暂降,感应电动机

参考文献

[1]肖湘宁, 电能质量分析与控制[M].北京:中国电力出版社, 2004

[2]林海雪.电力系统中电压暂降和短时断电[J].供用电, 2002

感应电压试验 第7篇

从改革开放开始一直到现在, 我国的经济发展迅速, 同时对电力的需求也越来越大。这些年来, 我国努力建设完善的电网系统, 目前已经成立了很多的配电网络。但是正是由于这种大规模的发展也出现了很多自然因素影响电网运行, 最主要的就是雷电对于配电网络的影响。那么如何才能保护好配电网的安全运行呢?这个问题已经成为我国电力工作中最重要的难题。

1 感应雷过电压形成机理分析

所谓的感应雷过电压, 就是雷电击中线路附近的地面或者电线杆的时候, 由于电磁感应的作用, 引起过电压。其中包括:静电感应以及电磁感应两种。事实上, 感应过电压中的两个分量都是在主要的放电过程中, 雷电幅值越来越大, 雷击点的导线距离就会拉近, 都将导致导线大地回路中各部分的磁通随时间的变化率加大, 从而导致感应过电压的电磁分量增加。

2 配电网感应过电压的防护

在雷电的作用下, 很可能会出现网线的跳闸。甚至直接损坏配电网的开闭。在雷电的影响下, 可能会引起配电网线路的跳闸故障, 甚至有可能会直接导致配电网断线。通常情况下架空的线路一般可以得到周边的建筑物以及各种树木的遮挡, 反而不太容易直接受到雷击, 感应雷过电压则是造成故障的最主要因素。防护的方式无外乎两大类方法, 一是对其加以限制, 二是尽可能地降低感应雷过电压, 前者是目前研究最多的方法, 主要方式就是安装避雷装置, 也是本文研究的重点[1]。

2.1 线路避雷器

在一个三相供电网络中, 三相导线上都会具有感应雷过电压的, 它们之间会在波形和幅值方面存在相同点, 所以非常有可能引起对方的闪络。这样就需要同时安装相应的避雷器。但是事实上避雷器的作用就是把感应过电压穿入到大地, 采用电流输入的方式, 这样防止线路和避雷器受到损害, 最后的防护效果和相关的技术和质量是有关系的, 并且和合理的配置线路以及避雷器都有重要的联系。所以要选择安全隐患和经济性共存的方案, 主要有以下几个方案:每两个相邻的基础杆合为一组, 然后安装一个避雷针;每三个作为一组, 安装一个避雷器;每六个为一组, 安装一组避雷器。但是不管选择哪种方案, 安装避雷器的杆子必须是绝缘的并且不存在闪络, 不会出现问题, 可是有时候为了减少成本, 这样的概率和电阻的大小成正比例关系, 所以我们应该结合接地的电阻以及最大雷电峰值大小, 以此来选择一个更加合理的方案。

2.2 避雷线

假如我们研究关于配电网架设线路上安装避雷针, 那么就可以在雷电到达地面的时候发挥屏蔽的作用, 这样就可以降低感应电压, 进而减少事故发生几率。此种防护方案的基本过程是:安装避雷针以及相关线路等完全是处于相同的状态下, 所以仪器的参数和计算方法都是相同的, 最后的结果也很相似。根据相关的研究数据发现, 使用避雷针等方法进行防护的时候, 配电网架空线路要高, 感应电压就会越来越低, 这时候防护的效果和相关的距离属于正比例关系。总体来看, 使用避雷针是可以防护的, 但是在实际的操作中需要注意两点, 要考虑配电网的具体位置, 然后选择一个正确的高度, 减少两者之间的距离。

2.3 对直击雷的防护分析

虽然这篇文章研究的主要是线路避雷器还有避雷线两种方式, 可以避免感应雷过电压引起的危害, 可是对于特殊的直击雷击如何起到保护作用?第一要在使用线路避雷器的情况下, 万一发生了直击雷, 那么就需要在基础杆子上安装线路避雷器, 目的是让更多的电流导入到大地种, 减少对配电网的损害。与此同时防护效果和线路避雷器的最大值有正比例关系。还有就是关于避雷器的保护方式, 可能会分为两种:第一是直接打中了基础杆的顶部, 第二是打中了安装的避雷线, 第二种有接地作用, 可以起到更好地保护作用。对于第一种, 因为之前本文已经分析了两者的距离非常近, 避雷线就可以很好地进行分流, 这样就可以减少配电网线路的损害, 起到更加完善的防护功能[2]。

3 结语

我国的电力系统发展越来越迅速, 并且规模也越来越壮观, 但是雷电对于电网的影响也逐年增加, 甚至已经成为影响我国配电网安全工作的重要原因之一。所以本文重点研究了雷电形成电压的基本过程, 并且详细地记录了相关线路避雷器, 避雷线以及防范效果。对于我国的配电网的感应系统起到促进的作用, 并注重防护理论和实践的结合, 进而保护好我国整个配电系统的正常操作, 为我国的经济发展以及人民生活提供有力的保障。

参考文献

[1]文武.感应雷电磁干扰及防护研究[D].武汉大学, 2010.