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上、下法蘭設(shè)計(jì)了經(jīng)典的球頭、球窩,分別與高壓端、接地端連接。以2003年我國(guó)天生橋—廣州線投入使用的500kV有間隙線路避雷器設(shè)計(jì)為例,除秉承電站避雷器技術(shù)基礎(chǔ)外,還必須解決如下4點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題:
(1)吸收能量校核
有間隙線路避雷器由避雷器本體和外串聯(lián)間隙構(gòu)成。正常運(yùn)行工況下避雷器本體的荷電率為10%以下,它主要承受雷擊過(guò)電壓,因此對(duì)它的其他技術(shù)性能要求大為降低。避雷器電阻片承受雷擊過(guò)電壓的能力極強(qiáng),直徑50mm的電阻片即能承受4/10ms、100kA大電流沖擊。 湖北儀天成電力設(shè)備有限公司安全工器具檢測(cè)設(shè)備是為順應(yīng)我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展需要,響應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)公司公司新版《安規(guī)》精神,配合變電站、供電所的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)而生產(chǎn)的。
(2)電位分布計(jì)算與調(diào)整
330kV、500kV線路避雷器的突出技術(shù)問(wèn)題是電位分布不均勻。與瓷套式避雷器不同,它是懸掛在空中的,必須采用三維電場(chǎng)、用有限元法計(jì)算其電位分布[5]。由于在結(jié)構(gòu)上不能采用外并電容的均壓措施。避雷器高度超過(guò)5m時(shí),如不采取措施,其電位分布不均勻系數(shù)將達(dá)1.2,荷電率達(dá)98%。這將加速高場(chǎng)強(qiáng)處電阻片的老化。因此,通過(guò)SolidWorks三維設(shè)計(jì)及改善電位分布的設(shè)計(jì),并通過(guò)改變均壓環(huán)的數(shù)量、大小、放置位置及下垂深度等措施使500kV無(wú)間隙線路避雷器(5.4m高)電位分布不均勻系數(shù)限制在10.4%以下。
(3)避雷器內(nèi)部負(fù)壓?jiǎn)栴}
在避雷器整體模壓注射硅橡膠過(guò)程中,避雷器各部分均處于受熱狀態(tài)(100℃以上)。當(dāng)模壓硫化完成(即避雷器密封完成),冷卻后內(nèi)部將形成低氣壓。由“巴申曲線”可知,此時(shí)電阻片沿面閃絡(luò)電壓大為下降,有可能在較低電壓下?lián)p壞避雷器。這是生產(chǎn)廠家容易忽略的工藝技術(shù)問(wèn)題。
(4)影響間隙放電穩(wěn)定性的因素
間隙放電電壓的穩(wěn)定性是避雷器保護(hù)性能的標(biāo)準(zhǔn),棒-棒純空氣間隙與環(huán)-環(huán)帶絕緣子支撐間隙放電特性本身存在差異。前者是極不均勻電場(chǎng),后者是稍不均勻電場(chǎng);前者放電電壓稍低、分散性小,后者不僅分散性大,且受絕緣子污穢性能影響明顯,當(dāng)污穢引起漏電流且達(dá)到一定值時(shí),它與避雷器本體漏電流形成一個(gè)“分壓器”,明顯地改變了整個(gè)避雷器電位分布,提高了避雷器放電電壓值,這是設(shè)計(jì)者必須給予充分考慮的。