安徽TBP過(guò)電壓保護(hù)器防護(hù)效果
近年來(lái)，空架絕緣線發(fā)生雷擊斷開(kāi)和絕緣子穿透事故，嚴(yán)重危及配電線路安全，運(yùn)行平穩(wěn)?？占芙^緣線路雷擊事故引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員的廣泛關(guān)注，積極研究了雷擊斷開(kāi)的機(jī)制和防雷對(duì)策，采取了空架防雷地線、氧化鋅防雷器、放電絕緣子、過(guò)電壓保護(hù)器、鉗位絕緣子、限流消弧角等技術(shù)措施。進(jìn)一步了解現(xiàn)有各種技術(shù)措施的防雷原理和效果，需要對(duì)其運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分階段總結(jié)和評(píng)價(jià)，選擇避免雷擊事故的技術(shù)措施，加強(qiáng)應(yīng)用推廣。目前，我國(guó)主要采用過(guò)壓保護(hù)器和放電絕緣子作為空架絕緣線路的防雷技術(shù)措施。過(guò)電壓保護(hù)器的工作原理是：當(dāng)雷電過(guò)電壓引起線路絕緣子閃絡(luò)時(shí)，過(guò)電壓保護(hù)器采用串聯(lián)非線性ZnO限流元件快速切斷工頻續(xù)流。斷路器運(yùn)行前，保護(hù)絕緣線不會(huì)被高溫弧根熔斷；放電絕緣子的工作原理是：當(dāng)雷電過(guò)電壓引起線路絕緣子閃絡(luò)時(shí)，放電絕緣子犧牲自身低熔點(diǎn)金屬，保護(hù)架空絕緣線不被高溫電孤融斷，直到線路斷路器跳閘斷開(kāi)工頻續(xù)流。兩種設(shè)備的理論來(lái)源正確，其安裝方法、運(yùn)行成本、避雷效果等綜合評(píng)價(jià)有待積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證。本文在統(tǒng)計(jì)和比較避雷害應(yīng)用效果的基礎(chǔ)上，總結(jié)了過(guò)壓保護(hù)器和放電絕緣子在多雷害區(qū)域的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。為今后提高選擇成本低、防雷效果好的空架絕緣線路，避免雷擊事故的技術(shù)措施提供參考，達(dá)到遏制配電線路雷擊斷開(kāi)的惡性事故的目的。同時(shí)，本文的科研成果將進(jìn)一步加快我國(guó)在過(guò)壓保護(hù)和避免空架絕緣線路雷擊事故應(yīng)用領(lǐng)域的理論研究和應(yīng)用。
1.避雷效果統(tǒng)計(jì)
雷云放電在線路或電氣設(shè)備上形成的過(guò)壓一般稱為雷電過(guò)壓。雷電過(guò)壓可分為直擊雷電過(guò)壓和感應(yīng)雷電過(guò)壓。對(duì)于不同類型的雷電過(guò)壓，應(yīng)采取不同的保障措施，如架空地線和線路避雷器；配電站主要采用避雷針和避雷器對(duì)策；配電線路主要采用避雷器、放電絕緣子、過(guò)壓保護(hù)器、鉗位絕緣子、限流消弧角等技術(shù)措施。由于雷電頻率的增加和配電網(wǎng)絡(luò)的巨大復(fù)雜性，配電線路的防雷保護(hù)對(duì)策主要是過(guò)壓保護(hù)器和放電絕緣子，避雷器排名第二，僅作為配電變壓器、開(kāi)關(guān)、電纜終端等電氣設(shè)備的小范圍保障措施。統(tǒng)計(jì)分析樣本選擇原則如下：
① 線路長(zhǎng)度與運(yùn)行環(huán)境條件基本相似；
② 線路過(guò)電壓保護(hù)器和放電絕緣子的安裝總量基本相同；
③ 避雷器/過(guò)電壓保護(hù)器的比例應(yīng)盡可能接近避雷器/放電絕緣子的比例；
④ 掛網(wǎng)運(yùn)行期基本相同，盡量選擇運(yùn)行期比較長(zhǎng)
長(zhǎng)線。按照這一原則，在國(guó)內(nèi)多雷區(qū)，選擇429條10條kV空架絕緣線作為統(tǒng)計(jì)樣本，客觀比較分析了過(guò)電壓保護(hù)器和放電絕緣子的具體防雷效果和可靠性。在樣品選擇過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)過(guò)電壓保護(hù)器實(shí)際應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)行量大，A樣品選擇方便；放電絕緣子應(yīng)用數(shù)量少，運(yùn)行壽命短，B類別和C類樣本很難選擇，特別是運(yùn)行期>3a樣本很少。因此，3~55a在運(yùn)行期間，特別選擇相同數(shù)量的A類樣本和B類樣本進(jìn)行比較分析。同時(shí)，對(duì)于A類樣本，更注重5a以上避雷效果分析。
架空絕緣導(dǎo)線運(yùn)行故障的主要表現(xiàn)是雷擊斷開(kāi)和雷擊跳閘，未安裝TBP在電壓保護(hù)器前，選定樣本記錄的雷害導(dǎo)致線路運(yùn)行故障的頻率約為3766次，其中斷開(kāi)運(yùn)行故障約為679次，約占故障總數(shù)的189/6；跳閘運(yùn)行故障頻率約為3087次，約占故障總數(shù)的82次。在選定的429個(gè)樣本中，有377個(gè)樣本跳閘斷開(kāi)，約占樣本總數(shù)的87.88個(gè)；只有33個(gè)樣本斷開(kāi)，約占樣本總數(shù)的7.699/6；只有19個(gè)樣本跳閘，約占樣本總數(shù)的4個(gè).43%。安裝保護(hù)設(shè)備(過(guò)壓保護(hù)器或放電絕緣子)的目的是避免線路突發(fā)雷擊斷開(kāi)和雷擊跳閘。
