氧化锌避雷器的发展及应用

氧化锌避雷器的发展及应用

随着工农业的发展,对输电线路供电可靠性要求越来越高。停电将不仅影响设备正常工作,而且将极大地影响人们的正常生活。

然而,随着电力系统的发展,由于雷击输电线路而引起事故日益增多。根据电网故障分类统计表明,在我国跳闸率比较高的地区,高压线路运行的总跳闸次数中,由雷击引起的次数约占40-70%,尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区,雷击输电线路而引起的事故率更高,这将给社会带来巨大的经济损失。

据统计,在电日本50%以上电力系统事故是由于雷击输电线路引起的,日本由于大量采用双回线路,雷击经常引起双回同时停电,20-30%的输电线路故障发生在双回输电线路。国际大电网会议公布的美国、前苏联等十二个国家的电压为275-500KV,总长为32700KM输电线路连续三年的运行资料中指出,雷害事故占总事故的60%。

为了减少输电线路的雷击故障,采用了各种措施。如减小避雷线的屏蔽角,提高线路绝缘水平,降低杆塔接地电阻,多重屏蔽,双回输电线路采用不平衡绝缘等。但采用减小屏蔽角的方法将受到杆塔结构的限制,提高绝缘水平将增加线路造价,而且受到杆塔结构及走廊宽度限制。对于新建线路,减小输电线路的雷击故障一般的方法是尽量减小避雷线的屏蔽角,降低杆塔接地装置的接地电阻。而在高土壤电阻率地区降低杆塔接地电阻存在较大的困难。

为了减少线路的雷击事故,提高供电可靠性,提出了在线路上安装氧化锌避雷器来减少线路雷击事故的要求,自1980年开始,国外开展了应用避雷器来降低线路雷击事故的研究,并已成功地将避雷器应用到输电线路上。理论计算分析和实践都证明,将线路避雷器应用到线路雷电活动强烈或土壤电阻率高、降

低接地电阻有困难的线段,可以较大地提高线路的耐雷水平。

美国AEP和GE公司1980年开始研制线路防雷用合成绝缘氧化锌避器,1982年10月有75只在138KV线路上投入试运行,结构上采用环氧玻璃筒包裹氧化锌阀片,筒外套上橡胶裙套。选择5个试验线段,每个线段5级杆塔,这些线段雷击事故高,杆塔接地电阻大,大的达到194Ω,一般都在100Ω左右,运行表明装有避雷器的被保护线段没有出现绝缘子串的闪络。

日本在1981-1983年研制出无间隙的77KV合成绝缘避雷器。1985年开始设计带串联间隙的合成绝缘避雷器,原因是带间隙后可以提高荷电率,减少阀片数量,使结构更紧凑,另外即使在避雷器出现故障的情况下也不影响输电线路供电的可靠性。1986年研制出带间隙的77KV避雷器。1986年5月开始在日本Kansai电力公司雷电活动特别严重地区的输电线路上安装、投入运行。在所有安装了避雷器的5条线路,其中包括双回线路的一回线路上安装了避雷器后,线路没有出现任何事故,而没有安装避雷器的线路则仍有故障出现。

日本在安装线路避雷器几年后,由于良好的效果,认为安装避雷器是防止线路故障的最有效的措施,进一步在其他线路安装了很多线路避雷器。

到1990年已在19条77KV线路的689个杆塔(2067相)上安装,每个线路避雷器安装了动作计娄器。1988年275KV合成绝缘线路避雷器研制成功,1988年12月开始在Kansai电力公司的Daikurobe Trunk双回线上运行。到1990年已有4670相合成绝缘避雷器在33-275KV系统的610KM线路上运行。

在日本,到1993年3月大约有30000只线路避雷器在66KV、77KV、275KV、和500KV线路上投入运行。在各种电压等级的线路上都有成功动作的记录。

我国在80年代初就开始使用氧化锌避雷器来提高线路的耐雷水平。90年代以来10KV合成绝缘氧化锌避雷器得到了很大的发展,已在全国各地投入运行。

同时于1993年由清华大学和西瓷厂、西瓷所合作研制成110-220KV合成绝缘站用氧化锌避雷器,1996年清华大学与中能公司合作研制出110-220KV带间隙的线

路型合成绝缘氧化锌避雷器,填补了我国在线路型避雷器上的空白目前我国在北京、黑龙江、河北、福建、广东、山东、云南、湖北等地挂网运行的合成氧化锌避雷器已达到1200多相。通过实际运行表明,线路型氧化锌避雷器能够有效地防止输电线路雷击事故的发生。从而保证了输电线路的供电可靠性。

芜湖供电局送电工区

刘俊龙

二○○二年二月九日