10kV配电线路防雷技术简介课件.ppt
,配电网线路防雷技术简介,1,PPT课件,配电网因雷击引起的典型故障特性： 1、绝缘子闪络后损坏 2、绝缘导线雷击断线 3、台区避雷器损坏率过高（7） 4、配电变压器雷击烧毁 5、裸导线雷击断线 6、配设备（电缆头、断路器、分段开关）雷击损坏,2,PPT课件,绝缘子的特性：,3,PPT课件,4,PPT课件,，,5,PPT课件,6,PPT课件,绝缘和避雷器损坏图,7,PPT课件,绝缘损坏图,8,PPT课件,绝缘损坏图,9,PPT课件,雷击导致绝缘子损坏,雷击导致广州从化吕田站F7狮象分线#35杆,10,PPT课件,广州番禺地区F34线路绝缘损坏图,雷击击穿悬式绝缘子,雷击导致电流互感器损坏,11,PPT课件,12,PPT课件,13,PPT课件,绝缘导线雷击断线的机理分析: 以前采用裸导线时，当受到雷击后，会引起线 路闪络时，工频续流引起的电弧由于受到电磁力 的作用，使电弧向迅速流动，着弧点弧根是流动 的，不容易形成局部高温，一般不断线。 但是，雷电绝缘导线时或雷击绝缘子时，绝缘 导线绝缘层被针孔击穿。着弧点被锁定在击穿点 上，电弧形成2000-6000摄氏度的高温将导线熔断。,14,PPT课件,2009年广西地区的断线事故,15,PPT课件,目前线路防雷的基本任务及措施 线路防雷四道防线： 一、屏蔽（堵）：避雷线、避雷针、改用电缆等措施，不绕击 不直击导线； 二、绝缘子不闪络（堵）：加强绝缘、改善接地等措施，使避 雷器； 三、闪烙转移（疏）：即使绝缘子闪络也要它尽量不转变为稳 定的工频电弧，提高电弧熄灭可靠性、改变弧道、转移破坏 点、开关不跳闸。为此应减少绝缘子的工频电场强度或者电 网中性点采用不接地或经消弧圈地的方式。这样可使由雷击 引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短 路和跳闸。 四、不停电：这是最后一道防线，即使开关跳闸也不中断电力供应。为此，可采用自动重合闸或双回路，环网供电等措施。,16,PPT课件,1、架空避雷线 空旷地区同杆架设架空避雷线对配电架空绝缘线 路进行屏蔽保护，架空线上的感应电压将降低(1-k)倍，k为避雷线与导线之间的耦合系数乘以冲击系数。逢雷必中的地方可以考虑安装。,缺点：需要隔基接地处理，投资成本大； 雷击架空避雷线后容易造成反击闪络； 定位高度较低时雷电先导容易产生绕击闪络。 无法改变线路的绝缘陡度。,17,PPT课件,18,PPT课件,19,PPT课件,，：.,户、 、,20,PPT课件,2、加强线路绝缘 空当配电线路绝缘老化严重时可考虑使用玻 璃绝缘串，瓷横担，长爬距的复合绝缘子；使用绝缘导线、绝缘横担、绝缘杆塔等。,目的是为了降低绝缘子闪络时的建弧率。,21,PPT课件,3、安装氧化锌避雷器： 采用氧化锌避雷器，可以有效地截断工频续流，限制雷过电压和配电线路的感应过电压。 其缺点是： 1、保护范围小，全线装设的投资成本较大（必须接地）； 2、避雷器阀片长期承受工频电压，容易老化； 3、高土壤电阻率地区接地电阻难以达标； 4、绝缘导线必须剥开绝缘层，会导致线芯老化。,22,PPT课件,23,PPT课件,4、安装摘挂式避雷器 主要解决氧化锌避雷器了不停地检修问题。 其缺点是： 1、保护范围小，全线装设的投资成本较大（必须接地）； 2、避雷器阀片长期承受工频电压，容易老化； 3、高土壤电阻率地区接地电阻难以达标； 4、引线太长时保护水平降低，最好只做台区保护。 5、技术参差不齐，不同厂家配件不能互换。,24,PPT课件,传统结构的可摘挂式避雷器,1、接地端高压端干弧距离 小，安装卡夹在复合外套 上，容易老化和破碎。 2、跌落式熔断简单改造， 结构过于冗余，感抗大， 保护水平被降低； 3、脱离器塑胶外壳外置容 易老化，引起拒动和误动； 4、故障时不能自跌落。,25,PPT课件,自弹射可拆卸式避雷器,1、不锈钢全新设计，无 冗余结构，耐腐蚀、耐污 秽、安装简便； 2、脱离器与避雷器集成 一体，耐气候老化、免污 秽电流误动干扰； 3、定向射出，脱离故障 动作方向顺着避雷器脱扣 方向，动作可靠。,26,PPT课件,5、安装线路过电压保护器 这种线路过电压保护器，相当于带有外间隙的氧化 锌避雷器，在运行中，平时是不承受运行电压的， 因而使用寿命较长，基本免维护。减少跳闸次数 明显。 缺点是：被动防雷，在防止绝缘导线断线时，绝 缘缺陷时才开始作用；氧化锌损坏后无法识别。 2011年-2014年佛山地区共运行1万只左右，运行 三年后过电压保护器损坏27%左右，但难以检测。 期待加上故障识别功能。,27,PPT课件,佛山地区安装过电压保护器,28,PPT课件,、, lit,阳帽,29,PPT课件,限流型保护器 所谓限流型的过电 压保护器，主要二 种，一种是氧化锌 磁片的外间隙避雷 器；还有一种是气 体放电管加外间隙 避雷器；氧化锌的 那种能够无续流和 无漏流，但氧化锌 老化后难以检测。 期待以后加上故障 识别功能。气放管 类型的无漏流但有 续流，不接地时容 易烧毁。,30,PPT课件,佛山地区安装过电压保护器,31,PPT课件,6、使用老式羊角金具：（第一代防雷金具）,许多老线路上采用此产品效果中等，安装方便，造价相 对低。缺点：1、放电高压电极离线太近，电弧有时候有会引 起断线和断股；2、需加装接地电极片，安装费用增加和线路不简洁，引起鸟类短路故障等。3、绝缘导线应用时，有些产品穿刺部分连同金具部分为一次浇铸成形，齿根如同刀状易损伤线芯。,32,PPT课件,角型保护间隙（老式羊角线夹）,33,PPT课件,保护金具羊角型线夹,34,PPT课件,7、新型防弧线夹（穿刺式/非穿刺式） 1、引弧棒和线夹座装配连接成一体，当雷击发生时， 引弧棒和绝缘子（或横担）金属件之间放电，将过 去的绝缘子沿面闪络破坏转移到引弧棒上烧灼，从 而保护绝缘子和导线不受损伤。 2、穿刺式防弧线夹具有穿刺式的刺齿构造，安装施 工方便，不需剥除绝缘导线绝缘层，不需加装地级 片，避免线芯腐蚀，也减轻安装人员劳动强度（30 分钟安装一基杆）。 缺点：一定要安装在负荷侧，双向供电时最好两侧安装；,35,PPT课件,新型防弧线夹安装示意图,穿刺效果示意图,36,PPT课件,FDL-50/240型 防雷盟电撞她环（窍刺武Jl窍翩而,号FDL-50/2崎电t主,麟 ,37,PPT课件,FDL-50/240型防雷验电接地环（东莞横沥镇线路安装）,38,PPT课件,39,PPT课件,广州供电局CFH-70/240型防弧线夹安装示意图,40,PPT课件,广州萝岗供电局CFH-70/240型防弧线夹安装示意图,41,PPT课件,四川成都温江供电局CFH-70/240型防弧线夹安装示意图,42,PPT课件,广州从化供电局CFH-70/240型防弧线夹安装示意图,43,PPT课件,44,PPT课件,广州供电局CFH-70/240型防弧线夹安装示意图,2013年5月一次雷击击中此段线路，这天雷击中此杆出现防 弧线夹和绝缘子闪络现象（巡线人员看到中相出现瞬时火 球）。因为线路没有跳闸，白云所当时没有发现这个绝缘 子有闪络痕迹；后来经登杆拆下才发现这个绝缘子的雷击 痕迹。这基杆并且架设了架空防雷线。笔者认为这个案例 中防弧线夹起了很好的定向闪络作用，保护绝缘子功效显 著；与此同时引起单相对地故障，使线路开关跳闸。,45,PPT课件,广州黄埔供电局2012年5月安 装3400支，其中有这支被烧灼 严重，2014年9月已更换。,46,PPT课件,8、安装防雷支柱绝缘子、防雷耐张绝缘子,防雷支柱绝缘子防弧线夹与绝缘子二合一绝缘子。 穿刺式的防雷支柱绝缘子不需剥开绝缘层，大大减轻安装人员的劳动强度。由于把支柱绝缘子； 更使线路简洁美观并极大地降低了造价。陶瓷 的和硅橡胶复合绝缘子根据客户需要任意挑选；防雷耐张绝缘子防弧间隙与绝缘子二合一绝缘子。能承受70KN负荷拉力，绝缘导线应用是可将验电环合并。代表：复合/陶瓷防雷支柱、复合防雷耐张、复合防雷横担,47,PPT课件,48,PPT课件,广州、东莞、佛山、江门、肇庆、云浮、深圳、惠州、河源、珠海等地区大量使用,49,PPT课件,50,PPT课件,穿刺效果图,穿刺技术引进德国工 艺是通过二次成型四 道工序完成：上下各 20个铜质镀镍的钝齿，不咬伤铝绞线，能 通过大电流热稳定性 实验。,51,PPT课件,，w侈,伊：Z,E臼-rsc口,52,PPT课件,A 伊.,，,E臼-rsc口,53,PPT课件,，w侈,伊：Z,54,PPT课件,55,PPT课件,穿刺头没过关会引起防护失败造成事故,56,PPT课件,9、故障脱离识别防雷绝缘子,热爆脱离器 + 绝缘子 + 氧化锌避雷器 三合一,1、高压在上面。非 线性钳位元件和钳 位金属环平时是不 带电的，耐老化。 2、绝缘子内的避雷 器老化严重时故障 脱扣环自行弹落。 3、故障脱离的绝缘 子只能相当普通绝 缘子用，当有停电 计划时再更换。,57,PPT课件,9、故障脱离识别防雷绝缘子,58,PPT课件,10、定向热爆脱离器,脱离器为避雷器的一种附加装置，通常与避 雷器串联(接在高压侧或接地侧)使用。当避雷器 正常运行时，承受各种机械力、电动力;通过瞬 态电流，泄放过电压能量时，脱离器应能承受，不会动作。当避雷器有故障时，脱离器应迅 速动作，将与避雷器联接的高压线或接地线断 开，使避雷器退出运行。可防止因避雷器故障 造成电网接地而送不出电。可减少避雷器年度 停电检修预试。脱离器动作后有明显的断开标 识，便于迅速发现故障点，大大方便了维护工 作。,59,PPT课件,1、外壳的耐气候性能差，容 易老化，脱离器内的瓷芯与外壳 内壁出现碳化，形成电流旁路产 生拒动；2、塑胶材料外壳尚不能满足高压避雷器的抗拉抗扭的要求。 3、密封破坏后在雷电流通过 脱离器泄放过电压能量时水会瞬 间汽化，从而产生水锤效应，便脱离器脱落产生误动。,60,PPT课件,1、金属外壳可防止龟裂；2、抗拉抗扭的机械强度更 高;3、脱离动作时定向弹射，有利于高压避雷器的故障灭 弧。,61,PPT课件,热爆式脱离器试验要求及试验程序,先做脱离器的耐受试验,再做脱离器的脱离试验,这样更符合脱离器与避雷器的 实际运行状态,程序如下:1.机械强度试验：(所有试品)：抗拉500N；抗扭40N.m；2.密封试验:水浸泡48h或含NaCl的沸水煮42h; (所有试品)3.温度循环试验(所有试品)4.冲击电流耐受试验(与所配用的避雷器要求相同): (所有试品) a.2ms方波600A,18次 b.4/10uS大电流100kA,2次(如做动作负载时,可取消此项)C.动作负载试验 d.30/80uS操作冲击电流,30kA,2次5.工频电流20mA/2h耐受试验(所有试品,注:避雷器在污秽及淋雨状态下,表面泄漏电流全流经过脱离器) 6.脱离动作试验(经15项耐受试验完成后的所有试品,分别选做如下试验)a.工频起始动作电流试验:100mA下,动作时间不大于1200s(部分试品)b.时间/电流特性试验5A/20A/200A/800A,62,PPT课件,11、可调式过电压保护,1、采用球型电极主要是因为球型电极之间的电场为稍不均匀电场，相对于目前采用的棒板间隙放电 分散性小，雷电冲击放电电压较稳定。 2、主要用于台区的进行保护和变电站的出线段或电 缆与架空线路过渡； 3、间隙采用可调方式主要是考虑线路绝缘子的特性，可以根据需要的参数调整。,63,PPT课件,11、可调式过电压保护,4、与氧化锌避雷器可达 到能量配合和绝缘配合；灵活运用可以做变电 出线、台区进行、电缆 头过渡等保护。做接地 引下线时它是一个大通 流空气间隙避雷器；不 接地时它是一套防弧金 具（保护绝缘子和防止 雷击断线）。,64,PPT课件,可调式球间隙安装示意图,65,PPT课件,10KV线路应用,66,PPT课件,67,PPT课件,10KV线路应用,68,PPT课件,早期安装的保护间隙因采用镀铜工艺，烧灼 后球头受到伤害并容易生锈现已改用304不 锈钢材质，有效抑制了这种情况。,69,PPT课件,交流结论： 1、配网防雷的主题是线路中间段保护和设备保护，中间断主要是防绝缘子闪络和防止断线，设备端 主要防止设备绝缘击穿； 2、提高绝缘水平使用玻璃串和瓷横担能减少感应 雷的闪络，但设备要倍受过电压的困扰。通过加 强绝缘、屏蔽是堵的方式；保护间隙、防雷绝缘 子、防雷线夹是采用“疏导”方式；“堵和疏” 相结合的防雷措施的更能有效地减少雷击闪络概 率，避免雷击断线发生。,70,PPT课件,
