1、故障描述
CVT在经历过耐压试验、铁磁谐振试验后,复测准确度,合闸后,浮现CVT
的二次端子箱处有电弧的亮光,并有烧灼现象,继而检查油箱,发现避雷器
已经击穿。
2、CVT典型电气原理图
中字母含义:
1a,1n … 主二次绕组引出端子 C … 高压电容 1
2a,2n … 主二次绕组引出端子 C … 中压电容 2
da,dn … 剩余绕组引出端子 T … 中间变压器 2a,2n … 阻尼器引出端子 L … 补偿电抗器 z
da,dn … 阻尼器引出端子 BL … 避雷器 z
P … 电容器低压端对地保护间 Z … 阻尼器 D
N … 电容分压器低压端
3、避雷器的作用
由上图可知,避雷器是并联于补偿电抗器L的两端的,用于抑制电抗器两端的过电压,保护电抗器的绝缘免受损伤。CVT在合闸操作时,或线路上有操作过电压或雷电过电压时,或CVT的二次侧有短路现象时,都将在补偿电抗器两端产生危险的高压,因此必须安装电压抑制用的避雷器。
4、中变耐压试验对电抗器的影响
中变耐压试验是在电容分压器和电磁部分分离后进行的,为了不让中变饱和,一般采用倍频电源进行试验,通常是在中变的二次侧施加3倍频电压,直至中变
的一次线圈内感应的电压达到要求值,此时中变的高压端开路,中变的低压端与电抗器连,通过串联电抗器接地,见原理图,如果忽略泄露电流,中变的一次线圈内的电流为零,即流过电抗器的电流为零,那么电抗器两端的电压为零,避雷器不会动作;如果在中变的一次线圈施加3倍频高压,一次线圈的低压端通过电抗器接地,那么流经电抗器的3倍频电流为数毫安,已知电抗器工频下的电抗值为33kΩ , 3倍频下的电抗值为99 kΩ ,那么电抗两端的电压为数百伏。这两种试验方法下的电抗两端电压都很小,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV左右,所以中变做感应耐压试验时避雷器不会动作。
5、中变二次短路时对电抗器的影响
中变二次短路时的短路电流假定为250A,中变一次线圈内感应电流经计算为0.835A,假定电抗两端无避雷器,且电抗不饱和,电抗值为33 kΩ ,那么短路时电抗两端的电压为27.5kV,远大于避雷器动作电压;实际上,电抗器达到一定电压后就会饱和,根据设计资料,该电抗的工频饱和电压在12 kV伏左右,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV左右,此电压也足以使避雷器动作。当中变二次侧短路频繁或短路时间长都有可能使避雷器不堪重负导致热击穿而损坏。避雷器是否内部损坏,通过准确度试验可以看出。
、结论 6
综上所述,避雷器损坏的原因可以定为二次侧外部线路中存在短路现象引起,更换一只好的避雷器,再复测准确度即可。
接触网避雷器击穿炸裂原因浅析
文章编号:1005,6033(2010)0226-02 04,收稿日期:2009,12, 13
接触网避雷器击穿炸裂原因浅析
张 友
(太原铁路局大同西供电段,山西大同,037005)
出了相应的解决办法。 摘 要:从接触网避雷器参数设置情况入手,分析了避雷器发生击穿炸裂的原因,并提
关键词:接触网避雷器;击穿炸裂;技术参数;原因分析
中图分类号:U225 文献标识码:A
U/kV 变压器外绝缘、线路绝缘 1 问题的提出 U(200)1 变压器 IL U(185)2 2009 年 1 月 26 日,因站庄站 42 号正馈线避雷器击穿炸裂, 保护裕度 U 造成供电设备开关跳闸故障。本文认真地分析了故障发生的原 10 kA 因,以期解决避雷器存在的安全隐患。 MOA U5 kA U(120)3 MOA 的 U-1 特性 2 原因分析 电压 mA Y5W-42/120 1UU(65) 2.1 避雷器类型及主要技术参数 1 U持续运行电压2 ×31.5 c姨 U(45) 5 所安装避雷器类型为 YH5WT,42/120 型氧化锌避雷器,按 MOAU(39)6 系统标称电压2 ×27.5姨 照 GB 11032—2000 《交流无间隙金属氧化物避雷器》 及 JB/T
8952—1999《35 kV 及以下交流系统用复合无间隙金属氧化物避 1 mA 100 A 5 kA雷器》标准生产。避雷器的主要技术参数见表 1。
图 1 27.5 kV 绝缘配合示意图 劣:单相不平衡、三2.2 接触网线路避雷器击穿炸裂原因分析
避雷器爆炸是由于避雷器设置参数较低、避雷器频繁动作次谐波多、电压波动大 、线路阻抗感性等。这样 容易造成避雷器经常动造成内部发热引起的,具体原因分析如下: 作,引起阀片发热,引起避雷器爆炸。
根据电力系统的统计表明,近年来我国 3 kV,66 kV 系统发 目前,我国电气化铁道用电设备采用的标准按电力 35 kV 系 生的无间隙氧化锌避雷器损坏较多,说明避雷器的参数与实际 统的标准,接触网线路的绝缘水平高于电力 35 kV 系统的标准 系统之间存在很大差异。根据产品目前的参数水平,电力部门发 20,,40,,将电气化铁道避雷器与电力系统 35 kV 避雷器的参 出通知,要求提高避雷器的额定电压。同样我们认为对于电气化 数进行比较(见表 2)。
铁道用避雷器也应该提高其额定电压。 从表 2 可以看出,电气化铁道用避雷器的参数远远低于电
按目前国家标准 YH5WT,42/120 为例,进行 27.5 kV 绝缘配 力 35 kV 系统:
合(见图 1)。 第一,持续运行电压。与有间隙避雷器完全不同,无间隙避 绝缘配合系数K ,BIL/U,U/U,185/120,1.54,1.4 阀片压05 kA23雷器的 ZnO 元件直接处于系统工作的电压作用下,由于漏导持 比 K,U/U,U/U,120/65,1.84 n5 kA1 mA34续电流引起的发热,可能导致 ZnO 元件加速老化而缩短工作寿 荷电率S , 2 U/U,2 U/U,×31.5/65,68.5, 姨 c1 mA姨 54命。据我们掌握的资料,电力系统对于氧化锌避雷器的持续运行 式中:U为持续运行电压。 从上式可以看出,避雷器对于变c 电压与国标的定义争论不休,认为取值太低,应该取系统的最高 压器的保护系数 K为 1.54, 0
大于 1.40。针对目前接触网线路的绝缘加强情况,仍采用牵引变 电压 U。这样可以提高避雷器自身运行的安全系数,不然没有起 m压器的绝缘水平有些偏低,应采用这个标准,接触网线路的避雷 到保护线路作用而自身引起线路故障。 器残压 U,185/1.4,132 kV(电力 35 kV 系统为 134 kV),这样可 2第二,直流 1 mA 参考电压取值过低。通常认为此电压为拐 以将 U提高到 70 kV(电力 35 kV 系统为 73 kV)。这样阀片压 1 mA 点电压,在此电压下避雷器开始动作。我们认为 65 kV 的取值有 比 K,132/70,1.88,荷电率S ,2 ×31.5/70,63.6,,70,。 n姨 些偏低,应该采用不低于 70 kV。查阅该炸裂避雷器的出厂试验 从以上分析可以看出,对于电气化铁道用避雷器国家标准选
记录,直流 1 mA 参考电压为 66.4 kV。 用参数较低,而接触网相对电力系统 35 kV 来讲供电质量相对恶 第三,雷电冲击电流下残压。如前所述,避雷器的保护系数
表 1 避雷器的主要技术参数 K为 1.4,按变压器的绝缘配合来讲,电力 35 kV 系统 K,185/ 0 0 134,1.38,低于 1.4,对于电气化铁道
用避雷器,K,185/120,.154,1.4。实际 0上,接触网线路的绝缘已得到加强, 系统额定 2 ms 雷电冲击 避雷 避雷器额 避雷器持续 直流 1 mA 陡波冲击 操作冲击 绝缘水平已高于 185 kV,如果避雷器 电压(有 电流下残压 器型 定电压(有 运行电压 参考电压 方波 电流残压 电流下残压 备注 在雷电冲击电流下残压按 35 kV 线 峰值)/kV 号 效值)/kV /kV 电流/A (峰值)/kV 效值)/kV (有效值)/kV ( (峰值)/kV 路的 134 kV 取值,也能满足避雷器 YH5WT 226 ?120 ?65.0 ?138 ?98 27.5 42 34 400 对线路的保护。 -42/120
文章编号:1005,6033(2010)0227-02 04,收稿日期:2010,01, 15
浅谈校园历史文化在景观设计中的体现
———以山西大学二里河景观设计为例
刘会英
(山西省建筑设计研究院,山西太原,030013)
摘 要:结合山西大学二里河景观设计工程,阐述了如何在设计中融入项目本身所具
有的历史文化内涵,并将这些内涵体现在设计当中,用新的设计语言体现具有时代特 点
的景观设计。
关键词:景观设计;校园历史文化;山西大学
中图分类号:TU986 文献标识码:A
山西大学二里河景观规划设计系山西大学新建南校区工程 渠,长度有 1 000 多 m,因此它还有另外一个名字—二里河,河 中的一部分,是山西大学为了庆祝建校 100 周年的献礼工程,也 渠的宽度有 10 余 m。“名为渠,称其河,实为一条臭水沟”,这就
是山西大学决心改善、美化校园环境,建设全国一流综合性大学 是对改造前二里河及周边环境的准确描述。作为泄洪渠的南沙 的具体体现。 河,一年当中只有在汛期承担着两次泄洪的功能,平时大多数时
山西大学原南校区以前有一个别称,人们叫它“海南岛”。之 间是被闲置的。这样久而久之,泄洪渠就变成排污渠,一条名副 所以有这样一个别称,一是因为这里人迹罕至,一片荒芜;二是 其实的臭水沟。而且一到汛期开闸泄洪时,洪水连带着渠内的污 这里由于历史原因,虽然属于山西大学的范围,却在“**”中被 用水就会四溢横流,使得周围一片泥泞不堪,住在附近的学校老师 于其他的用途。改造之前,这里是杂草丛生,坐落着几座人去和家属常年不胜其苦,水大的时候就连路都被淹没,只能涉水通 楼 空、破败不堪的厂房。厂房的墙壁上还依稀可以看到在那个红 色行。正因为如此,这片少人问津的南校区就有了“海南岛”称号。 年代留下的大字标语,见证着这里往昔的激情岁月。其间,一恰逢山西大学百年校庆,在新的历史机遇下,学校又制定了 条 建弯曲的河渠由西向东横穿而过。这是太原市南沙河东干一支设一流百年名校的发展战略 渠。由于南校的现状与这一发展战 的一段,是一条泄洪渠,流经山西大学南校区境内的这段泄洪 略的矛盾日益突显,因此学校下定决心,要将昔日的“海南岛 ”变
受潮而变质劣化,减少漏导持续电 表 2 电气化铁道避雷器与电力系统 35 kV 避雷器的比较
流引起的发热,延长 ZnO 元件工作 系统额定 2 ms 雷电冲击 避雷 避雷器额 避雷器持续 直流 1 mA 陡波冲击 操作冲击 寿命。 电压(有 电流下残压 器型 定电压(有 运行电压 参考电压 方波 电流残压 电流下残压 备注
峰值)/kV 号 效值)/kV /kV 电流/A (峰值)/kV 效值)/kV (有效值)/kV ( (峰值)/kV (3) 按照检修工艺加强避雷器 YH5W- 检查、检修力度,发现缺陷及时组织 51 35 40.8 ?730. 0400 ?134 ?114 ?154 51/134 处理或更换。 YH5WT (4)按照铁道部运装供电 2008 42 27.5 34 65.0 400 120 98 ????138 -42/120 (1505)号通报要求,对正在设计、在 因此,我们认为电气化铁道用避雷器的参数与电力系统 35 建项目的接触网避雷器安装方式进行改进,避雷器高压引线不 kV 线路来讲,二者的差异不应相差太大,就按其参数取值对于绝 能直接上网,要求经支撑绝缘子跳线上网,避免因避雷器炸裂后 缘水平较高的接触网线路来讲,完全可以起到保护作用。 引线甩出危及供电和行车安全。 综上所述,避雷器的爆炸主要是参数偏低造成的。 (5)加强汛期雷雨季节干部值班和故障抢修力量,认真落实抢
修预案,最大限度降低故障延时,减少对运输的影响。 3 应采取的措施 (责任编辑:王永胜)
(1) 建议对厂家供应的避雷器全部返厂重新对参数进行配 ???????????????? 置。提高避雷器的持续运行电压 U,50 kV,避雷器残压, U132 c2第一作者简介:张 友,男,1973 年 3 月生,2008 年毕业于 kV,直流 1 mA 参考电压 U,70 kV。 1mA石家庄铁道学院,工程师,太原铁路局大同西供电段供电技术
(2)完善制造工艺,确保避雷器密封严实。避免氧化锌阀片 科,山西省大同市站北街 8 号,037005.
Analysis on the Causes of Breakdown Bursting of Catenary Arrester
ZHANG You
ABSTRACT: Starting from the parameter setting of catenary arrester,this paper analyzes the causes why the breakdown
bursting of catenary arrester occurrs,and puts forward some corresponding solutions.
KEY WORDS: catenary arrester;breakdown bursting;technical parameter; cause analysis
227
接触网避雷器击穿炸裂原因浅析
接触网避雷器击穿炸裂原因浅析 科技情报开发与经济SC!一TECHINFORMA3IONDEVELOPMENT&ECONOMY2010年第2O卷第4期
文章编号:1005—6033(2010)04—0226—02
1问题的提出
接触网邂雷器击穿炸裂原因浅析
张友
(太原铁路局大同两供电段,山两大同,037005) 摘要:从接触网避雷器参数设置情况入手,分析了避雷器发生击穿炸裂的原因,并提
出了相应的解决办法.
关键词:接触网避雷器;击穿炸裂;技术参数;原因分析
中图分类号:U225文献标识码:A
2009年1月26日,站庄站42号正馈线避雷器击穿炸裂, 造成供电设备开关跳闸故障.木义认真地分析了故障发生的原 因,以期解决避雷器存在的安全隐患.
2原因分析
2.1避雷器类型及主要技术参数
所安装避雷器类型为YH5WT-42/120型氧化锌避雷器,按 照GB11032--2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》及JB/T 8952~1999{35kV及以下交流系统.【_}j复合无间隙金属氧化物避 雷器》标准生产.避雷器的主要技术参数见表1.
2.2接触网线路避雷器击穿炸裂原因分析
避雷器爆炸是由于避雷器设置参数较低,避雷器频繁动作 造成内部发热引起的,具体原冈分析如下:
根据电力系统的统计表明,近年来我国3kV,66kV系统发 生的无间隙氧化锌避雷器损坏较多.说明避雷器的参数与实际
系统之间存在很大差异.根据产品目前的参数水平,电力部门发 出通知,要求提高避雷器的额定电压.同样我们认为对于电气化 铁道用避雷器也应该提高其额定电压.
按目前国家标准YH5WT-42/I20为例,进行27.5kV绝缘配 合(见图1).
绝缘配合系数Ko=BILIk^=UdV~=l85/120=1.54>1.4
阀片压比K=?U=ticU=120/65=1.84 荷电率S=,/2W,/2U~U4--x31.5/65=68.5%
式中:为持续运行电压.
从上式可以看出,避雷器对于变压器的保护系数为1.54, 大于1.40.针对目前接触网线路的绝缘加强情况,仍采J}j牵引变 压器的绝缘水平有些偏低,应采用这个标准,接触网线路的避雷 器残压/./2=18511.4=132kV(电力35kV系统为134kV),这样可 以将提高到70kV(电力35kV系统为73kv).这样IiilI片压 比K,I:132/70=1.88,荷电率5=,/2×31.5/70=63.6%<7O%.
从以上分析可以看出,对于电气化铁道用避雷器国家标准选 用参数较低,而接触网相对电力系统35kv来讲供电质量相对恶 表1避雷器的主要技术参数
收稿日期:2009—12—13
变压器IL
个I保护裕度
,liou
MOA?
/:.特性Y5W-42/120
/持续运行电压,/x31.5
|系统标称电压,/x27.5
出
{
《
0
皇
1mA100A5kA
图127.5kV绝缘配合示意图
劣:单相不平衡,三次谐波多,电压波动大,线路阻抗感性等.这样 容易造成避雷器经常动作,引起阀片发热,引起避雷器爆炸. 目前,我国电气化铁道用电设备采用的标准按电力35kV系 统的标准,接触网线路的绝缘水平高于电力35kV系统的标准 20%,40%,将电气化铁道避雷器与电力系统35kv避雷器的参 数进行比较(见表2).
从表2可以看出,电气化铁道?避雷器的参数远远低于电 力35kV系统:
第一,持续运行电压.与有间隙避雷器完全不同,无间隙避 雷器的ZnO元件直接处于系统工作的电压作用下,由于漏导持 续电流引起的发热,可能导致ZnO元件加速老化而缩短工作寿 命.据我们掌握的资料,电力系统对于氧化锌避雷器的持续运行 电压与国标的定义争论不休,认为取值太低,应该取系统的最高 电压.这样可以提高避雷器自身运行的安全系数,不然没有起 到保护线路作刚而自身引起线路故障.
第二,直流1mA参考电压取值过低.通常认为此电压为拐 点电压,在此电压下避雷器开始动作.我们认为65kV的取值有 些偏低,应该采用不低于7Okv.查阅该炸裂避雷器的出厂试验 汜录,直流1mA参考电压为66.4kV.
第三,雷电冲击电流下残压.如前所述,避雷器的保护系数 为1-4,按变压器的绝缘配合来讲,电力35kV系统Ko=185/ 避雷避雷器额系统额定避雷器持续直流1mA2Ills陡波冲击雷电冲击操作冲击
器型定电压(有电压(有运行电压参考电压方波电流残压电流下残压电流下残压
备注
号效值v效值)/kV(有效簧)/kV,kV电流,A(峰值)/kv(峰值)/kV(峰值)/kV YH5WT
4227.534?65.O400?l38?l20?98
一
42/120
226
134=I.38,低于I.4,对于电气化铁道
用避雷器,Ko=185/120=1.54>1.4.实际
上,接触网线路的绝缘已得到加强,
绝缘水平已高于185kV,如果避雷器
存雷电冲击电流下残压按35kV线
路的134kV取值,也能满足避雷器
对线路的保护.
科技情报开发与经济SCI—TECHINFORMAHONDEVELOPMENT&ECONOMY2010年第2O卷第4期
文章编号:1005—6033(2010)04—0227—02收稿日期:20l0一叭一l5 浅谈校园历史文化在景观设计中的体现
以山西大学二里河景观设计为例
刘会英
(山两省建筑设计研究院,山西太原,030013) 摘:结合山西大学二里河蒂观设计工程,阐述了如何在设计中融入项目本身所具 有的历史文化内涵,并将这些内涵体现在设计当中,用新的设计语言体现具有时代特
点的景观设计.
关键词:景观设计;校园历史文化;山西大学
中图分类号:TU986文献标识码:A
山西大学二里河景观规划设计系山两大学新建南校区工程 中的一部分,是山西大学为了庆祝建校100周年的献礼工程,也 是山西大学决心改善,美化校园环境,建设全国一流综合性大学 的具体体现.
山西大学原南校区以前有一个别称,人们叫它"海南岛".之
所以有这样一个别称,一是为这里人迹罕至,一片荒芜;二是 这里由于历史原,虽然属于山两大学的范围,却在"**"中被 用于其他的用途.改造之前,这里是杂草丛生,坐落着几座人去 楼空,破败不堪的厂房.厂房的墙壁上还依稀可以看到在那个红 色年代留下的大字标语,见证着这里往昔的激情岁月.其问,一 条弯曲的河渠由两向东横穿而过.这是太原市南沙河东干一支 渠的一段,是一条泄洪渠,流经山两大学南校区境内的这段泄洪 渠,长度有loo0多m,此它还有另外一个名字——二里河,河 渠的宽度有l0余m."名为渠,称其河,实为一条臭水沟",这就 是对改造前二里河及周边环境的准确描述.作为泄洪渠的南沙 河,一年当中只有在汛期承担着两次泄洪的功能,平时大多数时 间是被闲置的.这样久而久之,泄洪渠就变成排污渠,一条名副 其实的臭水沟.而且一到汛期开闸泄洪时,洪水连带着渠内的污 水就会四溢横流,使得周围一片泥泞不堪,住在附近的学校老师 和家属常年不胜其苦,水大的时候就连路都被淹没,只能涉水通 行.正为如此,这片少人问津的南校区就有了"海南岛"称号. 恰逢山西大学百年校庆,在新的历史机遇下,学校义制定了 建设一流百年名校的发展战略.由于南校的现状与这一发展战 略的矛盾日益突显,因此学校下定决心,要将昔日的"海南岛"变 表2电气化铁道避雷器与电力系统35kV避雷器的比较 避雷避雷器额系统额定避雷器持续直流1mA2ms陡波冲击雷电冲击操作冲击
器型定电压(有电压(有运行电压参考电压方波电流残压电流下残压电流下残压
备注
7效值)/kV效值)/kV(有效值)/kV,kV电流/A(峰值)/kV(峰值)/kV(峰值)/kV
YH5W一
5l3540.8?730.0400?l54?l34?ll4
5l/l34
YH5WT
4227.534?65.04oo?l38?12O?98
-
42/l20
闪此,我们认为电气化铁道用避雷器的参数与电力系统35 kV线路来讲,二者的差异不应相差太大.就按其参数取值对于绝 缘水平较高的接触网线路来讲,完全可以起到保护作用. 综上所述,避雷器的爆炸主要是参数偏低造成的. 3应采取的措施
(1)建议对厂家供应的避雷器全部返厂重新对参数进行配 置.提高避雷器的持续运行电压=5OkV,避雷器残压U2=132 kV,直流1mA参考电压U.a>70kV. (2)完善制造T艺,确保避雷器密封严实.避免氧化锌阀片 受潮而变质劣化,减少漏导持续电
流引起的发热,延长ZnO元件作
寿命.
(3)按照检修lT艺加强避雷器
检查,检修力度,发现缺陷及时组织
处理或更换.
(4)按照铁道部运装供电2008
(1505)号通报要求,对正在设计,在
建项目的接触网避雷器安装方式进行改进,避雷器高压引线不 能直接上网,要求经支撑绝缘子跳线上网,避免避雷器炸裂后 引线甩危及供电和行车安全.
(5)加强汛期雷雨季节干部值班和故障抢修力量,认真落实 抢修预案,最大限度降低故障延时,减少对运输的影响. (责任编辑:王永胜)
第一作者简介:张友,男,1973年3月生,2008年毕业于 石家庄铁道学院,工程师,太原铁路局大同西供电段供电技术 科,山西省大同市站北街8号,037005.
AnalysisontheCausesofBreakdownBurstingofCatenaryArrester
ZHANGYou
ABSTRACT:Startingfromtheparametersettingofcatenaryarrester,thispaperanalyzesthe
causeswhythebreakdown
burstingofcatenaryarresteroccurrs,andputsforwardsomecorrespondingsolutions. KEYWORDS:catenaryarrester;breakdownbursting;technicalparameter;causeanalysis 227
避雷器击穿原因及整改措施
篇一:关于避雷器击穿原因分析
关于避雷器击穿原因分析
1、故障描述
CVT在经历过耐压试验、铁磁谐振试验后,复测准确度,合闸后,浮现CVT的二次端子箱处有电弧的亮光,并有烧灼现象,继而检查油箱,发现避雷器已经击穿。
2、CVT典型电气原理图
中字母含义:
1a,1n … 主二次绕组引出端子 C1 … 高压电容
2a,2n … 主二次绕组引出端子 C2 … 中压电容
da,dn … 剩余绕组引出端子 T … 中间变压器
2az,2n … 阻尼器引出端子L … 补偿电抗器
daz,dn … 阻尼器引出端子BL … 避雷器
P … 电容器低压端对地保护间 ZD … 阻尼器
1
N … 电容分压器低压端
3、避雷器的作用
由上图可知,避雷器是并联于补偿电抗器L的两端的,用于抑制电抗器两端的过电压,保护电抗器的绝缘免受损伤。CVT在合闸操作时,或线路上有操作过电压或雷电过电压时,或CVT的二次侧有短路现象时,都将在补偿电抗器两端产生危险的高压,因此必须安装电压抑制用的避雷器。
4、中变耐压试验对电抗器的影响
中变耐压试验是在电容分压器和电磁部分分离后进行的,为了不让中变饱和,一般采用倍频电源进行试验,通常是在中变的二次侧施加3倍频电压,直至中变
的一次线圈内感应的电压达到要求值,此时中变的高压端开路,中变的低压端与电抗器连,通过串联电抗器接地,见原理图,如果忽略泄露电流,中变的一次线圈内的电流为零,即流过电抗器的电流为零,那么电抗器两端的电压为零,避雷器不会动作;如果在中变的一次线圈施加3倍频高压,一次线圈的低压端通过电抗器接地,那么流经电抗器的3倍频电流为数毫安,已知电抗器工频下的电抗值为33kΩ , 3倍频下的电抗值为99 kΩ ,那么电抗两端的电压为数百伏。这两种试验方法下的电抗两端电压都很小,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV左右,所以中变做感应耐压试验时避雷器不会动作。
2
5、中变二次短路时对电抗器的影响
中变二次短路时的短路电流假定为250A,中变一次线圈内感应电流经计算为0.835A,假定电抗两端无避雷器,且电抗不饱和,电抗值为33 kΩ ,那么短路时电抗两端的电压为27.5kV,远大于避雷器动作电压;实际上,电抗器达到一定电压后就会饱和,根据设计资料,该电抗的工频饱和电压在12 kV伏左右,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV左右,此电压也足以使避雷器动作。当中变二次侧短路频繁或短路时间长都有可能使避雷器不堪重负导致热击穿而损坏。避雷器是否内部损坏,通过准确度试验可以看出。
6、结论
综上所述,避雷器损坏的原因可以定为二次侧外部线路中存在短路现象引起,更换一只好的避雷器,再复测准确度即可。
篇二:氧化锌避雷器绝缘击穿故障分析
氧化锌避雷器绝缘击穿故障分析
关键词:避雷器 雷击过电压 故障
1 概述
无间隙金属氧化物避雷器(以下简称moa),一般采用氧化锌阀片结构。普遍用在发电厂、变电站、输配电线路,用以保护发电机、变压器、母线、线路等发输变配电设备,避免雷电过电压和操作过电压的冲击。以变电站为例主变出
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口、母线设备、gis线路侧普遍采用了moa,用以保护相应电力设备。但是随着运行时间的增长,moa在长期运行电压或雷电过电压、操作过电压作用下,氧化锌阀片不断劣化、老化,最终可能在一次外部(或内部)冲击下,moa出现绝缘击穿损坏事故,从而引起变压器、线路等被保护设备的跳闸或接地事故,严重影响了电网的安全稳定运行。
2 事故原因分析
2011年6月,由于雷电过电压导致xx变电站10kv1段母线c相避雷器绝缘击穿的事故。现场检查发现c相避雷器外绝缘破裂,绝缘电阻为0(使用2500v绝缘电阻表),该支避雷器已经发生绝缘击穿。同时对a相、b相避雷器进行试验,数据合格,符合相关规程的要求。现场处理措施:立即更换了c相避雷器。原因分析如下:
2.1 生产厂家制造工艺不过关,密封不严。moa密封老化情况,主要是生产厂采用的密封技术欠完善,采用的密封材料抗老化性能不稳定,密封材料在制造过程中浇注不均匀,长期运行电压下易出现径向电位差。2011年6月出现该事故的moa,解体发现密封材料不
篇三:避雷器故障排除案例
避雷器故障排除案例
(一)避雷器质量不良引起的事故
雷雨中某生产厂及生活区高、低压全部停电。经检查,
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35kV高压输电线中的B相导线断落,雷击时变电所内高压跌落式熔断器有严重的电弧产生。低压配电室内也有电弧现象并伴有爆炸声,有一台低压配电柜内的二次线路被全部击坏。
35kV变电所,输电线路呈三角形排列,全线架设了避雷线;35kV变电所的入口处,装设了避雷器和保护间隙。保护间隙被雷击坏后,一直没有修复;在变电所的周围还装设了两根24m高的避雷针,防雷措施比较全面,但还是遭受到雷害。
雷击发生后,进行了认真检查,防雷系统接地电阻均小于4Ω,符合规程要求。检查有关预防性试验的记录,发现35kV变电所内的B相避雷器,其试验数据当时由于生产紧张等原因,一直未予以处理。雷击以后分析认为,造成这起雷击损坏的主要原因有:
(1)雷电是落在高压线路上,线路上没有保护间隙,当雷击出现过电压时,没有能够通过保护间隙使大量的雷电流泄入大地,而击断了高压输电线路。
(2)当雷电波随着线路入侵到变电所时,由于B相避雷器质量不良,冲击雷电流不能够很好地流入大地,产生较高的残压,当超过高压跌落式熔断器的耐压值时,使跌落式熔断器被击坏。
(3)当避雷器上有较高的残压时,由于避雷器的接地系统
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和变压器低压侧的中性点接地是相通的,造成变压器低压侧出现较高的电压。低压配电柜的绝缘水平比较低,在低压侧出现过电压时,绝缘比较薄弱的配电柜首先被击坏。
改进措施
(1)恢复线路的保护间隙,使雷击高压线路时,保护间隙首先能够被击穿而把雷电流泄入大地,起到保护线路和设备的作用。
(2)当带电测试发现避雷器质量不良时,要及时拆下进行检测,包括:?测量绝缘电阻;?测量电导电流及检查串联组合元件的非线性系数差值;?测量工频放电电压。只有当这些试验结果都符合有关规程要求时才可继续使用,否则,应立即予以更换。
(3)在电气设备发生故障后,经修复绝缘水平满足要求后才可再投入使用。
(二)避雷器引下线断裂造成的事故
雷击落在10kV配电线路上。当时,离配电变压器仅60m的电管所内,三人围在一张办公桌上随着雷声,一齐倒地。现场察看和分析。检查发现配电变压器的10kV侧避雷器有两相已经粉碎性爆炸;接地引下线在离地15cm处原来焊接处烧断,据反映该处烧断已近一年时间。接地引下线有一个6cm长的断口,而是用一根8#铁丝缠绕在接地引下线断口的上下端,铁丝已严重锈蚀断裂,致使避雷器及变压器低压侧
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的中性线处于无接地状态。
当雷击线路时,尽管避雷器能可靠动作,但强大的雷电流无法入地,极高的雷电冲击电
压沿低压配电线路传到屋内,击穿空气引起了三个人同时被雷击的事故。在现场发现,照明灯离桌面只有30cm高;灯头内的绝缘胶木已严重碳化成粉末状,确认这是一起因避雷器及低压侧无接地而造成的雷击事故。
改进措施
为了防止类似事故的再次发生,应采取如下防止措施:
(1)各供电所每年在雷雨季节前后,集中力量对所辖供电区的变压器及高低压线路进行全面的安全检查,做到所有配变的避雷器和低压侧的中性点都可靠接地,其接地电阻必须满足技术规程的要求,并保证接地引下线具有足够的截面积和机械强度。
(2)进一步加强对农电工的培训和管理工作。定期培训,提高技术水平。
(三)避雷器高压接线端子脱落引起的事故
某变电所1#主变压器突然发生停电。到1#主变压器附近查看,发现35kV L2相避雷器上部的高压引线连同高压接线端子脱离了避雷器本体,并且由于大风吹动致使与Ll相避雷器上部引线相碰,造成相间短路,导致主变压器停电。进行事故调查,发现L2相避雷器的高压接线端子是由一条扁
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铁弯成直角(L型)制成,直角的一边用电焊焊接在避雷器帽盖中心位置:直角的另一边上钻一个中10mm的孔,用一螺栓将引线线夹紧固在上面。寒冬季节,温度很低,线夹上的引线受冷,缩短了长度,使避雷器高压接线端子受到很大的拉力,加上经大风吹动,引线发生扭动,拉力增加,使高压接线端子L型扁铁焊接薄弱的地方发生了裂纹;时间一长,裂纹越来越大,强度越来越差,最后高压接线端子动,脱离了避雷器本体。
改进措施
为了避免类似事故,对避雷器接线固定方法进行改进。第一种是将避雷器高压引线线夹紧固在避雷器帽盖固定螺栓上。第二种是将避雷器帽盖卸下,在帽盖中心位置钻一个孔,然后在孔中装上螺栓,螺栓的螺纹部分朝下,螺栓根部与帽盖缝隙处焊牢,防止帽盖渗漏水;接着将帽盖恢复在避雷器本体上。这样就可以将高压引线夹固定在螺栓上,再用螺帽拧紧。采取这两种措施之一,无论天寒地冻,避雷器的高压引线拉力都不可能将接线端子从避雷器上拉脱。
此外,在新装或检修时,适当加长引线的长度以减轻寒冷天气引线收缩而造成的端子的受力,将能获得更好的效果。
(四)中性点不接地系统避雷器爆炸事故
某变电所l0kV 侧母线电压不平衡,电压波动严重。
随后听到警铃响声,C相电压指零,另两相电压升高,断
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开电压互感器高压电源,进行检查。发现互感器C相线圈烧毁,检修人员随即找了一只新互感器投运。不到半个小时,忽闻开关室内一声巨响,10kV 电压三相指零又迅速回升正常。经观察系10KV C相母线避雷器爆炸。随即停电,C相避雷器上部被炸成两截,上半截吊在原高压引线上,高压引线有
严重过热现象;下半截在原地未动。进一步检查发现,瓷套外表面烧焦,内壁有明显拉弧的痕迹;断口内残存的阀片溶化破损,有二片云母垫发黑。检查雷电计数器记录,先后三相共动作6次,A、B、C相分别为1、2、3次。变电所内其他避雷器均未动作。
事故后仍用避雷器进行试验,但C相避雷器因其部分元件炸散,无法重新组装,于是就将原阀片装入A 相避雷器瓷套内,并利用其并联电阻和火花间隙进行测试,两相解体检查,除发现火花间隙上有轻微的放电痕迹外,亦无其他问题。
随后检查并联电阻,正常的并联电阻,每片约在5,8.5MΩ之间,两片串联时约为22MΩ。经测量,在A、B两相避雷器中拆出的各片电阻值正常,但C相有二片阻值为零:其中一片长度约为完好电阻长度2/3,取同长度的完好电阻测量,阻值均在3,5MΩ之间;另有一片,长度为完好电阻长度的3/5,阻值为0./5MΩ,取同长度完好电阻测量,
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阻值约4,6MΩ。由此可知,C相并联电阻严重损坏,引起避雷器爆炸。
由于此变电所10kV系统中性点不接地,10kV线路B相断线时,形成单相弧光接地,引起系统振荡,产生间歇性过电压,致使A、C两相电压升高。因未及时切断故障线路,使互感器和避雷器长时运行在非正常电压之下,以致互感器一次电流增大,磁通趋于饱和,过载而烧毁。同时,避雷器也长时间地流过数倍于正常的泄漏电流。由于并联电阻的热容量较小,在此非正常的泄漏电流作用之下,电阻长期过(转载自:CspeNgBo.cOm 蓬 勃 范文网:避雷器击穿原因及整改措施)热,迅速劣化,又破坏了避雷器的正常性能。当系统中再次发生过电压时,由于并联电阻的损坏、造成了火花间隙内电压分布不匀,不能迅速有效地切断工频续流,使套管内气体游离,压力剧增,终于导致发生爆炸。
改进措施
中性点不接地系统长时间带接地运行,不但对中性点接地的电压互感器有害,而且也会造成避雷器并联电阻的损坏,导致避雷器爆炸。
因此,运行人员除应严格按照运行规程中“35KV及以下无消弧线圈补偿系统的带接地运行时间不能超过2h”的规定执行以外,还应尽可能地缩短这种运行时间,以免再发生类似的爆炸事故,直接威胁系统的安全运行。
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(五)变压器中性点避雷器雷击爆炸事故
某110kV 变电站铁塔遭受雷击,雷电流80kA 左右,由铁塔对导线反击,造成C相闪络,引起单相接地,运行中的变压器中性点上的避雷器爆炸,3发电机母线发出单相接地信号,主变压器纵联差动保护动作,断路器跳闸被迫停机,事后检查发现断路器站内110kV铁塔横担上C相导线对铁塔有闪络痕迹,如图1所示。
主变压器中性点不接地。当雷电击中铁塔时,变压器中性点出现位移电压,大于避雷器的最大允许电压,从而使避雷器爆炸。
此110kV 系统为中性点直接接地系统,但为限制单相短路电流,不大于三相短路电流,以利于电气设备按三相短电流值来选择,同时又为满足继电保护配合的需要,而将变压器中性点不接地。当雷击使110kV 系统发生C相闪络,造成单相接地时,根据对称分量法分析,,
故障点将出现零序电压U0。因零序电流I0仅能通过中性点接地的变压器,而对中性点不接地的变压器,由于零序电流不能通过,因此,在中性点上就产生了位移电压,其值等于故障点的零序电压U0 。
而避雷器的最大允许电压为41kV 。在单相接地时,变压器中性点上位移电压超过避雷器的最大允许电压,而使其爆炸。
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图1 电气主接线图
改进措施
对中性点不接地系统避雷器的选择,最大允许电压必须大于变压器中性点可能出现的位移电压,因此选择时,必须两者相互兼顾才能满足要求。
(六)雷击送电线路事故
35kV线路遭受雷击。电网结构呈树枝分布,共连接35kV变电所5座,量总计59750kVA ,如图2中箭头处为落雷点及击穿起弧点所示。35kV 系统为中性点不接地系统。线路基本杆型为上字型,全线路只在距变电所两端1.5km 内设架空避雷线。线路经过的路径多为半丘陵及水库地带。
暴风雨开始后35kV 线路受雷击。变电所35kV集坚线路主变压器断路器及上一级福山变电所35kV 断路器同时速断跳闸,自动重合动作,重合不成功。城镇变电所中央信号反映35KVB相接地,A、C相电压升高为线电压。此时又进行了一次强送电,强送不成功,再次跳闸。集坚线35kV线路出口处,藕合电容器上端与线路阻波器之间引线处发生一大弧光,
线路断路器跳闸后弧光消失。
查巡发现,集坚线路52 杯杆塔B相导线靠近线夹处被电弧烧断落地。从断线点查看,系直击雷落于导线上,击穿该串绝缘子放电造成。51杆及52杆B相绝缘整串被击穿;同
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时张庄变电所线路出口处B相耦合电容器上端引线因对杆塔放电而烧断;在同一系统的距###
十余公里的吴庄变电所,C相避雷器也被击穿,其计数器也被烧坏。
图2 电网示意图
现场调查分析表明,这起事故的直接原因是由于雷击造成。
35kV供电线路按线路设计规程要求,在距变电所两侧1,2km架设避雷线,线路中间地段则无架空避雷线。落雷点距城镇站约6.5km,正处在无架空避雷线地段。由于雷电幅值极高,因此在落雷点处造成整串绝缘子击穿接地。另外在变电所终端杆的线路高频阻波器与耦合电容之间的引线,由于距杆塔较近(约400mm ) ,也在过电压时,成为击穿放电的薄弱环节,即起弧点,使引线被电弧烧断。B相落雷的直接原因是,线路主要杆型为上字形排列,B相为顶端相,在运行中起了“避雷线”作用。该相导线被直击雷击中的概率大大高于处在下部的A、C两相。
线路51、52杆绝缘子被击穿放电,导线被烧断落地,相当于B相金属性接地。由于B 相接地,中性点位移,因此A、C两相对地电压升高。在集坚线52杆落雷后,城镇站和福山站的断路器尚未跳闸的一瞬间,过电压作用于福山站供电的所有35kV变电所,致使A、C相电压高出相电压数倍,
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从而使各站A、C两相上所接的电气设备和部分绝缘子也如上所述多处放电或被击穿。例如,集坚线54杆A 相绝缘子整串也被击穿。由于雷击过电压造成的故障电流非常大,城镇变电所与福山变电所速断保护无选择性,造成越级跳闸,造成城镇、集坚、张庄3座35kV变电所同时停电的局面。
改进措施
(1) 对于某些多雷电活动的地区,虽然全年平均总雷电日不超过标准(30天),但应根据地区的具体情况区别对待。如对为单电源、负荷重要、雷电活动频繁的地区(例如线路经过山口、山谷、水库周围地段,其平均落雷概率远高于一般平原地区数倍),对此类线路应进行技术经济比较,以增设全线段或部分重点地段架空避雷器线为宜。
一般来说,对于杆塔类型不变的线路,只增加一条避雷线,对于整个线路投资增加不大,却可避免由于雷电事故造成的经济损失。一般送电线路建成后要运行二三十年以上,其落雷概率很大,从技术经济比较方面是可取的。 ####
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接触网避雷器击穿炸裂原因浅析
接 触网邂 雷器击 穿炸 裂原 因浅析 张 友 ( 山 ,,, ) 太原 铁 路局 大 同 两供 电段 , 两 大 同 ,,, , 摘 从接触网避雷 器参数设置情况入 手, 要: 并提 分析 了避 雷器发生击 穿炸裂的原 因, 出 了相 应 的解 决 办 法 。 接触网避雷器; 关键词 : 技术参数 ; 击穿炸裂 ; 原因分析 , , 中图 分 类号 : , , , 文 献 标识 码 : , 问题 的提 出 , 变压 器 , ,,年 , , ,, ,号正馈线避雷器击穿炸裂, 月 ,日, 站庄站 , ,保 个 护裕度 造成供电设备开关跳 闸故障。木义认 真地分析 了故障发生的原 , , , ,, ,,, ? 以期解决避雷器存在的安全隐患。 因, , 。 特性 : 出 , 原 因分析 , , , ,, ,, , , , , ( ,, 避 雷 器 类型 及主 要技 术 参数 《 , , , ,( , 持续运行电压 、 , , 皇 , , , ,,,型 氧 化 锌 避 雷 器 , 所 安 装 避 雷 器 类 型 为 , , , , ,, 按 照 , ,, , ,, 交 流无 间隙金属 氧化物避 雷器》 及 ,, , ,, , , ,《 ,, , 统 称电 、 , 系 标 压 , ,, , ( , , , , , , 【 , ,, , ,, ,, , , ,及以下交流系统( 复合无间隙金属氧化物避 , , ,, , , , , ,, 雷器》 。 标准生产 。避雷器的主要技术参数见表 , ,( 接触 网 线路 避 雷 器 击 穿炸 裂原 因分 析 , , , ,绝 缘 配 合示 意 图 图 , , (, 避 雷 器爆 炸 是 由 于 避雷 器 设 置 参 数 较 低 、 雷 器 频 繁 动 作 避 单相不平衡 、 劣: 电压波动大 、 三次谐波多 、 线路阻抗感性等。这样 造成内部发热引起的, 具体原冈分析如下 : 引起 阀片 发热 , 避 雷器爆 炸 。 容 易造 成避 雷器 经 常动作 , 引起 近 ,, , , 根据 电力 系统 的 统计 表 明 , 年 来我 国 , , , ,系 统 发 我 ,, 目前 , 国电气 化 铁 道 用 电设 备 采用 的标 准按 电力 , ,系 生 的无 间 隙 氧化 锌 避 雷 器损 坏 较 多 。说 明 避 雷 器 的 参数 与实 际 ,, 统 的标准 ,接触网线路的绝缘 水平 高于电力 , ,系统的标准 电力部门发 系统之间存在很大差异 。根据产品 目前 的参数水平 , , , ,,将 电气化铁道避雷器与 电力系统 , ,避雷器的参 , ,, , ,, 要求提高避雷器的额定 电压。同样我们认为对于电气化 出通知 , 见 ) 数 进 行 比较 ( 表 , 。铁 道 用避 雷 器 也应 该 提 高其 额 定 电压 。 从表 ,可以看 出,电气化铁道?避雷器 的参数远远低于电 , ,, , ,, 按 目前国家标准 , , , ,,,为例 , ,, ,绝缘配 进行 , ( , ,, 力 , ,系统 : 见 ) 合 ( 图 ,。 持续运行电压。与有间隙避雷器完全不同 , 第一 , 无间隙避 ,,, , , ,,,,, , , , , , , 绝 缘 配合 系数 ,, ,, , , ,, , ,,, ( , ( , 雷器的 , ,元件直接处于系统 工作 的电压作 用下 ,由于漏导持 , ,,,, ( ; , 阀片 压 比 ,, ?, , ,,, ,,, , , , 续电流引起的发热 ,可能导致 , ,元件加速老化而缩短工作寿 荷电率 , 、 ,, , , , , ,, , ,, , (, 、 , , ,, , (, , ,, , 电力系统对于氧化锌避雷器的持续运行 命 。据我们掌握 的资料 , 式 中 : 为持 续 运 行 电压 。 认 应 电压与国标的定义争论不休 , 为取值 太低 , 该取 系统 的最高 从上式可以看 出, 避雷器对 于变压器的保护系数 为 ,
, ( , , 电压 。 不然 这样 可 以提 高避 雷 器 自身运 行 的 安 全系 数 , 没 有 起 ,大于 , , ( 。针 对 目前 接 触 网线 路 的 绝缘 加 强情 况 , 采 , 牵 引变 仍 ,, 到保护线路作刚而 自身引起线路故障。 应采 用 这 个 标 准 , 触 网线 路 的 避 雷 压 器 的绝 缘 水 平有 些 偏 低 , 接 直流 , 第二 , ,,参考 电压取值过低 。通常认 为此电压为拐 ( ,,, ,,, ( ,,器 残 压 ,, ,,(, , , 电力 , , 系统 为 ,,, , 样 可 , ,, , ,)这 点 电压 , , , 在此电压下避雷 器开始动作。我们认为 , ,的取值有 以将 ,, ( ,, ,, 。这样 ,片压 提高到 , , 电力 , ,系统为 , ,) , ,, , 些偏低 , , 。查 阅该炸裂避雷器 的出厂试验 , 应该采 用不低于 , ,比 ,, ,,, , , 荷 电 率 , 、 , × , ,, , ( , ,。 ,,,, , ( , : , , , , (, , ,, , ,, , 汜录 , , , , , 直流 , ,参考 电压为 , (, 。 对于电气化铁道用避雷器国家标准选 从以上分析可以看 出, 雷电冲击 电流下残压。如前 所述 , 第三 , 避雷器的保 护系数 用参数较低,而接触网相对 电力系统 , ,来讲供 电质量相对恶 ,, ,, ,, ,,, 为 , ,按 变 压 器 的绝 缘 配 合 来 讲 , 电力 , ,系 统 , , ,, ,,( , , ( 对于 电气 化铁道 , ,, , , 低于 , , 表 , 避 雷器 的 主 要技 术 参数 , , , ,, , , , ( , ( 实际 用 避 雷 器 ,, ,,,, , , , 。 避 雷 避 雷 器 额 系统 额 定 雷 器持 续 流 ,,, ,, 陡 波 冲击 雷 电 冲击 操作 冲击 避 直 , ,, 上 ,接 触 网线 路 的绝 缘 已 得 到 加 强 , 器 型 定 电 压 ( 有 电压 ( , ,, 有 运 行 电压 参 考 电 压 方 波 电流 残 压 电 流下 残 压 流下 残 压 备 注 绝缘水平已高于 ,,, 如果避雷器 电 号 , 有效簧) , , 电流, 峰值 ) , 峰值 ) , ( , 效值 , 效 值) ,( , , ,, ,( , , ( , , , , 峰值) , ,, .
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