110kV輸電線路并聯間隙裝置的電氣性能分析

李寧兮 李 良 伍 健

（四川省電力設計院，四川 成都610072）

0 前言

很多輸電線路故障的發生，都是雷電所引起的，絕緣子和金具會受到雷擊閃絡后工頻續流的損壞作用，導致零值絕緣子，甚至還會有絕緣子掉串問題的出現，導致停電事故的發生，嚴重危害到線路的安全運行。目前，通常將堵塞型防雷保護給應用過來，它的思想是促使線路的耐雷水平得到提高，實現雷擊跳閘率得到減少的目的。 隨著時代的發展，如今已經開始廣泛應用繼電保護和重合閘裝置，那么就可以將疏導型防雷保護給應用過來。

其中，非常有效的方式就是絕緣子并聯間隙防雷，它指的是允許有一定的雷擊跳閘率存在于線路中，并聯間隙裝置和絕緣子串，間隙放電釋放雷電能量，疏導工頻電弧；雷擊閃絡雖然會發生，但是能夠成功重合閘，不會有永久性故障發生。因此，對于并聯間隙防雷保護裝置來講，需要具備的功能如引導雷電放電以及工頻電弧的轉移疏導功能等等，通過相關的電氣試驗，來驗證這些功能。

1 設計方案

某地區結合具體情況， 在110kV 輸電線路復合絕緣子安裝方式方面，對4 種并聯間隙方案進行了設計，其中，有一種是耐張串方案，有三種是直線串方案。第一種直線串方案，結合積累下來的實踐經驗，改動了角形招弧角，將復合絕緣子原有的均壓環給保留了下來；第二種直線串方案將原來的均壓環發展為環形招弧角，招弧角可以將均壓作用發揮出來； 這兩種方案都需要對改制的碗頭和球頭進行更換，在絕緣子上直接固定，將引流線應用到上下電極中。 一般利用三角連板操作孔來安裝耐張串并聯間隙，但是耐張串是不需要解開的，這樣現場安裝的工作量就可以得到大大的減少。

2 可見電暈和無線電干擾試驗

可見電暈和無線電干擾特性是輸電線路安裝各種金具的重要指標，將并聯間隙裝置應用到輸電線路中，那么設計就需要與可見電暈和無線電干擾特性要求相滿足。因為復合絕緣子的均壓環沒有被應用到第二種和第三種方案中，為了對電極的均勻效果進行驗證，本次主要試驗了這兩種型式的并聯間隙。

一是，試驗方法：首先是可見電暈試驗，在試驗的過程中，需要對電壓進行升高， 保證利用夜視儀可以將試品出現的可見電暈給觀察到，持續5 分鐘左右的時間；然后對電壓進行緩慢降低，消失電暈，持續五分鐘左右，將這個時候的電壓給記下來；要對上述過程進行五次的重讀，將平均值給找出來。其次是無線電干擾電壓試驗，升高試驗電壓，達到規定的要求，利用無線電干擾儀來對試品產生的無線電干擾電壓進行測試。

二是，試驗結果：在升高工頻試驗電壓的過程中，一直超過了規定的試驗電壓，也沒有可見電暈出現于并聯間隙的上下電極中，這樣就說明并聯間隙的可見電暈性能與國家的相關要求是符合的。在無線電干擾特性試驗過程中，當升高工頻試驗電壓的過程中，在1MHZ 以下，復合絕緣子用并聯間隙的無線電干擾電壓比規定值要小得多，那么就說明并聯間隙的無線電干擾性能也是符合相關的要求和標準的。

3 雷電沖擊放電電壓及伏秒特性試驗

并聯間隙裝置的目的就是保證在并聯間隙裝置上發生雷電沖擊放電，同時，又不會在較大程度上升高線路雷擊跳閘率，那么就需要進行雷電沖擊放電電壓及伏秒特性試驗，以此來對并聯間隙裝置的雷電放電性能進行驗證。單聯絕緣子以及雙聯絕緣子的雷電沖擊50%放電電壓和雷電沖擊伏秒特性沒有較大的差異，因此，我們在試驗過程中，只采用了雙聯絕緣子安裝并聯間隙。 將并聯間隙裝置合理安裝之后，得出了復合絕緣子雷電沖擊50%放電電壓試驗結果，并且將并聯間隙安裝之后，發現在并聯間隙中存在著所有的放電路徑。

通過試驗結果我們可以得知，將并聯間隙裝置安裝于復合絕緣子上，相較于沒有安裝并聯間隙裝置，可以獲得更小的雷電沖擊50%放電電壓。同時，通過試驗，我們也將復合絕緣子雷電沖擊伏秒特性曲線給得了出來，結果表明，將并聯間隙裝置安裝于復合絕緣子上，相較于沒有安裝并聯間隙裝置的復合絕緣子，可以獲得更小的雷電沖擊伏秒特性。

將并聯間隙裝置安裝過來，可以在一定程度上降低雷電沖擊50%放電電壓和雷電沖擊伏秒特性，降低幅度在15%到20%之間，這樣因為并聯間隙裝置的安裝，促使絕緣距離得到了減小。另外，采用了端部為球頭的并聯間隙，那么就會有微小畸變發生于局部電廠，在一定程度上降低放電電壓。

4 工頻電弧燃弧特性試驗

通過工頻電弧燃弧特性試驗，主要是驗證如果雷擊閃絡線路絕緣子之后，是否可以向并聯間隙裝置上引導后續工頻短路電流所產生的電弧，并且是否可以在并聯間隙裝置的端部固定燃燒電弧，避免灼燒到絕緣子串。我們按照第二種方案和第三種方案將并聯間隙安裝于復合絕緣子上，進行了試驗；將高速攝像機應用到試驗過程和試驗結果中，試驗后，綜合研究和分析了試品上留下的痕跡；通過研究發現，可以向間隙電極的球頭上有效轉移電弧，有電弧燒蝕的痕跡存在于電弧導線上，那么說明在電動力作用下，會向電源外側移動電弧。 通過試驗，說明并聯間隙裝置能夠與相關的要求相符合。

5 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知， 隨著時代的進步和發展，110kV 輸電線路的防雷受到了越來越多人的重視；其中非常有效的方式就是將并聯間隙裝置安裝過來；本文以某地區為例，進行了試驗和分析，發現將并聯間隙裝置安裝過來之后，可以在較大程度上降低雷電沖擊50%放電電壓和雷電沖擊伏秒特性， 并且設計的并聯間隙裝置，可以對工頻電弧進行有效的轉移和疏導，在較短的時間內，就可以向間隙電極的球頭上轉移電弧。 本文以某地區為例，進行了電氣性能試驗， 對本地區輸電線路并聯間隙是否滿足相關要求進行了驗證，希望可以提供一些有價值的參考意見。

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