加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，包括：10kV配电变压器的前三基杆塔中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙，左右相邻的二基杆塔的两个并联间隙分别安装在三相中的另外两相，前三基相邻杆塔配合安装一组三个并联间隙。本发明专利技术可达到入侵到配电变压器的雷电过电压防护效果。

Lightning protection structure of 10kV distribution transformer with parallel gap

The invention discloses a lightning protection structure of 10kV distribution transformer with parallel clearance, which includes: in the front three base towers of 10kV distribution transformer, one circuit of the same base tower only has parallel clearance in one phase, two parallel clearances of the left and right adjacent two base towers are respectively installed in the other two phases of the three phases, and the front three base adjacent towers are installed with a group of three parallel bays Gap. The invention can achieve the lightning over-voltage protection effect of intruding into the distribution transformer.

【技术实现步骤摘要】
加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构
本专利技术涉及10kV配电网与配电设备防雷领域，尤其涉及一种加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构。
技术介绍
由于配电线路的绝缘水平要高于配电设备，因而，配电变压器是整个配电网络的绝缘薄弱环节。据统计，造成配电变压器损坏的主要原因是由于雷电流沿线路侵入到配电变压器中。雷电波侵入10kV配电线路时，由于配电线路绝缘子的绝缘水平较高，可以允许较高峰值的雷电过电压侵入，但配电变压器的绝缘水平相对较低，雷电过电压容易导致配电变压器发生绝缘故障。为了防治过电压波对10kV配电变压器的损害，目前普遍采取的措施：高低压侧加装避雷器，高压侧避雷器之前加跌落式熔断器。对高压侧避雷器的保护措施主要有采用带间隙的氧化锌避雷器等。为了防治过电压波对10kV配电变压器的损害，目前普遍采取的措施：高低压侧加装避雷器，高压侧避雷器之前加跌落式熔断器。高压侧避雷器是限制沿10kV配电线路侵入配电变压器的雷电波的主要保护装置，避雷器的安装越靠近变压器，保护效果越好。然而，当配电线路遭遇雷击时，雷电侵入波的电流幅值过大，会造成高压侧避雷器过热，加速老化甚至直接发生爆炸。现场运行经验表明，10kV配电变压器高压侧避雷器的故障率往往较高。可见，高压侧避雷器是配电变压器防雷保护的薄弱环节。而高压侧避雷器一般选用YH5WS-17/50型号，其标称放电电流峰值为5kA。为了保护10kV配电变压器高压侧避雷器，某些地区采用了带间隙的氧化锌避雷器。有间隙的阻隔，不会形成因本体故障而导致的故障点，且极大降低了避雷器本体的老化速率。但对于雷击线路产生的过电压波导致的避雷器过热损坏仍无法起到限制作用。综上，为保障10kV配电变压器及其高压侧避雷器的安全稳定运行，采取合适的措施来限制侵入波电流和电压的幅值，即调节配电线路和配电设备之间的绝缘水平差异，显得尤其重要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，用以解决现有的10kV配电变压器的高压侧采用带间隙的氧化锌避雷器对于雷击线路产生的过电压波导致的避雷器过热损坏无法起到限制作用的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，包括：10kV配电变压器的前三基杆塔中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙，左右相邻的二基杆塔的两个并联间隙分别安装在三相中的另外两相，前三基相邻杆塔配合安装一组三个并联间隙。优选地，并联间隙并联在绝缘子或绝缘子串上，由两个电极构成，一个电极安装在高压侧，一个电极安装在地电位侧，并联间隙的间隙距离小于绝缘子或绝缘子串的结构高度，两个电极均为不锈钢材料的球形电极，两个电极为球对球的间隙安装。优选地，前三基相邻杆塔按照以下任一次序配合安装一组三个并联间隙：10kV配电变压器的前三基杆塔中距配电变压器最远杆塔的并联间隙安装在C相，距配电变压器最近杆塔的并联间隙安装在A相，中间杆塔的并联间隙安装在B相；10kV配电变压器的前三基杆塔中距配电变压器最远杆塔的并联间隙安装在B相，距配电变压器最近杆塔的并联间隙安装在A相，中间杆塔的并联间隙安装在C相。优选地，前三基相邻杆塔中，按照最远杆塔、中间杆塔和最近杆塔的次序，并联间隙的间隙放电电压分别为90kV、80kV和70kV。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，并联间隙按本专利技术的安装结构能够对过电压波起到很好的限制效果，并且相对于其他安装策略，在雷击时流过避雷器的雷电流幅值能够降到最低，达到最佳的效果。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例的10kV配电线路仿真模型示意图；图3是本专利技术优选实施例的感应雷过电压仿真模型图；图4是本专利技术优选实施例的第一基杆塔上绝缘子闪络的电流波形图；图5是本专利技术优选实施例的雷电流为7.457kA时到达变压器前的电压和电流波形图；图6是本专利技术优选实施例的雷电流为23.05kA时到达变压器前的电压和电流波形图；图7是本专利技术优选实施例的雷电流为28.65kA时到达变压器前的电压和电流波形图；图8是本专利技术优选实施例的前四基杆塔加装相同间隙电压的并联间隙时到达变压器前的电压和电流波形图；图9是本专利技术优选实施例的前三基加装相同间隙电压的并联间隙时到达变压器前的电压和电流波形的电流波形图。图中各标号表示：1、10kV配电线路；2、配电变压器；3、并联间隙。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，本专利技术的加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，包括：10kV配电变压器2的前三基杆塔中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙3，左右相邻的二基杆塔的两个并联间隙3分别安装在三相中的另外两相，前三基相邻杆塔配合安装一组三个并联间隙3。加装并联间隙3是10kV配电线路1的重要防雷措施，可以通过设置并联间隙3的安装方式和间隙距离，调整配电线路和配电变压器2之间绝缘水平的差异，以起到过电压防护的作用。并联间隙3按本专利技术的安装结构能够对过电压波起到很好的限制效果，并且相对于其他安装策略，在雷击时流过避雷器的雷电流幅值能够降到最低，达到最佳的效果。本实施例中，前三基相邻杆塔优选按照以下任一次序配合安装一组三个并联间隙3：10kV配电变压器2的前三基杆塔中距配电变压器2最远杆塔的并联间隙3安装在C相，距配电变压器2最近杆塔的并联间隙3安装在A相，中间杆塔的并联间隙3安装在B相；10kV配电变压器的前三基杆塔中距配电变压器2最远杆塔的并联间隙3安装在B相，距配电变压器2最近杆塔的并联间隙3安装在A相，中间杆塔的并联间隙3安装在C相。前三基相邻杆塔中，按照最远杆塔、中间杆塔和最近杆塔的次序，并联间隙的间隙放电电压优选设置为90kV、80kV和70kV。本实施例中，并联间隙并联在绝缘子或绝缘子串上，由两个电极构成，一个电极安装在高压侧，一个电极安装在地电位侧，并联间隙的间隙距离小于绝缘子或绝缘子串的结构高度，两个电极均为不锈钢材料的球形电极，两个电极为球对球的间隙安装。以下采用仿真对本专利技术的结构的效果进行验证：1、在ATP-EMPT中搭建10kV配电线路仿真模型(也可以采用PSCAD等仿真软件实现)，如图2所示。其中包括11基杆塔，线路之间档距为80m，最左侧为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，其特征在于，包括：/n10kV配电变压器的前三基杆塔中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙，左右相邻的二基杆塔的两个并联间隙分别安装在三相中的另外两相，前三基相邻杆塔配合安装一组三个并联间隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，其特征在于，包括：
10kV配电变压器的前三基杆塔中，同一基杆塔的一回线路仅在一相安装并联间隙，左右相邻的二基杆塔的两个并联间隙分别安装在三相中的另外两相，前三基相邻杆塔配合安装一组三个并联间隙。


2.根据权利要求1所述的加装并联间隙的10kV配电变压器的防雷保护结构，其特征在于，所述并联间隙并联在绝缘子或绝缘子串上，由两个电极构成，一个电极安装在高压侧，一个电极安装在地电位侧，所述并联间隙的间隙距离小于所述绝缘子或绝缘子串的结构高度，所述两个电极均为不锈钢材料的球形电极，两个电极为球对球的间隙安装。


3.根据权利要求1所述的加装并联间隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，钟淼龙，祝欢欢，孙浩天，丁学辉，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43