一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法及装置，属于消除闪络方法领域，所述方法包括，当雷击在档距中央或者档距中央附近时，雷电过电压从雷击点向两端的杆塔传导；设置在杆塔上的预电离放电系统中的传感器采集到雷电波信号或者通过空间无线电感应接收到雷电电磁场信号，预电离放电系统预电离放电，产生自由电子和/或者火花；绝缘配合比减小，预电离间隙通道优先短路接地，避雷线和导线等电位并迅速传导到雷击点，雷击点也等电位，雷击电位迅速归零，避免档距中央闪络产生。高压线即使在档距中央遭受雷击，放电通道只发生在绝缘子处的预电离通道，不会在雷击点就地闪络，使雷击产生的闪络通道由多处变成只有在预电离处闪络。

【技术实现步骤摘要】
一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法及装置
本专利技术涉及消除闪络方法领域，尤其涉及一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法及装置。
技术介绍
在有避雷线的输电线路上，只有1/6～1/3的雷击于杆塔塔顶及其附近的避雷线，其余的雷都击于档距中部的那一段避雷线上。雷真正击于避雷线档距中央约有10％的概率，但雷击避雷线档距中央附近时的过电压与雷击避雷线档距中央是一样的。雷击避雷线档距中央时也会在雷击点产生很高的过电压。在峡谷、江谷等雷害高发地区，由于大跨越，避雷线和导线的配合系数不一样，导致避雷线和导线间的距离会越来越近，在中央处最近，此时容易对导线进行放电，发生档距中央直接闪络。同时，我国发电资源与电力负荷中心地域距离较远，特高压输电作为解决能源大范围配置的重要手段，在电网中的比重越来越大，其安全稳定对保障电网安全可靠运行至关重要。雷电绕击是影响特高压线路运行可靠性的重要因素；而在电压等级500kV以上的输电线路中，档距中央绕击事故的概率高达80％，对电网安全造成极大威胁。现有静态绝缘配合中，为了确保间隙的放电电压低于绝缘子(串)的放电电压，间隙距离L为绝缘子长度距离L0的0.7～0.8倍，L/L0称为静态绝缘配合比，其值通常小于1。在实际运行过程中，由于受到大气条件(气压、气温、湿度、雾、雨露、冰雪等)等因素的影响，静态绝缘配合存在以下问题：(1)静态绝缘配合降低了线路的整体绝缘水平；(2)静态绝缘配合的保护范围有限，仅能保护杆塔绝缘子附近的一段线路，无法覆盖全档距。针对静态绝缘配合存在的问题，需研制一种消除档距中央直接闪络的全档距动态绝缘配合方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法及装置，以解决
技术介绍
中所提到的技术问题。一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法，所述绝缘配合方法包括如下过程：步骤1：当雷击在档距中央或者档距中央附近时，雷电过电压从雷击点迅速向两端的杆塔传导；步骤2：设置在杆塔上的预电离放电系统中的传感器采集到雷电波信号或者通过空间感应接收到雷电电磁场信号，预电离放电系统预电离放电，产生自由电子和/或者火花；步骤3：绝缘配合比减小，预电离间隙通道优先被雷电击穿，间隙短路接地，避雷线和导线等电位并迅速传导到雷击点，雷击点也等电位，雷击电位迅速归零，避免档距中央闪络产生。步骤4：归零后的相间电压趋零，使长间隙、长距离放电中断，避免档距中间发生相间闪络；步骤5：通过并联安装在绝缘子两侧的主动式灭弧装置将间隙通道中的闪络电弧快速熄灭，在断路器动作之前就熄灭电弧，避免雷击跳闸的发生。进一步地，所述步骤2中预电离放电系统包括雷电感应模块、触发控制模块、储能模块和预电离模块，设置于杆塔绝缘子两端的雷电感应模块感知雷电的电场强度，并输出信号给触发控制模块，触发控制模块接收到电场强度信号后进行判断，当电场强度大于阈值时，对储能模块发出开启信号，储能模块接收到开启信号后对预电离模块提供预电离能量，预电离能量在预电离模块中形成高电压电离放电，产生大量自由电子和/或火花放电。进一步地，所述雷电感应模块安装在输电线路、避雷线或横担上，用于感应周围的电场强度，触发控制模块对接收到的信号进行判断，决定是否开启储能模块，储能模块用于存储产生预电离的能量；预电离模块利用储能模块中的能量进行预电离放电，产生大量自由电子或者出现电离火花放电。进一步地，所述步骤2中，所述杆塔设置的绝缘子上端设置有连接低压端的上电极，底部设置有连接高压端的下电极，上电极和下电极之间的距离大于或者等于绝缘子的高度。进一步地，所述步骤3中，在绝缘配合中，无雷情况下，绝缘配合比等于1或大于1，当雷击档距中央或者档距中央的附近时，雷电过电压从雷击点迅速向杆塔传导，预电离放电系统工作后空气间隙中的自由电子增加，形成优先放电通道，产生火花放电，确保间隙的放电电压远低于绝缘子或者绝缘子串的放电电压，实际绝缘配合比远小于1，预电离通道近似短路。进一步地，雷击档距中央时，电弧在避雷线与导线之间或导线相间发生短路的时间远大于雷电过电压从雷击点沿避雷线或导线传导到杆塔的时间，预电离通道优先击穿后，避雷线与导线等电位，并立即传导到档距中央雷击点，使雷击点也等电位，雷击电位迅速归零，避免档距中央发生闪络。进一步地，所述上电极为主动灭弧装置和/或者金属电极，下电极为主动灭弧装置和/或者金属电极。一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合装置，包括上电极、下电极和预电离放电系统，所述上电极和下电极分别设置在绝缘子或者绝缘串两端，所述上电极和下电极之间构成空气间隙，空气间隙的距离小于绝缘子或者绝缘串的长度，预电离放电系统设置在上电极或者下电极上，且分别与输电线路或者避雷线连接，预电离放电系统内的传感器采集到雷电波信号或者通过空间感应接收到雷电电磁场信号，预电离放电系统预电离放电，产生自由电子和/或者火花，空气间隙短路放电。进一步地，所述预电离放电系统是由雷电感应模块、触发控制模块、储能模块和预电离模块，雷电感应模块安装在输电线路、避雷线或横担上，用于感应周围的电场强度；触发控制模块对接收到的信号进行判断，决定是否开启储能模块；储能模块用于存储产生预电离的能量；预电离模块利用储能模块中的能量进行预电离放电，产生大量自由电子，甚至出现电离火花放电。进一步地，雷击档距中央时，电弧在避雷线与导线之间或导线相间发生短路的时间远大于雷电过电压从雷击点沿避雷线或导线传导到杆塔的时间，空气间隙优先击穿后，避雷线与导线等电位，并迅速传导到档距中央雷击点，使雷击点也等电位，雷击电位归零，避免档距中央发生闪络。进一步地，预电离模块可采用高压包电离或者光电电离设备。本专利技术采用了上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：(1)高压线即使在档距中央遭受雷击，放电通道只发生在绝缘子处的预电离通道，不会在雷击点就地闪络，使雷击产生的闪络通道由多处变成只有在预电离处闪络；(2)当雷击档距中央避雷线或导线时，到达杆塔的雷电过电压在绝缘子处的预电离间隙优先闪络，使避雷线和导线等电位并迅速传导到雷击点，使雷击处也等电位，雷击电位迅速归零，从而避免档距中央闪络。(3)绝缘配合保护范围从绝缘子附近扩大到全档距范围。附图说明图1为预电离放电装置模块工作流程图。图2为预电离放电装置工作过程流程图。图3为动态绝缘配合比结构安装示意图。图4为雷击档距中央避雷线或导线示意图。图中：1-上电极；2-放点火花；3-自由电子；4-下电极；5-雷击点；6-绝缘配合装置。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本专利技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本专利技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本专利技术的这些方面。根据上述的原理说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法，其特征在于，所述绝缘配合方法包括如下过程：/n步骤1：当雷击在档距中央或者档距中央附近时，雷电过电压从雷击点迅速向两端的杆塔传导；/n步骤2：设置在杆塔上的预电离放电系统中的传感器采集到雷电波信号或者通过空间无线电感应接收到雷电电磁场信号，预电离放电系统预电离放电，产生自由电子和/或者火花；/n步骤3：绝缘配合比减小，预电离间隙通道优先被雷电击穿，间隙短路接地，避雷线和导线等电位并迅速传导到雷击点，雷击点也等电位，雷击电位迅速归零，避免档距中央闪络产生。/n步骤4：归零后的相间电压趋零，发送负反射波到雷击点，使长间隙、长距离放电中断，避免档距中间发生相间闪络；/n步骤5：通过并联安装在绝缘子两侧的主动式灭弧装置将间隙通道中的闪络电弧快速熄灭，在断路器动作之前就熄灭电弧，避免雷击跳闸的发生。/n

【技术特征摘要】
1.一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法，其特征在于，所述绝缘配合方法包括如下过程：
步骤1：当雷击在档距中央或者档距中央附近时，雷电过电压从雷击点迅速向两端的杆塔传导；
步骤2：设置在杆塔上的预电离放电系统中的传感器采集到雷电波信号或者通过空间无线电感应接收到雷电电磁场信号，预电离放电系统预电离放电，产生自由电子和/或者火花；
步骤3：绝缘配合比减小，预电离间隙通道优先被雷电击穿，间隙短路接地，避雷线和导线等电位并迅速传导到雷击点，雷击点也等电位，雷击电位迅速归零，避免档距中央闪络产生。
步骤4：归零后的相间电压趋零，发送负反射波到雷击点，使长间隙、长距离放电中断，避免档距中间发生相间闪络；
步骤5：通过并联安装在绝缘子两侧的主动式灭弧装置将间隙通道中的闪络电弧快速熄灭，在断路器动作之前就熄灭电弧，避免雷击跳闸的发生。


2.根据权利要求1所述的一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法，其特征在于：所述步骤2中预电离放电系统包括雷电感应模块、触发控制模块、储能模块和预电离模块，设置于杆塔绝缘子两端的雷电感应模块感知雷电的电场强度或通过空间无线电感应接收到雷电电磁场信号，并输出信号给触发控制模块，触发控制模块接收到电场强度信号后进行判断，当电场强度大于阈值时，对储能模块发出开启信号，储能模块接收到开启信号后对预电离模块提供预电离能量，预电离能量在预电离模块中形成高电压电离放电，产生大量自由电子和/或火花放电。


3.根据权利要求2所述的一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法，其特征在于：所述雷电感应模块安装在输电线路、避雷线或横担上，用于感应周围的电场强度或通过空间无线电感应接收到雷电电磁场信号，触发控制模块对接收到的信号进行判断，决定是否开启储能模块，储能模块用于存储产生预电离的能量；预电离模块利用储能模块中的能量进行预电离放电，产生大量自由电子或者出现电离火花放电。


4.根据权利要求2所述的一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法，其特征在于：所述步骤2中，所述杆塔设置的绝缘子上端设置有连接低压端的上电极，底部设置有连接高压端的下电极，上电极和下电极之间的距离大于或者等于绝缘子的高度。


5.根据权利要求4所述的一种消除档距中央直接闪络的全档距绝缘配合方法，其特征在于：所述步骤3中，在绝缘配合中，无雷情况下，绝缘配合比等于1或大于1，当雷击档距中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巨丰，李心如，王嬿蕾，骆耀敬，黄上思，李籽剑，周勇军，彭斐，徐宇恒，唐佳雄，孟伟航，卢幸，许浩，郭克竹，孔佳奇，段小嬿，
申请(专利权)人：王巨丰，
类型：发明
国别省市：广西;45