晶闸管阀型可控避雷器支架、一体化结构及抗震校验方法技术

本发明专利技术提供了一种晶闸管阀型可控避雷器支架、一体化结构及抗震校验方法。该支架包括：避雷器支架；晶闸管阀支架，设置在所述避雷器支架的一侧，并且，所述晶闸管阀支架与所述避雷器支架相连接；晶闸管阀检修平台设置在所述晶闸管阀支架和所述避雷器支架的一侧，并且，所述晶闸管阀检修平台与所述晶闸管阀支架相连接，所述晶闸管阀检修平台、所述晶闸管阀支架和所述避雷器支架形成一体化结构。本发明专利技术将避雷器本体和晶闸管阀及相关组件进行一体化安装，极大地提高了避雷器一体结构的结构强度，以及提高了可控避雷器的力学性能和抗震强度，确保该可控避雷器满足安全、稳定、长期运行的工程需求。的工程需求。的工程需求。

【技术实现步骤摘要】
晶闸管阀型可控避雷器支架、一体化结构及抗震校验方法


[0001]本专利技术涉及避雷器
，具体而言，涉及一种晶闸管阀型可控避雷器 支架、一体化结构及抗震校验方法。

技术介绍

[0002]在特高压输电系统中，空气间隙操作冲击放电电压的饱和特性更加显著， 深度降低操作过电压水平对减小线路空气间隙有至关重要的作用。操作过电压 从1.7pu下降到1.6pu，输电线路空气间隙就平均减小0.6m。此外，操作过电 压水平对输变电设备的制造难度亦有一定影响，因此，深度降低操作过电压倍 数十分必要。
[0003]目前，降低操作过电压主要采取2种方案：
[0004]1)金属氧化物避雷器和断路器加装合闸电阻2种措施联合使用。两者共 同作用可将系统的最大相对地2％统计操作过电压限制在1.6～1.7pu。但是，由 于合闸电阻在运行可靠性和经济性方面仍存在较大不足，断路器加装合闸电阻 后机构复杂，大幅增加断路器的运行风险，同时断路器加装合闸电阻后成本增 加较多，电力系统运行部门和制造厂商均倾向于在系统条件允许的情况下断路 器不采用合闸电阻。
[0005]2)当2个特高压变电站之间的线路较短时，将避雷器额定电压降低，也 可以将系统操作过电压限制在1.6～1.7pu。例如，某特高压工程线路长度为 60km，如果不采用断路器加装合闸电阻，仅采用金属氧化物避雷器，须将金属 氧化物避雷器的额定电压从目前的828kV降至804kV(额定电压降低了3％)， 避雷器的荷电率将从目前的0.77升高至0.79。但再长一点的线路，即使将避雷 器额定电压降至804kV也无法满足要求。例如特高压交流输电线路长度为85.5km时，采用804kV的避雷器仅能将沿线过电压降至1.74pu，仍然无法满 足要求，必须将避雷器的额定电压降至更低，甚至需降至762kV(额定电压降低 了8％)才能满足要求。此时避雷器的长期运行荷电率将从目前的0.77升高至 0.83，从而使避雷器电阻片在正常运行条件下的老化速度加快，可靠性裕度大 幅降低。而且使用762kV避雷器的前提条件还必须是将系统工频过电压限制在 母线侧1.2pu、线路侧1.3pu，使用条件极其受限。
[0006]因此，研究一种自适应运行条件变化的操作过电压柔性限制方法，该方法 的核心内容是将在变电站线路侧安装可控避雷器和在线路中部安装常规避雷 器结合起来，深度降低操作过电压，取消断路器合闸电阻。晶闸管阀型可控避 雷器技术是操作过电压柔性限制方法的关键技术。
[0007]晶闸管阀型可控避雷器方案的结构示意图如图1所示，避雷器本体分为固 定元件MOA2和受控元件MOA1，控制单元CU由晶闸管阀K和触发控制系 统组成，MOA1和CU并联。
[0008]晶闸管阀型可控避雷器的工作原理为：
[0009](1)操作过电压下，K触发导通，CU闭合，MOA1被短接，MOA2残压 低，可深度降低系统操作过电压。
[0010](2)系统持续运行电压、暂时过电压和雷电过电压下，CU断开，MOA1 和MOA2共同承
担系统持续运行电压、暂时过电压和雷电过电压。
[0011]目前，提出了无功补偿电容动态电压限制器(Capacitor Dynamic VoltageSuppression，CDVS)的设想，该限制器由避雷器和晶闸管阀分段并联组成，用 于抑制补偿电容器投切产生的操作过电压，其原理如图2所示。
[0012]投电容器时，断路器合闸，晶闸管对导通，MOV2被短接，电容器C两端 的电压仅为MOV1的残压，以限制电容器两端因合闸产生的过电压，并快速 抑制因开关操作而产生的动态过程。切电容器时，断路器分闸，晶闸管阀全部 导通，将MOV0～MOV4短接，为电容器提供快速放电回路，以限制断路器重 击穿引起的过电压。
[0013]动态电压限制器采用晶闸管阀控制避雷器元件的投入和退出，解决了机械 式开关响应时间无法满足需求的问题，但该限制器仅用于抑制低电压系统中因 电容器投切产生的操作过电压，对特高压输电系统操作过电压的限制效果未做 研究。
[0014]上述研究均改变避雷器的结构以改善避雷器的性能，对系统过电压的限制 方法进行了有益的尝试和探讨，但这些研究中晶闸管阀和避雷器本体之间采用 分离式布置方式，增大避雷器本体的稳态电压分布，使得荷电率增大，致使避 雷器本体的稳态运行可靠性低。

技术实现思路

[0015]鉴于此，本专利技术提出了一种晶闸管阀型可控避雷器支架、一体化结构及抗 震校验方法，旨在解决现有晶闸管阀型可控避雷器的零部件之间分离式安装导 致避雷器本体的稳态运行可靠性低的问题。
[0016]一方面，本专利技术提出了一种晶闸管阀型可控避雷器支架，该晶闸管阀型可 控避雷器支架包括：避雷器支架，用于对避雷器本体进行支撑；晶闸管阀 支架，其设置在所述避雷器支架的一侧，并且，所述晶闸管阀支架与所述 避雷器支架相连接，所述晶闸管阀支架用于对晶闸管阀进行支撑；晶闸管 阀检修平台，所述晶闸管阀检修平台设置在所述晶闸管阀支架和所述避雷 器支架所在直线的一侧，并且，所述晶闸管阀检修平台与所述晶闸管阀支 架相连接，所述晶闸管阀检修平台、所述晶闸管阀支架和所述避雷器支架 形成一体化结构。
[0017]进一步地，上述晶闸管阀型可控避雷器支架，所述晶闸管阀支架、所述 晶闸管阀检修平台和/或所述避雷器支架包括：四个支撑柱；其中，四个所 述支撑柱呈四边形结构布置，并且，相邻两个所述支撑柱之间设有若干个沿竖 直方向间隔分布的横撑；任意相邻两个所述横撑之间均设有斜撑，并且，所述 斜撑的一端部与上侧横撑的一端部相连接，另一端部与下侧横撑的一端部相连 接。
[0018]进一步地，上述晶闸管阀型可控避雷器支架，各所述支撑柱的柱脚处均设 有支撑板，并且，所述支撑板上沿其周向设有若干个安装孔，用于通过地脚螺 栓固定至地面上；所述支撑板上沿其周向设有若干个竖直设置的加固板，所述 加固板的一边连接在所述支撑板上，所述加固板的另一边连接在所述支撑柱的 外壁上。
[0019]进一步地，上述晶闸管阀型可控避雷器支架，各所述支撑柱上沿其长度方 向设有若干个间隔设置的连接板，用于连接固定所述横撑和/或所述斜撑的端 部。
[0020]进一步地，上述晶闸管阀型可控避雷器支架，所述避雷器支架的两个相 邻支撑柱
中任一个支撑柱自上至下，向远离另一支撑柱的方向倾斜设置。
[0021]进一步地，上述晶闸管阀型可控避雷器支架，所述避雷器支架的顶部设 有支撑平台，并且，所述支撑平台上设有减震安装孔，用于安装减震器。
[0022]进一步地，上述晶闸管阀型可控避雷器支架，所述晶闸管阀检修平台远 离所述晶闸管阀支架的一侧设有爬梯；所述晶闸管阀检修平台的顶部沿其 周向设有检修平台围栏，并且，所述检修平台围栏于朝向所述爬梯的一侧 设有爬梯入口。
[0023]本专利技术提供的晶闸管阀型可控避雷器支架，通过设置的避雷器支架、晶 闸管阀支架、晶闸管阀检修平台，将避雷器本体和晶闸管阀及相关组件进 行一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶闸管阀型可控避雷器支架，其特征在于，包括：避雷器支架，用于对避雷器本体进行支撑；晶闸管阀支架，其设置在所述避雷器支架的一侧，并且，所述晶闸管阀支架与所述避雷器支架相连接，所述晶闸管阀支架用于对晶闸管阀进行支撑；晶闸管阀检修平台，所述晶闸管阀检修平台设置在所述晶闸管阀支架和所述避雷器支架所在直线的一侧，并且，所述晶闸管阀检修平台与所述晶闸管阀支架相连接，所述晶闸管阀检修平台、所述晶闸管阀支架和所述避雷器支架形成一体化结构。2.根据权利要求1所述的晶闸管阀型可控避雷器支架，其特征在于，所述晶闸管阀支架、所述晶闸管阀检修平台和/或所述避雷器支架包括：四个支撑柱；其中，四个所述支撑柱呈四边形结构布置，并且，相邻两个所述支撑柱之间设有若干个沿竖直方向间隔分布的横撑；任意相邻两个所述横撑之间均设有斜撑，并且，所述斜撑的一端部与上侧横撑的一端部相连接，另一端部与下侧横撑的一端部相连接。3.根据权利要求2所述的晶闸管阀型可控避雷器支架，其特征在于，各所述支撑柱的柱脚处均设有支撑板，并且，所述支撑板上沿其周向设有若干个安装孔，用于通过地脚螺栓固定至地面上；所述支撑板上沿其周向设有若干个竖直设置的加固板，所述加固板的一边连接在所述支撑板上，所述加固板的另一边连接在所述支撑柱的外壁上。4.根据权利要求2所述的晶闸管阀型可控避雷器支架，其特征在于，各所述支撑柱上沿其长度方向设有若干个间隔设置的连接板，用于连接固定所述横撑和/或所述斜撑的端部。5.根据权利要求2所述的晶闸管阀型可控避雷器支架，其特征在于，所述避雷器支架的两个相邻支撑柱中任一个支撑柱自上至下，向远离另一支撑柱的方向倾斜设置。6.根据权利要求1至5任一项所述的晶闸管阀型可控避雷器支架，其特征在于，所述避雷器支架的顶部设有支撑平台，并且，所述支撑平台上设有减震安装孔，用于安装减震器。7.根据权利要求1至5任一项所述的晶闸管阀型可控避雷器支架，其特征在于，所述晶闸管阀检修平台远离所述晶闸管阀支架的一侧设有爬梯；所述晶闸管阀检修平台的顶部沿其周向设有检修平台围栏，并且，所述检修平台围栏于朝向所述爬梯的一侧设有爬梯入口。8.一种可控避雷器一体化结构，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀娟，陈维江，时卫东，贺子鸣，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：