本实用新型专利技术公开了一种雷电入射释放装置，由高阻尼电阻器、次阻尼电阻器、CT、接地变压器、数字测控装置、断路器、必要的执行机构等构成。所述雷电入射释放装置中的高阻尼电阻器与次阻尼电阻器并联接线，次阻尼电阻器首端配置断路并由数字测控装置控制；所述高阻尼电阻器串联电流互感器，电流互感器与数字测控装置电控连接；所述雷电入射释放装置为供配电线路和变电站提供雷电流入射释放条件，降低雷电流释放受限损伤绝缘概率，同时具备防止发生雷电击穿绝缘演变为内部过电压扩大事故的各项功能。克服了避雷器对强雷电入射冲击波头释放不足缺陷，克服中性点不同接地方式和接地装置无法抑制高频电弧重燃以及参数不合理或预防扩大事故的功能不健全等缺陷，以此实现提高供电可靠性。靠性。靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种雷电入射释放装置
[0001]本技术涉及供电系统雷电防护和电网内部过电压防护领域，具体涉及一种雷电入射释放装置。
技术介绍
[0002]长期以来，强雷区和多雷区环境下架空输电线路遭受频繁雷击侵害损坏设备和断电事故给电力系统和企业供电系统造成了巨大损失。之所以发生雷电侵害事故，主要是防雷技术措施与自然环境、电网环境不相适应所致。雷电有直击、绕击、感应、入射冲击和反击等多种侵害形式，雷云放电亦有预放电、流注放电、“球雷”放电等诸多特点。因此，如何解决是重要课题。本技术仅对雷电入射冲击、波头叠加与演变扩大事故等问题提出以下分析与解决办法：目前为止，电力系统预防雷电感应、入射冲击波头释放主要采用避雷器，实际运行中在解决低强度雷电感应和冲击波头方面发挥了重要作用，但是，对于40kA～350kA的中强度和高强度雷电感应电流入射冲击只能适当减轻伤害，不能从根本上解决雷电侵害。雷电入射冲击与叠加冲击所造成的事故在全部雷电侵害事故中占据比例约50％左右。综合以往电力线路对感应雷电入射冲击防护主要存在以下三方面问题：
[0003]其一是避雷器无法彻底解决感应雷电入射冲击侵害和波头叠加问题
[0004]雷电入射冲击是指云地放电、两极雷云间放电对线路导线产生感应时，其雷电流冲击波头向雷电感应中心点两侧运动冲击或雷击导线时注入导线的雷电流向雷击点两侧运动冲击现象。其冲击波头雷电流以i
L
表示。当发生强感应雷电或雷击导线时，只能靠避雷器释放雷电流，因避雷器本身的电阻值较大为兆欧级，只能释放10kA～20kA，如发生150kA雷电流冲击波头时，尚有约130kA左右无法释放。两端冲击波将发生冲击波头折返叠加问题，即入射冲击第一波头为冲击释放受限时，将发生两波头折返叠加，折返后的叠加波头为大于小于(一般情况下入射冲击第一波头为20kA时就可能击穿绝缘)。当波头较小时，线路避雷器可释放一部分，以此消除雷电侵害。如低强度雷电环境下雷电流有效释放即如此。若波头较大达40kA时则可能击穿设备绝缘，若达50kA 以上或更高值则必然击穿绝缘。该问题与云地放电距离、感应电压最大值及雷电荷在导线上的滞留时间有关，核心是雷电流能否及时释放问题。
[0005]其二是强雷电击穿单相绝缘时易演变为分频谐振过电压扩大事故
[0006]当强雷电击穿单相绝缘或系统内存在绝缘薄弱点击穿时，雷电的放电过程已结束，一般情况下，此时受电源变压器漏感L
S
，相对地电容C
O
和故障点振荡电流I
OS
影响，将演变为内部过电压的高频电弧重燃过电压即分频谐振过电压，击穿另一相或两相绝缘扩大至短路事故，同时引发整个系统瞬时低电压，导致用电设备失压脱扣，造成整个系统大规模停产。实际运行中，此类事故多有发生。因雷电击穿单相绝缘时，系统将发生过零点电弧重燃过电压，其振荡频率和过电压幅值将随电弧重燃次数增加而增加。即由电感和电容构成的
振荡回路其振荡频率为第一次重燃时：
[0007][0008]其过电压Uov＝Ust+Uos
[0009]式中：Uov为过电压；Uos为振荡电压；Ust为最后稳定电压；Ls为电源变压器漏感，Co相对地电容，Ios故障点的振荡电流。
[0010]当出现第二次重燃时，振荡频率：
[0011]振荡电压幅值：
[0012]式中Uosm为振荡电压Uos的幅值
[0013]过电压
[0014]第三次重燃时：
[0015][0016][0017][0018][0019][0020][0021]·············
[0022]第十次重燃时：
[0023][0024][0025][0026][0027]·············
[0028]即接地电弧每经过半个周波再次重燃时，过电压持续升高，直至击穿另一相或两相绝缘，或多点故障短路烧毁设备为止。
[0029]参见图1，谐振有多种形式，如由带铁芯的电感元件、空载变压器、电压互感器等和系统中的电容元件组成的谐振回路。受铁芯饱和的影响，铁芯电感元件的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。图1是由线性电容和铁芯电感组成的谐振回路。参见图2，由于铁芯的饱和程度会随着电流的增大而增大，电感L会随着电流的增大而逐渐降低，因此回路中电感的伏安特性是非线性的。图4中的曲线1是电容C的伏安特性曲线。曲线2是非线性电感L的伏安特性曲线,即在两者的交点b处，满足谐振条件。曲线3是和的差值，即回路的总压降,也即电源电压值,可写成：
[0030][0031]其三是依靠中性点接地装置防止雷电冲击存在释放受限和扩大事故等问题
[0032]当依靠电网中性点接地装置释放入射冲击雷电流时，由于各接地装置性能、参数、结构与功能不同则效果差异较大。从雷电释放能力、效果、雷击演变后能否扩大事故及供电连续性、可靠性、过电压幅值、对谐振的抑制水平、对高频和工频弧光接地过电压的抑制水平、故障烧损程度、能否保证重要负荷供电连续性、防止瞬时接地误跳闸、接地选线的准确性、对通讯的影响和跨步电压与人身安全、多点故障发生率、是否危害主变压器绝缘等诸多因素考虑普遍存在装置参数、结构和功能等不适应和扩大事故等问题，具体比较如下：
[0033](1)中性点不接地方式和经避雷器接地方式
[0034]优点：
[0035]①
节省投资；
[0036]②
系统电容电流较小且系统谐波极小时，单相接地可持续运行2小时。
[0037]缺点：
[0038]①
弧光接地过电压倍数高达6PU以上，易扩大事故。过电压持续时间长，遍及全网，其接地电弧(工频、高频)均存在多次重燃问题，使过电压与振荡频率持续升高，危害设备绝缘。在0.02秒的时间内即可能扩大为另一相故障或多点故障甚至发生电缆火灾
[0039]②
易发生谐振过电压，且无抑制措施
[0040]③
受谐波影响大，无抑制措施，加剧谐振事故概率
[0041]④
中性点位移电压偏高，自身无法抑制
[0042]⑤
对雷电流入射冲击波头释放严重受限，对于强雷电感应入射冲击雷电流波头只能依靠避雷器释放，而避雷器的电阻值为兆欧级，释放能力只能为全部雷电流的10％～20％左右，大部分无法释放，使得损坏设备和断电事故成为必然。
[0043]这种接地方式有着节省投资的优点，但其缺点也是致命的，对于谐振过电压和弧光接地过电压无任何限制措施，只能任其发展，使损坏设备事故、断电停产成为必然。
[0044](2)消弧线圈接地方式
[0045]优点：
[0046]①
以补偿电容电流方式将工频弧光接地过电压降至3.2PU以下；与中性点不接地方式相比，技术上是一大进步。
[0047]②
在谐波电流极小的系统发生单相接地时，可带一点接地持续运行2 小时，较适
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种雷电入射释放装置，其特征在于，包括高阻尼电阻器、次阻尼电阻器、电流互感器、接地变压器、数字测控装置、断路器，所述高阻尼电阻器与次阻尼电阻器为并联接线，所述次阻尼电阻器首端配置断路并由数字测控装置控制；所述高阻尼电阻器串联电流互感器，所述电流互感器与数字测控装置电控连接；所述高阻尼电阻器阻尼和次阻尼电阻器阻尼范围是：
①
6.3kV时高阻尼电阻器阻尼范围：182Ω～900Ω，次阻尼电阻器阻尼范围：18Ω～36Ω；
②
10.5kV 时高阻尼电阻器阻尼范围：303Ω～1500Ω；次阻尼电阻器阻尼范围30Ω～60Ω；
③
27.5kV时高阻尼电阻器阻尼范围:788Ω～3900Ω，次阻尼电阻器阻尼范围：78Ω～156Ω；
④
35kV时，高阻尼电阻器阻尼范围:1000Ω～4950Ω，次阻尼电阻器阻尼范围：99Ω～198Ω；
⑤
66kV时，高阻尼电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘松志，韩韧，孟雪皎，黄贺，曹峻峰，金钟声，
申请(专利权)人：通化电力勘测设计有限公司，
类型：新型
国别省市：
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