CN202676815U - 一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路 - Google Patents
一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，包括工频电压源、工频侧保护回路、工频电压测量单元、冲击电压源、冲击侧保护回路、电流测量器和被试带外串联间隙线路避雷器。本实用新型试验回路布局简单，既适用于完整的带外串联间隙线路避雷器，又适用于带外串联间隙线路避雷器比例单元，由于加入了工频侧保护回路和冲击侧保护回路，使整个试验回路运行安全性得到了保证。本实用新型的试验回路可以满足系统标称电压500kV及以下交流输电线路用带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验要求，并且经试验证明，完全满足IEC 60099-8标准中关于续流切断试验的要求。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种线路避雷器型式试验项目中的试验回路，即带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路。
【背景技术】
近年来，伴随着电力系统的逐步发展，电网容量和电压等级的逐渐提高，高电压电网已逐渐发展壮大。随着社会对电力的需求不断增大，输电线路的可靠性已经直接关系到国民经济的发展。为了保证输电线路的可靠性，线路避雷器被广泛投入到输电线路中以保证电力系统的稳定运行。线路避雷器通常是适用于输电线路以降低瞬态雷电冲击时绝缘子闪络危险的一种避雷器。安装线路避雷器可以减少或消除线路雷击跳闸率，改善输电系统的稳定性，同时它可为紧凑型输电线路的建设和电压等级的升级等项目提供有力的保障。
线路避雷器的分类方法有许多种，可按外套材料、电压等级及功能分类，但最重要的是无间隙线路避雷器和带外串联间隙线路避雷器之间的差别。IEC 60099-8：2011《1kV以上交流系统架空输配电线路带外串联间隙金属氧化物避雷器》是第一部有关带外串联间隙线路避雷器产品的IEC标准，该标准规定了带外串联间隙线路避雷器的技术要求和试验方法等。其中，型式试验中有一个试验项目即续流切断试验是避雷器领域中一个新的试验项目，该试验指带外串联间隙线路避雷器的串联电阻片单元在污秽条件下，雷电冲击电压一旦结束后，避雷器的间隙电弧、续流应在施加工频电压1/2周波内切断。目前，国内尚无带外串联间隙线路避雷器续流切断试验方面的标准及技术规范，在带外串联间隙线路避雷器续流切断试验方面处于空白，尚无任何研究。IEC 60099-8：2011标准中对于带外串联间隙线路避雷器续流切断试验所提供的试验回路为理论试验回路图，未经过试验的验证证明，其试验回路尚存在一些缺陷，例如保护回路并不完善，就其可实施性来讲，在实际试验工作中其试验回路并不可取。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，包括工频电压源、工频侧保护回路、工频电压测量单元、冲击电压源、冲击侧保护回路、电流测量器和被试带外串联间隙线路避雷器；工频电压源由工频试验变压器TT和保护电阻RP组成；工频试验变压器TT的高压绕组的一端接地，另一端串联保护电阻RP的一端，保护电阻RP的另一端联结工频侧保护回路和工频电压测量单元的一端，工频侧保护回路和工频电压测量单元的另一端接地；被试带外串联间隙线路避雷器的一端连接保护电阻RP的另一端和冲击侧保护回路的一端，被试带外串联间隙线路避雷器的另一端穿过电流测量器后接地；冲击侧保护回路的另一端连接冲击电压源一端，冲击电压源另一端接地。
优选的，所述工频侧保护回路包括相互并联的避雷器MOA1、放电保护球隙S1和电容器C0；所述工频侧保护回路的高压端与工频电压源的保护电阻Rp相联结。
优选的，所述工频电压测量单元包括交流电容分压器和数字电压表V，交流电容分压器包括高压臂电容C1和低压臂电容C2，其高压端与工频侧保护回路的高压端相联结，另一端接地。
优选的，所述冲击电压源为一冲击电压发生器，包括冲击电压发生器的主电容C、波前电阻Rf、波尾电阻Rt和冲击点火球隙S。
优选的，所述冲击侧保护回路包括串联的避雷器MOA2与隔离保护球隙S2，避雷器MOA2未联结隔离保护球隙S2的一端联结冲击电压源的高压端，隔离保护球隙S2未联结避雷器MOA2的一端联结被试带外串联间隙线路避雷器的高压端。
优选的，被试带外串联间隙线路避雷器的高压端联结冲击侧保护回路和工频电压测量单元的高压端。
优选的，所述电流测量器为一罗格夫斯基线圈CT；电流测量器 通过电缆连接一数字示波器OSC。
所述工频电压源，包括工频试验变压器TT和保护电阻RP两部分，工频试验变压器TT用于产生续流切断试验所需的工频高电压，保护电阻RP用来防止被试带外串联间隙线路避雷器放电时所发生的电压截波对工频试验变压器TT绕组纵绝缘的损伤，同时也起着抑制被试带外串联间隙线路避雷器闪络时所造成的恢复过电压的作用和限制过电流的作用。
所述工频侧保护回路采用三级保护，分别为避雷器保护、球隙保护和高频吸收保护。避雷器保护为一避雷器MOA1，其作用是限制过电压幅值，吸收过电压能量，保护工频试验变压器TT。球隙保护为一放电保护球隙S1，放电保护球隙S1是一对直径相同的球型电极，其作用是释放过电压能量，保护工频试验变压器。高频吸收保护为一电容器C0，其作用是对高频电压波进行吸收，缓解冲击电压陡波侵入工频试验变压器以减弱对匝间绝缘的威胁。避雷器MOA1、放电保护球隙S1和电容器C0并联组成工频侧保护回路部分。
所述工频电压测量单元包括交流电容分压器和数字电压表V，交流电容分压器由高压臂电容C1和低压臂电容C2串联组成，交流电容分压器的作用是测量试验时的工频高电压，数字电压表V的作用是显示所测量的工频高电压的电压值。
所述冲击电压源为一冲击电压发生器，包括冲击电压发生器的主电容C、波前电阻Rf、波尾电阻Rt和冲击点火球隙S，其作用是产生试验时所需要的冲击高电压。波前电阻Rf和波尾电阻Rt主要用于调节冲击高电压的波形参数。
所述冲击侧保护回路采用两级保护，分别为避雷器保护和隔离球隙保护，避雷器保护为一避雷器MOA2，其作用是截断续流，防止隔离保护球隙S2电弧重燃，保护冲击电压发生器。球隙保护为一隔离保护球隙S2，隔离保护球隙是一对直径相同的球型电极，其作用是隔 断工频电压，防止工频电压直接施加于冲击电压发生器上，保护冲击电压发生器。避雷器MOA2与隔离保护球隙S2串联组成冲击侧保护回路部分。
所述电流测量器为一罗格夫斯基线圈CT，其作用是进行电流测量，其优点是因与试验回路没有直接的电的联系，可避免地电位瞬间升高对于电流测量的影响。试验时，工频电压的波形通过交流电容分压器及电流的波形通过罗格夫斯基线圈CT将显示于数字示波器OSC上。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路结构设计合理，布局简单，运行稳定，既适用于完整的带外串联间隙线路避雷器，又适用于带外串联间隙线路避雷器比例单元，由于加入了工频侧保护回路和冲击侧保护回路，且均采用了多级保护措施，使整个试验回路运行安全性得到了保证。本实用新型的试验回路可以满足系统标称电压500kV及以下交流输电线路用带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验要求，并且经试验证明，完全满足IEC 60099-8标准中关于续流切断试验的要求。
【附图说明】
图1是本实用新型一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路示意图。
附图标记的说明：
1-工频电压源；2-工频侧保护回路；3-工频电压测量单元；4-冲击电压源；5-冲击侧保护回路；6-电流测量器；7-被试带外串联间隙线路避雷器。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路包括工频电压源1、工频侧保护回路2、工频电压测量单元3、冲击电压源4、冲击侧保护回路5、电流测量器6和被试带外 串联间隙线路避雷器7。
请参阅图1所示，工频电压源1由工频试验变压器TT和保护电阻RP组成，工频试验变压器TT的高压绕组一端接地，另一端串联保护电阻RP，保护电阻RP的另一端联结工频侧保护回路2的高压端。工频侧保护回路2由避雷器保护、球隙保护和高频吸收保护三级保护组成，避雷器保护为一避雷器MOA1，球隙保护为一放电保护球隙S1，高频吸收保护为一电容器C0。避雷器MOA1、放电保护球隙S1和电容器C0并联，一端联结保护电阻RP，另一端接地。工频电压测量单元3包括交流电容分压器和数字电压表V，一端联结工频侧保护回路2的高压端，另一端接地。冲击电压源4为一冲击电压发生器，其高压端与冲击侧保护回路5的一端联结。冲击侧保护回路5由避雷器保护和球隙保护两级保护组成，避雷器保护为一避雷器MOA2，球隙保护为一隔离保护球隙S2，避雷器MOA2的一端联结冲击电压源4的高压端，另一端联结隔离保护球隙S2，隔离保护球隙S2的另一端联结被试带外串联间隙线路避雷器7的高压端。被试带外串联间隙线路避雷器7串联电流测量器6，被试带外串联间隙线路避雷器7的一端将工频电压测量单元3和冲击侧保护回路5联结起来。被试带外串联间隙线路避雷器7的接地端穿过电流测量器6后接地。试验时，工频电压的波形通过交流电容分压器及电流的波形通过罗格夫斯基线圈CT将显示于数字示波器OSC上。
使用本实用新型进行带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验时，首先应根据被试带外串联间隙线路避雷器7的性能参数和试验参数确定试验回路中冲击电压发生器波前电阻Rf、波尾电阻Rt的参数，确定选用的避雷器MOA1和MOA2的参数，确定放电保护球隙S1和隔离保护球隙S2的距离，然后按照本实用新型一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路示意图联结好电路，调整好数字示波器OSC的设置便可以进行试验。
尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性 的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (7)
1.一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，其特征在于，包括工频电压源（1）、工频侧保护回路（2）、工频电压测量单元（3）、冲击电压源（4）、冲击侧保护回路（5）、电流测量器（6）和被试带外串联间隙线路避雷器（7）；工频电压源（1）由工频试验变压器TT和保护电阻RP组成；工频试验变压器TT的高压绕组的一端接地，另一端串联保护电阻RP的一端，保护电阻RP的另一端联结工频侧保护回路（2）和工频电压测量单元（3）的一端，工频侧保护回路（2）和工频电压测量单元（3）的另一端接地；被试带外串联间隙线路避雷器（7）的一端连接保护电阻RP的另一端和冲击侧保护回路（5）的一端，被试带外串联间隙线路避雷器（7）的另一端穿过电流测量器（6）后接地；冲击侧保护回路（5）的另一端连接冲击电压源（4）一端，冲击电压源（4）另一端接地。
2.如权利要求1所述一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，其特征在于，所述工频侧保护回路（2）包括相互并联的避雷器MOA1、放电保护球隙S1和电容器C0；所述工频侧保护回路（2）的高压端与工频电压源（1）的保护电阻Rp相联结。
3.如权利要求1所述一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，其特征在于，所述工频电压测量单元（3）包括交流电容分压器和数字电压表V，交流电容分压器包括高压臂电容C1和低压臂电容C2，其高压端与工频侧保护回路（2）的高压端相联结，另一端接地。
4.如权利要求1所述一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，其特征在于，所述冲击电压源（4）为一冲击电压发生器，包括冲击电压发生器的主电容C、波前电阻Rf、波尾电阻Rt和冲击点火球隙S。
5.如权利要求1所述一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，其特征在于，所述冲击侧保护回路（5）包括串联的避雷器MOA2与隔离保护球隙S2，避雷器MOA2未联结隔离保护球隙S2的一端联结冲击电压源（4）的高压端，隔离保护球隙S2未联结避雷 器MOA2的一端联结被试带外串联间隙线路避雷器（7）的高压端。
6.如权利要求1所述一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，其特征在于，被试带外串联间隙线路避雷器（7）的高压端联结冲击侧保护回路（5）和工频电压测量单元（3）的高压端。
7.如权利要求1所述一种带外串联间隙线路避雷器的续流切断试验回路，其特征在于，所述电流测量器（6）为一罗格夫斯基线圈CT；电流测量器（6）通过电缆连接一数字示波器OSC。
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