一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法及系统，属于消除闪络和工频绝缘强度损失领域，在杆塔上设置预电离放电系统感知雷电，在杆塔上设置升压电离装置感应工频突变电压。通过设置的空气间隙比绝缘子的长度短，同时设置预电离系统，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。设置了升压电离装置，在出现工频突变电压时，及时感应并升压后电离放电，并触发灭弧装置进行喷气灭弧，使得突变电压放电后被灭弧装置吹灭，不会出现跳闸的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法及系统
本专利技术涉及消除闪络和工频绝缘强度损失领域，尤其涉及一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法及系统。
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。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。由于设置了间隙保护装置，使得间隙距离变短，在工频的时候，发生突变电压时，常常会使得空隙间隙导通，引起跳闸的情况。因此，需要解决工频条件的突变电压跳闸和打雷档距中央的闪络问题。
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闪络和工频绝缘强度损失的方法及系统，以解决
技术介绍
中所提到的技术问题。一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法，所述方法包括如下过程：步骤1：在杆塔上设置预电离放电系统感知雷电，在杆塔上设置升压电离装置感应工频突变电压；步骤2：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；步骤3：预电离放电系统感知雷电，预电离放电系统预电离放电和/或升压电离装置感应雷电升压电离放电，产生自由电子和/或者火花；步骤4：预电离间隙通道优先被雷电击穿，同时触发灭弧装置吹气灭弧，避雷线和导线等电位并传导到雷击点，雷击点也等电位，避免档距中央闪络产生；步骤5：当出现工频突变电压时，升压电离装置感应突变电压，并将感应的电流进行升压电离放电，同时触发灭弧装置吹气灭弧，消除绝缘度低，工频突变电压跳闸。进一步地，所述步骤1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，触发控制模块与灭弧装置的触发电极连接。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1中升压电离装置包括闭环磁芯、两个线圈、两个变压器和电极，两个线圈分别缠绕在闭环磁芯的两侧，且两个线圈的一端均接地，两个线圈的缠绕方向相反，变压器与线圈的输出端连接，一个变压器的输出端与电极连接，变压器的输出端与灭弧装置的触发电极连接。进一步地，所述杆塔上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为绝缘子的长度的0.5倍-1倍，升压电离装置的另一个变压器与上电极或者下电极连接，电极设置在上电极或者下电极的水平一侧。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0.5-1，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0.5，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，避免档距中央发生闪络。进一步地，所述步骤5中的具体过程为：使用一闭环磁芯，两侧分别缠绕导线，设置在导线、避雷线或者横担上，且分别接地，出现工频突变电压时，磁芯上的感应线圈感应出感应电流，生成感应电动势，同时，两侧导线分别与升压变压器相连，将感应电动势通过变压器升压，两侧导线输出极性相反的电流，经过变压器的升压作用，电极与上电极或者下电极之间电势差增加，一旦等离子通道短接了两个电极，即发生电离放电，提高自由电子浓度，空气间隙短路导通，同时触发灭弧装置吹气灭弧，在跳闸反应时间内，电弧被吹灭，不会发生工频突变电压跳闸。一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的系统，包括上电极、下电极、预电离放电系统和升压电离装置，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，空气间隙的距离为绝缘子或者绝缘串的长度的0.5倍-1倍，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，预电离放电系统感知雷电，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；升压电离装置包括闭环磁芯、两个线圈、变压器和电极，两个线圈分别缠绕在闭环磁芯的两侧，且两个线圈的一端均接地，两个线圈的缠绕方向相反，变压器与线圈的输出端连接，电极与一个变压器的输出端连接，另一个变压器的输出端与上电极或者下电极连接，电极设置在上电极或者下电极的一侧。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)通过设置的空气间隙比绝缘子的长度短，同时设置预电力系统，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；当雷击档距中央避雷线时，到达杆塔的反击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传导到雷击点，使雷击处也等电位，从而避免档距中央闪络；绝缘配合保护范围从绝缘子附近扩大到全档距范围；(2)设置了升压电离装置，在出现工频突变电压时，及时感应并升压后电离放电，并触发灭弧装置进行喷气灭弧，使得突变电压放电后被灭弧装置吹灭，不会出现跳闸的情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法，其特征在于，所述方法包括如下过程：/n步骤1：在杆塔上设置预电离放电系统感知雷电，在杆塔上设置升压电离装置感应工频突变电压；/n步骤2：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；/n步骤3：预电离放电系统感知雷电，预电离放电系统预电离放电和/或升压电离装置感应雷电升压电离放电，产生自由电子和/或者火花；/n步骤4：预电离间隙通道优先被雷电击穿，同时触发灭弧装置吹气灭弧，避雷线和导线等电位并传导到雷击点，雷击点也等电位，避免档距中央闪络产生；/n步骤5：当出现工频突变电压时，升压电离装置感应突变电压，并将感应的电流进行升压电离放电，同时触发灭弧装置吹气灭弧，消除绝缘度低，工频突变电压跳闸。/n

【技术特征摘要】
1.一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法，其特征在于，所述方法包括如下过程：
步骤1：在杆塔上设置预电离放电系统感知雷电，在杆塔上设置升压电离装置感应工频突变电压；
步骤2：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；
步骤3：预电离放电系统感知雷电，预电离放电系统预电离放电和/或升压电离装置感应雷电升压电离放电，产生自由电子和/或者火花；
步骤4：预电离间隙通道优先被雷电击穿，同时触发灭弧装置吹气灭弧，避雷线和导线等电位并传导到雷击点，雷击点也等电位，避免档距中央闪络产生；
步骤5：当出现工频突变电压时，升压电离装置感应突变电压，并将感应的电流进行升压电离放电，同时触发灭弧装置吹气灭弧，消除绝缘度低，工频突变电压跳闸。


2.根据权利要求1所述的一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法，其特征在于：所述步骤1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，触发控制模块与灭弧装置的触发电极连接。


3.根据权利要求2所述的一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法，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，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闪络和工频绝缘强度损失的方法，其特征在于：所述步骤1中升压电离装置包括闭环磁芯、两个线圈、两个变压器和电极，两个线圈分别缠绕在闭环磁芯的两侧，且两个线圈的一端均接地，两个线圈的缠绕方向相反，变压器与线圈的输出端连接，一个变压器的输出端与电极连接，变压器的输出端与灭弧装置的触发电极连接。


5.根据权利要求4所述的一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法，其特征在于：所述杆塔上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为绝缘子的长度的0.5倍-1倍，升压电离装置的另一个变压器与上电极或者下电极连接，电极设置在上电极或者下电极的水平一侧。


6.根据权利要求1所述的一种消除档距中央闪络和工频绝缘强度损失的方法，其特征在于：所述步骤3中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巨丰，彭斐，王嬿蕾，黄上思，李籽剑，王国锋，郭克竹，邹炎山，骆耀敬，张清河，庞智毅，黄萍，王锟，吴敏，李心如，段小嬿，
申请(专利权)人：王巨丰，
类型：发明
国别省市：广西;45