[00686904]大幅度降低雷击事故率、跳闸率和断线率的喷射气流灭弧防雷间隙关键技术研究

所属科学技术领域：该项目研究属于电力系统输电线路防雷技术领域。针对现阶段国内外防雷理念以抑制雷击绝缘闪络率投资大防雷效果差的问题，提出了以工频暂态电弧深度抑制为目的的喷射气体灭弧防雷理论，并研制出适用于10kV、35kV、110kV、220kV等各种电压等级输电线路的喷射气流灭弧防雷间隙装置，并已安全挂网运行多年。主要科学技术内容及发明要点：喷射气流灭弧防雷间隙的基本理念是以抑制工频暂态电弧建弧率为目的，通过雷电脉冲触发安装在电弧通道旁边的灭弧气丸，在0.8ms内彻底熄灭工频电弧，实现深度抑制工频电弧和短路电流的目的。这种防雷方式的效果是绝缘闪络率可能很高，但跳闸率、事故率、断线率很低，其原因是喷射气流灭弧防雷间隙装置快速切断了造成跳闸、断线事故及绝缘子损坏的源头-雷击造成的工频续流高温电弧。由于灭弧时间远远小于继电保护出口时间(80ms)，雷击造成绝缘闪络后因电弧的快速熄灭而不会引起跳闸，而使雷击跳闸率下降90%；由于电弧存在时间短(0.8ms)、幅值小(安培级)，因而可以彻底消除由于电弧高温引起的导线断线(降低雷击断线率98%)；该防雷理念采用防雷金具控制雷击闪络点，使电弧不会伤及绝缘子串，降低了雷击事故率99%。对工频暂态电弧的抑制还会消除短路电流对电网重要设备造成的破坏作用(短路电流电动力使变压器绕组产生变形和松动，断路器切断短路电流被电流高温“咬死”而产生的拒动)。对于这种非破坏性雷击闪络无需再抑制，由此可以节省大量用于抑制闪络的巨额投资(杆塔地网改造、加强绝缘费用等)。喷射气流灭弧防雷间隙装置的主要技术指标：1、灭弧电压：10kV、35kV、110kV、220kV；2、灭弧电流阈值：20kA；3、响应时间：0.2ms；4、灭弧时间：0.8ms；5、降低雷击跳闸率：90%；降低雷击事故率：99%；降低雷击断线率98%；6、灭弧气流压力：30-50MPa；7、灭弧气流维持时间：30ms；8、有效灭弧使用周期：10年。知识产权该项目通过广西科技厅组织的科技成果鉴定，来自清华大学、上海交大、武汉大学等专家鉴定结论：该项目成果具有广阔的应用前景，其中爆炸灭弧关键技术达到国际领先水平。该项目涉及的核心技术都递交了专利申请，其中：发明专利9项，其中已授权1项，其余8项正处于实审阶段；实用新型专利7项，已全部授权。推广应用及效益情况：喷射气流灭弧防雷间隙装置已在广西区内多段输电线路防雷工程中应用，运行实践表明：能降低雷击跳闸率90%，降低雷击事故率99%的同时，也降低线路断线率98%，运行效果良好。