MENU
避雷器的真实价值有几何
ADVERTISEMENT
inmr adv CTC

避雷器的真实价值有几何

September 10, 2015 • Arresters / 避雷器, Columns, Woodworth on Arresters, 最近文章汇总

如今避雷器在电力系统的应用如此普遍,用户们可能忘记 了为什么真正需要避雷器,甚至怀疑购买和安装避雷器的 花 花费是否真的物有所值。确实,这是我在防雷保护研讨会 会 上听到的次数最多的问题之一。当然,特别是当避雷器对 绝 绝缘起到保护作用却没有显山露水的时候,人们有理由发 发 问 问“ “ 避 避 雷 雷 器 器 的 的 真 真 实 实 价 价 值 值 有 有 几 几 何 何 ? ? ” ”。 。只 只 有 有 在 在 不 不 使 使 用 用 避 避 雷 雷 器 器 或 或 避雷器失效时才能体现出其真正的价值。 例 例 如 如 , ,1 1 9 9 9 9 5 5 年 年 在 在 加 加 拿 拿 大 大 的 的 蒙 蒙 特 特 利 利 尔 尔 , ,由 由 于 于 避 避 雷 雷 器 器 的 的 故 故 障 障 而 而 引起了不合情理的断电问题。受影响电力部门的运行小组 决定拆下避雷器,于是维护人员将它们从系统中拆除了。当 年 年 夏 夏 天 天 , ,一 一 场 场 雷 雷 雨 雨 席 席 卷 卷 了 了 这 这 个 个 城 城 市 市 , ,毫 毫 不 不 奇 奇 怪 怪 , ,这 这 次 次 出 出 现 现 了 了 比 比上次更大的事故。但这次事故与避雷器本身无关,而是 是 由于未被保护的配电变压器。据统计,在这一场雷雨中损失 了 了4 4 , , 0 0 0 0 0 0 多 多 台 台 这 这 样 样 的 的 变 变 压 压 器 器 。 。 计算配电避雷器的真实价值 在世界上的雷电多发区,几乎通用的做法是,在配电变压器 上安装避雷器来保护变压器的绕组。与此相反,在雷电稀 少的地区,通常不对变压器进行保护。 有时,确定哪里需要安装避雷器并不总是很明显的, 我当然不会无正当理由推荐安装避雷器。因此,为了帮 助确定配电避雷器的价值,可以根据几种假设进行计 算:第一,对安装有变压器而没有安装避雷器的线路 而言,一次直击雷就会引起线路故障;第二,对线路的 直击雷次数是高度、宽度、长度和地面落雷密度的函 数。IEEE 1410 "改进配电线路雷电性能应用指南”提出 了一个被广泛接受的公式,计算电力线路雷击率(N): 避雷器的真实价值有几何 避雷器的真实价值有几何 Pic317 N = Ng (28h0.6 + b) 10 式中: Ng=地面落雷密度(落雷次数/km2) b b = = 外 外 侧 侧 导 导 线 线 的 的 间 间 距 距 ( ( m m ) )( ( 2 2 m m ) ) h=杆塔或铁塔的高度(m)(10m)  
避雷器的真实价值有几何 避雷器的真实价值有几何 Table15
上表所表明的是,在地面落雷密度为每平方公里每年一次 落雷的区域内,配电变压器将运行37年而不会发生雷电引 起 起 的 的 故 故 障 障 。 。但 但 是 是 , ,在 在 每 每 平 平 方 方 公 公 里 里 有 有 8 8 次 次 落 落 雷 雷 的 的 区 区 域 域 , ,仅 仅 运 运 行 行 4.4年便发生由雷电引起的故障。如果早已经在变压器上安 装 装了避雷器,按20年的适中运行寿命,那么在上述期限内, , 就 就能够拯救5台变压器。已知安装这样一台变压器的费用大 大 约 约 为 为 1 1 , , 0 0 0 0 0 0 美 美 元 元 , ,这 这 就 就 意 意 味 味 着 着 , ,在 在 该 该 电 电 网 网 上 上 应 应 用 用 了 了 避 避 雷 雷 器 器 就 就 能 能 够 够 避 避 免 免 5 5 , , 0 0 0 0 0 0 美 美 元 元 的 的 损 损 失 失 。 。据 据 此 此 , ,电 电 力 力 部 部 门 门 一 一 般 般 花 花 费 费 大 大 约 约 5 5 0 0 美 美 元 元 的 的 避 避 雷 雷 器 器 , ,其 其 真 真 正 正 价 价 值 值 是 是 其 其 成 成 本 本 的 的 1 1 0 0 0 0 倍 倍 。 。 计算电站型避雷器的价值 简 简单地说,我们假定,使用避雷线和防雷接闪器能够很好 地 地保护电站免遭直击雷,因此无需考虑来自直击雷的冲 击。我们还假定,雷击线路附近的地面时,在系统上诱发的 任 任何感应雷,都不足以大到损坏变压器。还有,这些冲击不 管是来自雷电或是来自操作,都会通过进线段到达电站。 当雷击避雷线时,很有可能遭遇线路反击,接着,一个大小 为故障绝缘子临界闪络电压(CFO)的雷电波以大约光的 速度进入变电站。我们假定,线路绝缘的临界闪络电压大 于 于 变 变 压 压 器 器 的 的 冲 冲 击 击 耐 耐 受 受 水 水 平 平( ( B B I I L L ) ), ,一 一 般 般 情 情 况 况 下 下 都 都 是 是 如 如 此 此 。 。 如果我们根据进线段尺寸和地面落雷密度得到进线的雷击 率,那么,我们就能够确定线路每年将受到这种挑战的次 数,据此确定变压器两次故障之间的典型时间(假定变压 器遇到高于其耐受能力的冲击电压时,将会发生故障)。 避雷器的真实价值有几何 避雷器的真实价值有几何 Table22
在该例中,我们使用高60m、宽10m的常规110 kV输电线 路。如果我们考虑进入变电站的进线段为1,000m,并假 定线路的反击率为10%,变压器的成本为100,000美元, 那么在电站20年的寿命期内,节约的资产价值可以多达 8 8 0 0 0 0 , , 0 0 0 0 0 0 美 美 元 元 。 。请 请 注 注 意 意 , ,这 这 个 个 估 估 算 算 并 并 没 没 有 有 包 包 括 括 由 由 于 于 避 避 雷 雷 器 器 转 转 移了操作冲击而节约的费用。 结论是什么?避雷器是配电系统和变电站必不可少的电网 资产,事实上,考虑到其相对的低成本但高效地减少断电 事故,避雷器确实便宜。
Jonathan Woodworth

分享至:

Related Posts

« »

INMR主要的广告商包括且不限于:

Taiguang