[发明专利]避雷器的设计方法

说明书

本发明提供了一种避雷器的设计方法，该方法包括：从连续生产的电阻片中抽取预设数量的电阻片；对抽取的每个电阻片均注入预设能量，破坏电阻片；根据各电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有电阻片的额定能量；根据所有电阻片的额定能量确定避雷器中所需电阻片的数量；将确定数量后的各电阻片进行装配并进行隔弧处理以形成避雷器。本发明中，抽样步骤、破坏试验步骤、能量确定步骤和数量确定步骤确定电阻片的额定能量，使得缺陷的电阻片的数量大大降低，并控制在允许的范围内，进而大幅降低避雷器出现的故障率，装配步骤优化现有避雷器的结构设计，有效抑制电弧的发展，避免避雷器出现故障。

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种避雷器的设计方法。

背景技术

大容量多柱并联避雷器广泛应用于直流换流站、交流串联补偿装置等领域，主要作用是吸收系统冗余能量，限制过电压。

运行经验表明，大容量多柱并联避雷器由于并联柱数量多，所以故障率较高。研究表明，大容量多柱并联避雷器故障率高的主要原因是存在概率很低的“矮片”（即有缺陷电阻片），其吸收能量小于额定值。在额定能量下“矮片”出现故障时，“矮片”表面发生闪络，该闪络极易烧蚀相邻合格电阻片，使得合格的电阻片也发生闪络，进而发展为避雷器整柱闪络。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种避雷器的设计方法，旨在解决现有技术中有缺陷电阻片表面闪络易烧蚀相邻合格电阻片的问题。

本发明提出了一种避雷器的设计方法，该方法包括如下步骤：从连续生产的电阻片中抽取预设数量的电阻片；对抽取的每个电阻片均注入预设能量，破坏电阻片；根据各电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有电阻片的额定能量；根据所有电阻片的额定能量确定避雷器中所需电阻片的数量；将确定数量后的各电阻片进行装配，并进行隔弧处理，以形成避雷器。

进一步地，上述避雷器的设计方法中，抽取预设数量的电阻片的步骤中，电阻片在一年内生产预设批次，每批次抽取的电阻片的数量大于等于30片，各批次抽取的电阻片的总数量大于等于300片。

进一步地，上述避雷器的设计方法中，对抽取的每个电阻片均注入预设能量的步骤中，预设能量为一次性注入，或者分两次或者分三次分别注入；注入预设能量时，对每个电阻片持续施加冲击电流。

进一步地，上述避雷器的设计方法中，冲击电流为方波或正弦半波的冲击电流。

进一步地，上述避雷器的设计方法中，根据各电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有电阻片的额定能量的步骤进一步包括：统计所有电阻片破坏前吸收的能量值；根据各能量值确定电阻片的破坏概率分布；根据各能量值和破坏概率分布拟合出概率分布函数；根据避雷器中电阻片的数量、避雷器寿命期间能量注入次数和寿命期间避雷器出现故障的概率允许值计算电阻片破坏概率的允许最大值；根据计算出的电阻片破坏概率的允许最大值查询概率分布函数，将电阻片破坏概率的允许最大值所对应的能量值确定为所有电阻片的额定能量。

进一步地，上述避雷器的设计方法中，根据避雷器中电阻片的数量、避雷器寿命期间能量注入次数和寿命期间避雷器出现故障的概率允许值计算电阻片破坏概率的允许最大值的步骤中，根据公式计算电阻片破坏概率的允许最大值Pr，式中：m为假设避雷器中电阻片的数量，n为避雷器寿命期间能量注入次数，ŋ为寿命期间避雷器出现故障的概率允许值。

进一步地，上述避雷器的设计方法中，将确定数量后的各电阻片进行装配，并进行隔弧处理的步骤中，将确定数量后的各电阻片依次并列层叠设置，任意相邻两个电阻片之间均夹设一个金属垫块，各电阻片与各金属垫块形成一个整体结构，在整体结构的外部浇筑具有预设厚度的绝缘材料。