一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法、介质及系统与流程

本发明涉及避雷器，尤其涉及一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法、介质及系统。

背景技术：

1、随着我国电力系统“西电东送、南北互供、全国联网”战略的稳步推进，高压直流输电系统在电网中应用越来越多。相比于高压交流输电，高压直流输电具有输送容量大、距离远、损耗小等优点，且不存在同步运行的稳定问题，因而广泛应用于大容量长距离输电。

2、换流站是高压直流输电工程的枢纽，对整个直流输电工程起关键作用，站内交、直流设备价格昂贵，对主设备的过电压保护离不开避雷器，换流站中过电压保护所用的避雷器种类比交流系统多，主要包括换流阀避雷器、直流母线避雷器、中性母线避雷器、直流滤波器避雷器、交流滤波器避雷器及平波电抗器避雷器等。其中运行工况最为复杂的是整流侧中性母线避雷器。

3、中性母线避雷器安装于换流站中性母线，在直流系统正常运行时电压较低，双极大地平衡运行时电压为零，但当线路发生故障或发生某些操作时，中性母线上易产生较大过电压且能量巨大。为保护中性母线区设备不受过电压损伤，该避雷器需具备吸收高达几十mj能量的能力。受避雷器制造技术的限制，该避雷器一般由多柱避雷器并联组成。以溪洛渡直流输电工程为例，其整流侧牛寨换流站单回中性母线避雷器并联数量多达23只，每只避雷器均为4柱阀片并联结构，每个避雷器单元设计能量耐受能力为1.44mj。

4、多柱并联结构的避雷器理想运行工况是各柱均匀分配系统遭受冲击时所产生的能量，但如果避雷器均流特性不佳或局部性能劣化，将导致个别避雷器单元吸收超过其耐受水平的能量，从而导致避雷器击穿故障，直流系统停运，造成重大经济损失。

5、目前，国内外多柱并联避雷器电流分流试验及不均匀系数计算多数是基于2柱或4柱并联，且是基于电阻片参考电压值进行配组，使组合而成的各柱避雷器参考电压尽可能一致，从而使电流不均匀系数满足标准小于1.1的要求，并且大部分避雷器产品在出厂时也是遵循这一要求。但根据近几年的事故案例分析可以发现，现有的要求不适用于大规模多柱并联的避雷器组。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法、介质及系统，以解决现有技术中缺少适合于确定多柱并联避雷器熔丝特性的问题。

2、第一方面，提供一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，包括：

3、基于避雷器组的安装位置，进行过电压工况下的仿真试验，确定避雷器组参考电压以及避雷器组能量耐受需求；

4、根据选定的电阻片尺寸确定的电阻片参考电压及避雷器组能量耐受需求，确定进行并联的电阻片柱的数目；

5、根据确定的所述并联的电阻片柱的数目，再次进行过电压工况下的仿真试验，获取电流随时间变化曲线图；

6、根据获取的所述电流随时间变化曲线图，获取与所述电阻片柱串联的熔丝的电流耐受要求及熔断特性要求；

7、根据获取的所述电流耐受要求及所述熔断特性要求，获取熔断型避雷器组熔丝特性。

8、第二方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述第一方面实施例所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法。

9、第三方面，提供一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定系统，包括：如上述第二方面实施例所述的计算机可读存储介质。

10、这样，本发明实施例，可针对不同位置避雷器组各自面临最严峻的工况进行计算，可靠实现故障自动退出的功能，保证避雷器和系统稳定运行，通过安秒特性图中的最小熔断极限和最大熔断极限，可直观看出该避雷器熔丝需要满足的安秒特性，可有效提升熔断型避雷器保护措施的可靠性，具有非常重要的研究价值。

技术特征：

1.一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于，所述确定进行并联的电阻片柱的数目的计算式为：

3.根据权利要求2所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于：ar的取值范围设定为1.1～2。

4.根据权利要求1所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于，所述再次进行过电压工况下的仿真试验的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于，所述获取与所述电阻片柱串联的熔丝的电流耐受要求的步骤，包括：

6.根据权利要求4所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于，所述获取与所述电阻片柱串联的熔丝的熔断特性要求的步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于，所述获取熔断型避雷器组熔丝特性的步骤，包括：

8.根据权利要求7所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法，其特征在于：所述最小熔断极限对应于所述电流耐受要求，所述最大熔断极限对应于所述熔断特性要求。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1～8中任一项所述的熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法。

10.一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定系统，其特征在于，包括：如权利要求9所述的计算机可读存储介质。

技术总结
本发明公开一种熔断型避雷器组熔丝特性的确定方法、介质及系统，包括：基于避雷器组的安装位置，进行过电压工况下的仿真试验，确定避雷器组参考电压以及避雷器组能量耐受需求；根据选定的电阻片尺寸确定的电阻片参考电压及避雷器组能量耐受需求，确定进行并联的电阻片柱的数目；根据确定的并联的电阻片柱的数目，再次进行过电压工况下的仿真试验，获取电流随时间变化曲线图；根据获取的电流随时间变化曲线图，获取与电阻片柱串联的熔丝的电流耐受要求及熔断特性要求；根据获取的电流耐受要求及熔断特性要求，获取熔断型避雷器组熔丝特性。本发明可保证避雷器和系统稳定运行，可直观看出熔丝需要满足的安秒特性，有效提升避雷器保护措施的可靠性。

技术研发人员：刘志远,赵欣洋,于晓军,陆洪建,李江涛,何家欣,邵永浩,杨晨,安燕杰,陈昊阳,黄欣,崔鹏,尹琦云,刘亮,吴明凯,王晓东
受保护的技术使用者：国网宁夏电力有限公司超高压公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12