变电所中英文对照外文翻译文献.docx

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变电所中英文对照外文翻译文献

中英文对照外文翻译

ReliabilityofLightningResistant

OverheadDistributionLines

Lightingcontinuestobethemajorcauseofoutagesonoverheadpowerdistributionlines.Throughlaboratorytestingandfieldobservationsandmeasurements,thepropertiesofalightningstrokeanditseffectsonelectricaldistributionsystemcomponentsarewell-understoodphenomena.Thispaperpresentsacompilationof32yearsofhistoricalrecordsforoutagecauses,duration,andlocationsforeightdistributionfeedersattheOakRidgeNationalLaboratory（ORNL）.

Distributiontypelightningarrestersareplacedatdead-endandanglestructuresatpolemountedwormerlocationsandathighpointsontheoverheadline.Stationclasslightningarrestersareusedtoprotectundergroundcableruns,padmountedswitchgearandunitsubstationtransformers.Resistancetoearthofeachpolegroundistypically15ohmsorless.Athigherelevationsinthesystem,resistancetoearthissubstantiallygreaterthan15ohms,especiallyduringthedrysummermonths.Atthesehighpoints,groundrodswererivenandbondedtothepolegroundingsystemsinthe1960'sinanattempttodecreaselightningoutages.Theseattemptswereonlypartiallysuccessfulinloweringtheoutagerate.Fromasurgeprotectionstandpointthevarietyofpolestructuresused（in-line,corner,angle,deadend,etc.）andthevarietyofinsulatorsandhardwareuseddoesnotalloweach13.8kVoverheadlinetobecategorizedwithauniformimpulseflashoverrating（170kV,etc.）oranumericalBILvoltageclass（95kVBIL;etc.）.Forsimplicitypurposesintheanalysis,eachoverheadlinewascategorizedwithanominalvoltageconstructionclass（15kV,34kV,or69KV）.Sixoftheeightoverheadlines（feeders1through6）werebuiltwithtypicalREAStandardhorizontalwoodcrossarmconstructionutilizingsingleANSIClass55-5porcelainpininsulators（nominal15kVinsulation）.Theshieldangleoftheoverheadgroundwiretothephaseconductorsistypically45degrees.Oneoverheadline（feeder7）wasbuiltwithtransmissiontypewoodpoleconstructionbecausethelineextendedtoaresearchfacilitywhichwastohavegeneratedelectricalpowertofeedbackintothegrid.PolestructureofthislineareofdurablewoodcrossaconstructionwhichutilizedoubleANSI52-3porcelainsuspensioninsulatorstosupporttheconductors（nominal34kVinsulation）.Theshieldangleoftheoverheadgroundwiretothephaseconductorsforfeeder7istypically30degrees.In1969,anoverheadline（feeder8）wasintentionallybuiltwith"lightningresistant"constructioninanattempttoreducelightningcausedoutages.Polestructuresofthelinehavephaseoverphase24-inchlongfiberglasssuspensionbracketswithdoubleANSI52-3porcelainsuspensioninsulatorstosupporttheconductors（nominal69kVinsulation）.Theshieldangleoftheoverheadgroundwiretothephaseconductorsforfeeder8istypically30degrees.Thefailuredatawascompiledforeachoftheeight13.8kVfeedersandispresentedinTable,alongwithpertinentinformationregardingfeederconstruction,elevation,length,andage.

Akeyfindingofthefailureanalysisisthatweather-relatedeventsaccountforoverhalf（56%）ofthefeederoutagesrecorded.Fifty-sevenofthe76weather-relatedoutageswereattributedtolightning.Insulationbreakdowndamageduetolightningisalsosuspectedinatleastadozenoftheequipmentfailuresobserved.Thedataindicatesoverheadlineswhichpassoverhighterrainarelessreliablebecauseofthegreaterexposuretolightning.Forexample,feeder3hadthemostrecordedoutages（48）,ofwhichtwo-thirdswereduetoweather-relatedevents;thisfeederisalsothehighestlineontheplantsite,risingtoanelevationof450abovethereferencevalleyelevation.Overheadlinesthatarelongerandtowhichmoresubstationsandequipmentareattachedwerealsoobservedtobelessreliable（moreexposuretolightningandmoreequipmenttofail）.Theageofthelinedoesnotappeartosignificantlylessenitsreliabilityaslongasadequatemaintenanceisperformed;noneofthelineshavehadanotableincreaseinthefrequencyofoutagesasthelineshaveaged.Aswouldbeexpected,theempiricaldatapresentedinTableIconfirmsthetwooverheadlineswhichhavebeeninsulatedtoahigherlevel（34or69KV）havesignificantlybetterreliabilityrecordsthanthoseutilizing15kVclassconstruction.Feeder7（insulatedto34KV）andfeeder8（insulatedto69kV）havebadonly3outageseachovertheir32and23yearlifespans,respectively.Theselinesfollowsimilarterrainandarecomparableinlengthandagetothe15kVclasslines,yettheyhaveacombinedfailurerateof0.22failuresperyearversus4.32failuresperyearfortheremainingfeeders.

Ontypical15kVinsulatedlineconstruction,lightningflashoversoftencause60cyclepowerfollowandfeedertrip.Withthehigherinsulationconstruction,outageratesarereducedbylimitingthenumberofflashoversandtheresultantpowerfollowwhichcausesanovercurrentdevicetotrip.Thisallowslightningarresterstoperformtheirdutyofdissipatinglightningenergytoearth.Thenumberofrecloseractionsandtheirresultantmomentaryoutagesarealsoreduced.Thisisbeneficialforcriticalfacilitiesandprocesseswhichcannottolerateevenmomentaryoutages.Anadditionalbenefitisthatoutagesduetoanimalcontactarealsoreducedbecauseofthegreaterdistancefromphaseconductortogroundonpolestructures.Distributionlineequipmenttoincreaselineinsulationvaluesare"offtheshelf"itemsandproventechnology.Newlightningresistantconstructiontypicalbyutilizeshorizontallineposts,fiberglassstandoffbracketsoranyothermethodwhichworldincreasetheinsulationvalue.Thereplacementofstandardpininsulatorswithlinepostinsulatorsofgreaterflashovervalueisaneffectivemeanstoretrofitexistingwoodcrossarmconstruction.Thedoublingandtriplingofdeadendandsuspensioninsulatorsisalsoameansofincreasingflashovervaluesonexistingangleanddead-endstructures.Currentfiberglass,polymer,andepoxytechnologiesprovideanaffordablemeanstoincreaselineinsulation.

Whiletheuseofincreasedinsulationlevelstoreducelightningflashoversandtheresultantoutagesonoverheaddistributionlineshasbeenthoroughlytestedanddemonstratedinlaboratoryandexperimentaltests[5],longtermhistoryfielddatahaspositivelydemonstratedthattheuseof"lightningresistant"constructioncangreatlyreduceoutages.FielduseatORNLhasshownthatinareaswhicharevulnerabletolightning,theuseofincreasedinsulationandasmallershieldingangleisanimpressiveandcosteffectivemeanstoappreciablyincreasethereliabilityofoverheaddistributionlines.Thisreliabilitystudyclearlyillustratesthattheinsulationrequirementsforhigh-reliabilitydistributionfeedersshouldbedeterminednotbythe60Hzoperatingvoltagebutratherbywithstandrequirementsforthelightningtransientsorotherhighvoltagetransientsthatareimpressedupontheline.Electricalequipment（switchgear,insulators,transformers,cables,etc.）haveareserve（BElevelorflashovervalue）tohandlemomentaryovervoltages,andbyincreasingthatreserve,theservicereliabilityisappreciablyincreased.Astheelectricalindustrygraduallymovesawayfromstandardwoodcrossarmconstructionandmovestowardmorefiberglass,polymerandepoxyconstruction,increasedinsulationmethodscanbeappliedaspartofnewconstructionoraspartofanupgradeorreplacementeffort.Inconsideringneworupgradedoverheadlineconstruction,theincrementalincreasedcostofthehigherinsulationequipmentisdinproportiontothetotalcostsofconstruction（labor,capitalequipment,cables,electricpoles,right-of-wayacquisition）,Itscosteffectivenessvarieswiththeapplicationandtheconditionstowhichitisbeapplied.Economicbenefitsincludeincreasedelectricalservicereliabilityanditsinherentabilitytokeepmanufacturingprocessesandcriticalloadsinservice.Othermoredirectbenefitsincludelessrepairofoverheaddistributionlines,whichcanhaveasignificantreductioninmaintenancecostduetolessreplacementmaterialsandalargereductioninovertimehoursformaintenancecrews.

抗雷击架空配电线路的可靠性

闪电仍然是架空配电线路上的中断1的主要原因。

通过实验室测试和现场观察和测量，雷击和其对配电系统组件的属性是很好理解的现象。

本文提出了一个32年的历史记录，停运的原因，时间，地点，在橡树岭国家实验室的八个配电馈线汇编。

配电型避雷器在死胡同和角度的结构被放置在极安装W奥莫尔的位置，并在高点上的架空线。

站级避雷器是用来保护地下电缆运行，垫置式开关柜，单位变电站变压器。

每个极接地的接地电阻通常是15欧姆或更小。

在高海拔系统中，基本上是对地电阻大于15欧姆，尤其是在干燥的夏季。

在这些高点，研磨棒极接地系统，在1960年，企图以减少雷击停电驱动和保税。

这些尝试只是部分成功地降低停电率。

从浪涌保护的角度来看，使用各种不同的杆件结构（列直插式，角，角，死路，等），和绝缘体及使用的硬件的各种不允许每13.8千伏架空线具有均匀的冲击闪络分类评价（170千伏，等）或一个数值的的BIL电压类（95千伏BIL，等等）。

在分析中为了简单起见，每个分类的额定电压建筑类（15千伏，34千伏，69千伏）架空线。

六七八个架空线（馈线1至6）建立典型的REA标准水平木横担，利用单级的ANSI55-5瓷针式绝缘子（标称15千伏绝缘）。

架空地线相导线的屏蔽角通常是45度。

一架空线（馈线7）建延长线传输型木杆建设，因为这是已产生的电能反馈到电网的研究设施。

这条线极结构耐久的建设的其中利用双ANSI52-3瓷悬式绝缘子支持（标称34千伏绝缘）。

馈线7的架空地线的相导体的屏蔽角通常是30度。

在1969年，架空线（馈线8）有意建立“抗雷击”试图减少雷电造成的停电。

该行的极结构阶段阶段超过24英寸长的玻璃纤维悬挂支架与双ANSI52-3瓷悬式绝缘子，支持标称69千伏绝缘的导体。

馈线8架空地线的相导体的屏蔽角通常是30度。

编制各八个13.8千伏馈线故障数据列于表I中，沿馈线结构，海拔高度，长度，和年龄的相关信息。

故障分析的一个重要发现是，与天气有关的事件占了一半以上（56％）的馈线停电记录。

五十七名76天气有关的中断是由于雷击。

绝缘击穿损坏，由于雷击还涉嫌至少有十几观察到的设备故障。

数据表明架空线路经过地势高，是不可靠的，因为雷击风险更大。

例如，馈线3最录制中断（48），其中三分之二是由于与天气有关的事件，这也是最高的馈线线厂区，上升到海拔450英尺以上的参考山谷高度。

也观察到架空线更长，更多的变电站和设备连接不可靠（多接触雷击和更多的设备失败）。

行的年龄似乎并不显着减轻其只要足够的维护;线中断的频率有一个显着的增加作为线路岁。

正如所预料的，实证的数据列于表我确认两架空线路绝缘已到一个更高的水平（34或69千伏），有显着更好的可靠性记录比那些利用15千伏级建设。

馈线7（绝缘的34千伏）和馈线8（绝缘的69千伏）每过32年和23年的寿命只有3停电有坏。

下面的几行类似的地形，在15千伏级线路长度和年龄相媲美，但他们有一个合并的失败率每年0.22次失败与4.32每年剩余的馈线故障。

在典型的15千伏绝缘线建设，雷电闪络往往造成60循环发电后续和馈线跳闸。

具有较高的绝缘结构，减少停机率次数限制的闪络，这会导致过电流跳闸的移动设备以所得的功率后续。

这使避雷器雷电能量耗散地球履行抚养义务。

重新接近的行动和其产生的瞬间中断的数量也减少了。

这有利于对关键设备和工艺无法容忍甚至瞬间停电。

另外一个好处是，由于动物接触的停电也减少了，因为更大的距离从相导