过电压保护(装置)及维护.doc

过电压保护（装置）及维护一、 过电压的定义及分类1、 过电压：超过电力系统最高工作电压的电压，称为过电压。2、 过电压的分类 外部过电压（雷电过电压）：由电力系统外部的雷电引起的过电压。 内部过电压（操作过电压、谐振过电压）：由电力系统内部原因引起的过电压。二、 过电压保护措施的选用原则一个世纪以来，始终是遵循着如下原则。1、 选用保护措施、避雷器保护性能、绝缘水平等，归根到底是经济问题。保护措施可靠性越高，避雷器保护性能越优，保护系统投资和避雷器售价越大，可以降低绝缘造价或减少运行故障损失得到回报。反之，保护措施可靠性越低，避雷器保护性能越差，保护系统投资和避雷器售价越小，绝缘造价或运行故障损失越大。总之，选用过电压保护措施，力求达到最佳经济效益。2、 任何防雷技术措施应经实践检验原则至今，在实验室里不能逼真模拟自然雷。理论计算和模拟试验只能作某些定性分析。防雷保护技术措施主要依据长期的大量的运行经验积累，不断地修正和改进。国际上常出现过以假设为依据的形形色色的防雷保护装置，经实践检验被淘汰掉了。三、 过电压保护措施的发展概况1、 人为制造弱绝缘，最早采用的，也是最简单的是放电间隙。迄今为止，人们还在应用放电间隙。仅是结构不断改进。放电间隙存在的问题是不能自动熄灭工频续流电弧。2、 18701890年，主要是放电间隙和熔丝构成变电设备防雷保护装置。3、 18961908年，制成羊角放电间隙。为了增强间隙熄弧能力，在间隙上加装磁吹线圈。为了限制工频续流，间隙串联线性电阻。随后发展多间隙，构成多间隙又串又并联线性电阻的防雷保护装置。4、 19071920年，发明了氧化铝和氧化铅电阻器来替代多间隙串并联线性电阻，这是阀式避雷器的原型。5、 19201930年，又将氧化铝和氧化铅避雷器加装外串羊角放电间隙，或内串间隙。比较广泛地采用羊角放电间隙与消弧线圈配合使用。6、 19301940年，发明了碳化硅非线性电阻片。使阀式避雷器起了质的变化。7、 19401950年，碳化硅阀式避雷器迅速发展和普及。至今，我国仍在采用这种普阀避雷器。即我国第一代阀式避雷器。8、 19501960年，随着碳化硅通流能力的提高和残压的降低，进一步改善阀式避雷器的电气保护水平，矛盾转移到间隙上，发展了磁吹阀式避雷器。即我国第二代阀式避雷器。9、 1960年，开始研制氧化锌电阻片，使阀式避雷器发展到一个新的里程碑。金属氧化物电阻片（MOR）具有非常优异的电压电流（UI）特性，用其制造的避雷器是当今国际上公认最佳的电力系统过电压保护装置。10、 1970年，用MOR叠制成交流系统无间隙金属氧化物避雷器（WGMOA）。即我国第三代阀式避雷器。11、 1980年，由于WGMOA对电压很敏感，承受电网电压和暂态过电压（TOV）受到限制，运行经验表明，WGMOA在电网电压下损坏过多，淘汰达快。人们又发展了串联间隙金属氧化物避雷器（GMOA）。12、 1990年，人们又发展了复合式过电压吸收装置（阻容过电压吸收装置、复合GMOA等）。目前，涟钢选用的过电压保护装置有：阀式避雷器、MOA、阻容过电压吸收装置、复合GMOA（TBP、TBJ）等。四、 了解几个关键概念1、 残压：放电电流通过避雷器时其端子间呈现的电压峰值。是避雷器一个非常重要的参数。2、 参考电压：当避雷器中通过参考电流时，施加在避雷器上的工频电压峰值除以2，各元件避雷器参考电压为各元件的参考电压之和。3、 参考电流：参考电流是为了确定避雷器的参考电压用的工频电流阻性分量峰值，电流正负不对称时取大者。 参考电流必须足够大，使潜布电容对避雷器元件的参考电压测量的影响可以忽略，并由制造厂规定。4、 额定电压：允许加在避雷器两端间的最高工频电压有效值。 按此电压所设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。它是表明避雷器运行特性的一个重要参数，但它不等于系统额定电压。人们通常地把施加在变压器类、开关类等设备上的电压叫做额定电压。对避雷器则不是这样的。一些人常常错误地把设备的额定电压和避雷器的额定电压混淆起来，以致选错参数。5、 持续运行电压：允许按动作负载试验规定长期持续施加在避雷器两端的工频电压有效值。换句话，在运行中允许持久施加在避雷器端子上的最高工频电压有效值。持续运行电压是设计的，它是由规定动作负载试验来确定的。6、 8/20s波形电流：视在波前时间为8s，波尾视在半峰时间为20s的一种冲击电流。五、 下面具体介绍几种过电压保护装置1、 无间隙氧化锌避雷器由于氧化锌电阻片具有十分优良的非线性伏安特性，在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过，因而可以设计成无间隙结构，这就使其具备了尺寸小、重量轻、保护性能好的特征。当过电压侵入时，流过电阻片的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，释放了过电压的能量，此后氧化锌电阻片又恢复高阻状态，使电力系统正常工作。无间隙氧化锌避雷器是使用最广，使用最早的过电压保护器。我公司220kV系统目前都是使用无间隙氧化锌避雷器，架空电力线路和变压器的防雷保护都用无间隙氧化锌避雷器。2、 TBP组合式过电压保护器组合式过电压保护器是近十年里发展起来的一种新型的过电压保护器，主要用于发供电企业和用电企业的供用电系统，用来保护变压器、开关、母线、电机等电气设备。可限制大气过电压、真空断路器运行引起的开断过电压及各种操作过电压。对相间和相对地的过电压均起限制作用。它是由四个相同的氧化锌非线性电阻和放电间隙串联单元组合而成。氧化锌非线性电阻和放电间隙互为保护。放电间隙使氧化锌电阻的荷电率为零，氧化锌的非线性特性又使放电间隙动作后立即熄弧，无续流、无截波，放电间隙不再承担灭弧任务。它四个单元是对称相同的，在安装接线时不会接错线。 图1 TBP的结构示意图3、 JPB组合式过电压保护器它是由三个相同的氧化锌非线性电阻和放电间隙串联单元和一个氧化锌非线性电阻组合而成。 图2 JPB的结构示意图4、 HTB组合式过电压保护器它是由四个相同的，电阻和放电间隙并联再和氧化锌非线性电阻串联单元组合而成。图3 HTB的结构示意图5、 HY3B组合式过电压保护器它是由四个相同的氧化锌非线性电阻组合而成。图4 HY3B的结构示意图6、 复合式阻容过电压保护器它是由四个相同的氧化锌非线性电阻和电容器串联单元组合而成。图5 复合式阻容过电压保护结构示意图六、 接地装置（主要用于防雷击过电压）雷电是云团之间，或云团内部，或云团对地的电荷放电现象。在地球上每天发生800万次雷击。雷云对地的电位可高达数千万伏到上亿伏。雷击造成的危害（特别是对电力系统安全、电气设备）是相当大的，因此防雷工作非常重要。1、避雷针（线）防雷保护原理：避雷针（线）的防雷作用，在于它比被保护物高，能把雷电从被保护物上方引向自身并安全泄入大地。因此，避雷针（线）的引雷和安全泄入大地是至关重要的。即避雷针（线）的保护范围（高度）和接地电阻的大小决定着防雷是否成功。单支避雷针在地面上的保护半径，可