避雷器的电气参数

避雷器的电气参数避雷器的电气参数 2007 1 7 16 51 00 By 35dtb 1 系统额定电压 有效值 kV 与电力系统标称电压相对 应 2 避雷器额定电压 有效值 kV 灭弧电压 保证避雷 器能灭弧的最高工频电压允许值 3 工频放电电压 有效值 kV 避雷器在工频电压下将放 电的电压值 由于火花间隙击穿的分散性 它有一个上限值和 下限值 工频放电电压不能低于下限值 以避免在能量大的内过电压下 动作 使避雷器损坏或爆炸 工频放电电压也不能高于上限值 因在一定的结构下工频放电 电压和冲击放电电压有一定的影响关系 工频放电电压高了将 使冲击放电电压提高 影响保护效果 4 冲击放电电压 在冲击电压作用下避雷器发生放电的电压值 幅值 5 残压 当波形为 8 20 s 5kA 或 10kA 的冲击电流流过避雷 器时避雷器两端的电压降 以幅值表示 此残压为避雷器雷电 放电时加于并接的被保护设备上的电压 当然低一点好 6 避雷器持续运行电压 加于避雷器两端允许持续运行的工频 电压有效值 7 避雷器的直流参考电压 U1mA 使恒定的 1mA 电流流过避雷器 时施加于避雷器两端的电压 避雷器额定电压是施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有 效值 按照此电压设计的避雷器 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征 的一个重要参数 但它不等于系统标称电压 由于电力系统的标称电压使该系统相间电压的标幺值 而避雷 器一般安装在相对地之间 正常工作时承受的是相电压和暂时 过电压 并且避雷器有它本身的特点 因此其额定电压与电力 系统的标称电压以及其他电器的额定电压有不同意义 按照国际电工委员会 IEC99 4 及 GB11032 对无间隙金属氧 化物避雷器的规定 避雷器在 60 度的温度下 注入标准规定的 能量后 必须能耐受相当于额定电压数值的暂时过电压至少 1s 避雷器额定电压建议值 非直接接地系统及小阻抗接地系统 1s 及以内切除故障 10kV 选用 13kV 避雷器 1s 以上切除故障 10kV 选用 17kV 避雷器 直接接地系统 110kV 选用 102kV 避雷器 并联电容器装置保护用氧化锌避雷器的选型问题并联电容器装置保护用氧化锌避雷器的选型问题 唐耀胜唐耀胜 桂林电力电容器总厂 桂林 桂林电力电容器总厂 桂林 541004541004 摘摘 要要 从我国电力系统实际情况出发 结合避雷器选型的 历史回顾和新版本的避雷器国家标准 提出了使电力系统安全 可靠运行的并联电容器装置用氧化锌避雷器的选型方法 对变 电站中并联电容器装置的设计具有一定的参考价值 关键词关键词 氧化锌避雷器 额定电压 持续运行电压 并联电 容器装置 1 1 以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊 端端 国家标准规定 系统供电端电压应略高于系统的标称电压 或额定电压 Un的 K 倍 即 K Um Un Um是系统最高电压 电气设备的绝缘应能在 Un下长期运行 220kV 及以下系统的 K 为 1 15 330kV 及以下系统的 K 1 1 避雷器设计的初期也 遵守上述原则 氧化锌避雷器之前是 SiC 避雷器 10kV 及以下 SiC 避雷器 的灭弧电压设计是定在系统最高运行电压的 1 1 倍 35kVSiC 避雷器的灭弧电压等于系统最高电压 110kV 及以上 SiC 避雷 器的灭弧电压为系统最高电压的 80 对应以上的倍数分别有 110 避雷器 100 避雷器和 80 避雷器 我国使用氧化锌避雷器初期 其额定电压是以 SiC 避雷器 的灭弧电压为参考作设计的 早期的 6kV 10kV 和 35kV 避雷器 均遵守上述原则 如 Y5WR 7 6 26 Y5WR 12 7 45 Y5WR 41 130 而最大 长期工频工作电压为系统最高相电压 如 Y5WR 12 7 45 为 2 2 保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷 器选型及必要性器选型及必要性 从安全运行角度 避雷器的额定电压的选择还应遵守如下 原则 氧化锌避雷器的额定电压 应该使它高于其在安装处可 能出现的工频暂态电压 在 110kV 及以上的中性点接地系统中 是可以按上述方法选择的 在 110kV 及以下的中性点非直接接地系统中 电力部门 规程规定在单相接地情况下允许运行 2h 有时甚至在断续地产 生弧光接地过电压情况下运行 2h 以上才能发现故障 这类系统 的运行特点对氧化锌避雷器在额定电压下安全运行 10s 构成严 重威胁 且氧化锌避雷器与 SiC 避雷器结构 设计不同 后者 是有间隙灭弧 前者没有间隙或者只有隔流间隙 使得实践 中氧化锌避雷器出现热崩溃甚至严重的爆炸事故 面对这种情 况 许多供电局 电力设计院根据各地的电网条件提出了许多 类型的额定电压值 如 14 4kV 14 7kV 等 而在多次国标 讨论稿中动作负载试验中耐受 10s 的额定电压规定提高至 1 2 1 3 倍 使氧化锌避雷器对中性点非直接接地系统工况 的适应能力有所提高 而由于氧化锌避雷器的额定电压选择过低 使避雷器在单 相接地过电压甚至许多暂态过电压下工作出现安全事故 电力 部安全监察及生产协调司早在 1993 年 10 月 30 日第十七期安全 情况通报上就对避雷器提出修改意见 文中要求对新装设的 3 66kV 电压等级无间隙氧化锌避雷器持续运行电压 UC 和额 定电压 Ur 按表 1 所列值选择 而同时保护性能不能降低 括号内数据适用于发电机和变压器中性点氧化锌 避雷器 Um为系统标准电压的 1 05 1 10 倍 而在通报发布与新标准修订的过渡阶段 对中性点非接地系 统的氧化锌避雷器额定电压 持续运行电压的选择提出了如下 设计规则 额定电压在参考 SiC 避雷器灭弧电压设计基础上乘以 1 2 1 3 倍 持续运行电压为系统运行最高线电压 这样各种电压等级 电容器用避雷器的额定电压数据如下 6kV 额定电压 型号为 Y5WR 10 27 上述基本数据由于没有统一标准 避雷器厂家及使用单位在 设计制造中会有出入 3 贯彻贯彻 2000 年版新标准 安全 合理地对避雷器进行选型的年版新标准 安全 合理地对避雷器进行选型的 现实性现实性 在我国 2000 年新标准中 GB11032 2000 额定电压的选择 上述 1 2 1 3 倍原则得到了认可 但持续运行电压的选择则出现 了新规定 从反映避雷器使用寿命的参数 1 5Un U1mA 作为参考值选择 设计 避雷器持续运行电压 以国内避雷器的设计 制造水 平 一般 值为 80 故持续运行电压选择为额定电压的 0 8 倍 这一点我们从伏安曲线的小电流区上看 是有根据的 这样新标准中电容器装置用避雷器选型参数如表 2 这样 在实践中根据具体条件进行模拟计算或按经验惯例 对避雷器进行选型时 应考虑单相接地运行 1h 的过电压水平 但用户中的技术协议甚至电力设计院图纸中出现了许多与上述 值有细微差别的额定电压值 我认为是不必要的 如 10kV 中 出现 16 5kV 16 7kV 等 理由是实际设计避雷器过程中 额定电压值在伏 安曲线中是在小电流区里面 均小于 U1mAAC 值 追求细微之差在实际避雷器设计中得不到实现 另外从下 面论述可知 按照新国标要求选择才能在许可过电压下安全使 用 这是指不接地系统 4 按按 2000 年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学 性性 4 1 额定电压的选择应按施加到避雷器端子间的最大允许工 频电压有效值选择 设计 此时能在所规定的动作负载试验中 确定的暂态过电压下正确地工作 持续运行电压的选择必须是 允许持久地施加于避雷器端子间的有效值 此时工频放电电压 要足够高 以免在被保护设备的绝缘能耐受不需保护的操作过 电压下动作 延长使用寿命 且必须考虑到我国现阶段制造氧 化锌避雷器的荷电率与残压的实际水平 4 2 凡是工频电压升高较严重的处所或是设备绝缘试验电压较 高的条件所允许 就应选择较高的氧化锌避雷器额定电压 工 频参考电压的选择应等于或大于额定电压 这两点在新国标要 求中都较好地满足 下面计算也可发现是满足过电压要求的 国标要求 要保证单相接地运行 2h 不动作 最严重情况是当单 相接地与甩负荷同时发生 此时理论计算可能出现的最大过电 压为 1 99 倍 则选取的氧化锌避雷器容许持续运行电压 UC 有效值 如下 国标按荷电率为 0 8 选取额定电压 即 Ur 1 25 UC 均 满足要求 如果按躲开概率较高的弧光接地和谐振过电压 则 额定电压应满足 再按 0 8 选择持续运行电压 也满足要求 综上所述 避雷器选型问题的主要难点是确定暂时过电压 的范围问题 既要保证在较高的操作过电压及大气过电压下安 全 可靠地动作 又要保证在暂时过电压下阀片不动作 现阶 段避雷器的选型和设计必须保证 2h 单相接地时出现的系统最高 过电压氧化锌避雷器不动作 否则氧化锌避雷器会出现热崩溃 甚至爆炸事故 故在不接地系统中按照新要求选择是合适的 但在经消弧线圈接地的电容器装置中 接地过电压会低许多 这时可根据实际模拟计算选择较低的额定电压及持续运行电压 使氧化锌避雷器在较低的操作过电压下动作 保护电容器装置 但如果不方便模拟 也可按不接地系统选择 因电容器极对地 绝缘已考虑能满足单相接地 2h 要求 在小于额定电压下工作 避雷器不动作也不会导致过电压损害电容器装置 总之 这是由于氧化锌阀片不带串联间隙直接串联 导致 氧化锌避雷器电阻片不能承受 甚至超过 1 99 倍的过电压 导致以 SiC 灭弧电压作为参考选 择的氧化锌避雷器额定电压不能满足要求 必然要升高才能保 证避雷器安全工作 如没有实际模拟数据 以国家标准精神中 体现的推荐值较合适 因为它满足了极限要求 关键词关键词 氧化锌避雷器 额定电压 持续运行电压 并联电容 器装置 1 1 以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊 端端 国家标准规定 系统供电端电压应略高于系统的标称电压 或额定电压 Un 的 K 倍 即 K Um Un Um 是系统最高电压 电气设备的绝缘应能在 Un 下长期运行 220kV 及以下系统的 K 为 1 15 330kV 及以下系统的 K 1 1 避雷器设计的初期 也遵守上述原则 氧化锌避雷器之前是 SiC 避雷器 10kV 及以下 SiC 避雷器 的灭弧电压设计是定在系统最高运行电压的 1 1 倍 35kVSiC 避雷器的灭弧电压等于系统最高电压 110kV 及以上 SiC 避雷 器的灭弧电压为系统最高电压的 80 对应以上的倍数分别有 110 避雷器 100 避雷器和 80 避雷器 我国使用氧化锌避雷器初期 其额定电压是以 SiC 避雷器 的灭弧电压为参考作设计的 早期的 6kV 10kV 和 35kV 避雷器 均遵 守上述原则 如 Y5WR 7 6 26 Y5WR 12 7 45 Y5WR 41 130 而最大 长期工频工作电压为系统最高相电压 如 Y5WR 12 7 45 为 2 2 保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷 器选型及必要性器选型及必要性 从安全运行角度 避雷器的额定电压的选择还应遵守如下 原则 氧化锌避雷器的额定电压 应该使它高于其在安装处可 能出现的工频暂态电压 在 110kV 及以上的中性点接地系统中 是可以按上述方法选择的 在 110kV 及以下的中性点非直接接地系统中 电力部门 规程规定在单相接地情况下允许运行 2h 有时甚至在断续地产 生弧光接地过电压情况下运行 2h 以上才能发现故障 这类系统 的运行特点对氧化锌避雷器在额定电压下安全运行 10s 构成严 重威胁 且氧化锌避雷器与 SiC 避雷器结构 设计不同 后者 是有间隙灭弧 前者没有间隙或者只有隔流间隙 使得实践 中氧化锌避雷器出现热崩溃甚至严重的爆炸事故 面对这种情 况 许多供电局 电力设计院根据各地的电网条件提出了许多 类型的额定电压值 如 14 4kV 14 7kV 等 而在多次国标 讨论稿中动作负载试验中耐受 10s 的额定电压规定提高至 1 2 1 3 倍 使氧化锌避雷器对中性点非直接接地系统工况 的适应能力有所提高 而由于氧化锌避雷器的额定电压选择过低 使避雷器在单 相接地过电压甚至许多暂态过电压下工作出现安全事故 电力 部安全监察及生产协调司早在 1993 年 10 月 30 日第十七期安全 情况通报上就对避雷器提出修改意见 文中要求对新装设的 3 66kV 电压等级无间隙氧化锌避雷器持续运行电压 UC 和 额定电压 Ur 按表 1 所列值选择 而同时保护性能不能降低 括号内数据适用于发电机和变压器中性点氧化锌避雷器 Um 为系统标准电压的 1 05 1 10 倍 而在通报发布与新标准修订的过渡阶段 对中性点非接地 系统的氧化锌避雷器额定电压 持续运行电压的选择提出了如 下设计规则 额定电压在参考 SiC 避雷器灭弧电压设计基础上乘以 1 2 1 3 倍 持续运行电压为系统运行最高线电压 这样各种电压 等级电容器用避雷器的额定电压数据如下 6kV 额定电压 型号为 Y5WR 10 27 上述基本数据由于没有统一标准 避雷器厂家及使用单位 在设计制造中会有出入 3 3 贯彻贯彻 20002000 年版新标准 安全 合理地对避雷器进行选型的年版新标准 安全 合理地对避雷器进行选型的 现实性现实性 在我国 2000 年新标准中 GB11032 2000 额定电压的选 择上述 1 2 1 3 倍原则得到了认可 但持续运行电压的选择则 出现了新规定 从反映避雷器使用寿命的参数 1 5Un U1mA 作 为参考值选择 设计 避雷器持续运行电压 以国内避雷器的 设计 制造水平 一般 值为 80 故持续运行电压选择为额 定电压的 0 8 倍 这一点我们从伏安曲线的小电流区上看 是 有根据的 这样 在实践中根据具体条件进行模拟计算或按经验惯例 对避雷器进行选型时 应考虑单相接地运行 1h 的过电压水平 但用户中的技术协议甚至电力设计院图纸中出现了许多与上述 值有细微差别的额定电压值 我认为是不必要的 如 10kV 中出 现 16 5kV 16 7kV 等 理由是实际设计避雷器过程中 额 定电压值在伏 安曲线中是在小电流区里面 均小于 U1mAAC 值 追求细微之差在实际避雷器设计中得不到实现 另外从下面论 述可知 按照新国标要求选择才能在许可过电压下安全使用 这是指不接地系统 4 4 按按 20002000 年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学 性性 4 1 额定电压的选择应按施加到避雷器端子间的最大允许工 频电压有效值选择 设计 此时能在所规定的动作负载试验中 确定的暂态过电压下正确地工作 持续运行电压的选择必须是 允许持久地施加于避雷器端子间的有效值 此时工频放电电压 要足够高 以免在被保护设备的绝缘能耐受不需保护的操作过 电压下动作 延长使用寿命 且必须考虑到我国现阶段制造氧 化锌避雷器的荷电率与残压的实际水平 4 2 凡是工频电压升高较严重的处所或是设备绝缘试验电压较 高的条件所允许 就应选择较高的氧化锌避雷器额定电压 工 频参考电压的选择应等于或大于额定电压 这两点在新国标要 求中都较好地满足 下面计算也可发现是满足过电压要求的 国标要求 要保证单相接地运行 2h 不动作 最严重情况是当单 相接地与甩负荷同时发生 此时理论计算可能出现的最大过电 压为 1 99 倍 则选取的氧化锌避雷器容许持续运行电压 UC 有效值 如下 国标按荷电率为 0 8 选取额定电压 即 Ur 1 25 UC 均满足要求 如果按躲开概率较高的弧光接地和谐振过电压 则额定电压应满足 再按 0 8 选择持续运行电压 也满足要求 综上所述 避雷器选型问题的主要难点是确定暂时过电压 的范围问题 既要保证在较高的操作过电压及大气过电压下安 全 可靠地动作 又要保证在暂时过电压下阀片不动作 现阶 段避雷器的选型和设计必须保证 2h 单相接地时出现的系统最高 过电压氧化锌避雷器不动作 否则氧化锌避雷器会出现热崩溃 甚至爆炸事故 故在不接地系统中按照新要求选择是合适的 但在经消弧线圈接地的电容器装置中 接地过电压会低许多 这时可根据实际模拟计算选择较低的额定电压及持续运行电压 使氧化锌避雷器在较低的操作过电压下动作 保护电容器装置 但如果不方便模拟 也可按不接地系统选择 因电容器极对地 绝缘已考虑能满足单相接地 2h 要求 在小于额定电压下工作 避雷器不动作也不会导致过电压损害电容器装置 总之 这是由于氧化锌阀片不带串联间隙直接串联 导致 氧化锌避雷器电阻片不能承受甚至超过 1 99 倍的过电压 导 致以 SiC 灭弧电压作为参考选择的氧化锌避雷器额定电压不能 满足要求 必然要升高才能保证避雷器安全工作 如没有实际 模拟数据 以国家标准精神中体现的推荐值较合适 因为它满 足了极限要求 TBP 组合式过电压保护器 氧化锌避雷器 氧化锌 避雷器 概述 概述 金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护 电器 被广泛地用于发电 输变 变电 配电系统中 使电气设备的绝缘免受过电压的损害 有机外套金属氧化物避雷器是有机绝缘材料和传统的瓷 套式金属氧化物避雷器技术优点相结合的科研成果 它 不仅具有瓷套式金属氧化物避雷器的优点 还具有电气 绝缘性能好 介电强度高 抗漏痕 抗电蚀 耐热 耐 寒 耐老化 防爆 憎水性 密封性等优点 使用条件 使用条件 a 适用于户内 外 b 环境温度 40 40 c 海拔高度不超过 3000m 瓷套式不超过 1000m d 电源频率不小于 48Hz 不超过 62Hz e 长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过避雷器的 持续运行电压 f 地震烈度 8 度及以下地区 g 最大风速不超过 35m s 产品型号说明 产品型号说明 依据 JB T 8459 1996 避雷器产品型号编制方法 金属 氧化物避雷器产品型号说明如下 产品型式 Y 表示瓷套式金属氧化物避雷器 YH HY 表示复合外套金属氧化物避雷 器 结构特征 W 表示无间隙 C 表示串联间隙 使用场所 S 表示配电型 Z 表示电站型 R 表示 并联补偿电容器用 D 表示电机用 T 表示电气化铁道用 附加特性 W 表示防污型 G 表示高原型 TH 表示湿热带地区用 1 引言引言 氧化锌避雷器是用来保护电力系统中多种电气设备免受过电 压损坏的电器 保护并联电容器组的氧化锌避雷器是氧化锌避 雷器应用的一个重要领域 并且是以绝对的无可争议的优越性 得到电力部门和使用单位的认同 但是该氧化锌避雷器发生爆 炸也是一个不容忽视的问题 认真分析其爆炸的原因 得悉其 防范措施 是一个有着现实意义的事情 2 并联电容器组用的氧化锌避雷器的特点 并联电容器组用的氧化锌避雷器的特点 2 1 装设位置的分类 中性点 电源侧 与电容器 并联 与电抗器并联四类 2 2 从避雷器的角度看 电容器组是一个阻抗很小的设备 在电容器放电时将产生幅值大 陡度很高的放电电流 由于氧 化锌避雷器的高度的非线性特性 截断超过保护水平的所有暂 态过电压 而将剩余电荷留在未被扰动的的电容器中 无间隙 氧化锌避雷器是非常适合保护并联电容器组的 3 并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸原因分析 并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸原因分析 3 1 额定电压取值偏低 氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特性的一个重要参数 也是一种耐受工频电压能力的指标 通常避雷器的额定电压 应在对系统暂态过电压的计算分析及样本提供的工频过电压耐 受时间特性曲线比较的基础上 选择避雷器的额定电压 在一定的电网电压等级和设备绝缘水平下 避雷器的额定电 压越低 保护水平也越低 但保护裕度可以增大 所以我们平 时就选用较低额定电压的避雷器 3 2 持续运行电压取值偏低 避雷器持续运行电压还应该大于或等于该系统的最高相电压 才能保证长时间运行下的热稳定 现在各标准 规范 导则 已统一意见 按系统最高电压 Um 来选择氧化锌避雷器 在 GB11032 89 中 无论是对额定电压 还是持续运行电压 定义不够严密 而且取值又偏低 造成以前保护电容器组氧化 锌避雷器频繁爆炸 我分公司所辖的一个输变电工区 仅一个 站的保护电容器组用的氧化锌避雷器 从 2000 年投产至 2004 年 就爆炸过 4 次 究其原因就是额定电压和持续运行电压取 值偏低 3 3 选型有误 有些生产单位会自己选择购买避雷器 特别是在氧化锌避雷 器还不很普及的时候 以为与阀型的一样 对其的特殊性无所 适从 我也有这样的体会 那是在九十年代末期 我所在的工 区更换 10KV 线路的旧式阀型避雷器 几个站用的全部由上级 单位订购 我们初期更换时 便不加选择地予以更换 及至发 现有区别时 已为时往矣 3 4 未进行能量核算 通流容量是由 SiC 避雷器沿用下来的概念 即 2ms 方波冲 击耐受试验电流 电容器用避雷器的特殊之处 在于它要承受 电容器的放电能量 因此在设计中需进行能量核算 但是在制 造厂通常提供的产品资料中 往往缺乏进行能量核算所必需的 数据 例如 2ms 方波冲击电流所对残压 U2ms 避雷器的极限吸 收能量 W m等 按规程规定 电容器的储能小于氧化锌避雷器 的通流能力时才可用氧化锌避雷器限制过电压 不进行通流能 量的核算 如选择通流能力偏小 极易造成避雷器 不堪重负 而爆炸 3 5 受潮 老化 污秽的影响 3 51 受潮的原因主要与产品的生产 运输等有关 受潮的 途径有两个 一是密封不良使潮气或水分侵入 密封垫的质量 和组装工艺是关键 二是产品元件受潮或装配车间不合格造成 的 随着质量观念的加强 多数厂家把生产质量放在第一位 加上检测设备的不断完善 受潮问题已不是爆炸的主要因素 3 5 2 氧化锌电阻片老化引起的爆炸在国内尚未有具体的报 道 但从其它类型的避雷器元件老化 从而造成避雷器热崩溃 的问题上 氧化锌避雷也应引起足够的重视 3 5 3 外部污秽可能引起瓷件表面电压分布不均匀 有可能使 避雷器局部发热 为了耐受污秽 在泄漏距离的设计上 应明 确其防污等级 多数厂家未能做到这一点 4 防止并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸的措施 防止并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸的措施 4 1 提高质量提高质量 提高产品质量 重视产品的结构设计 密封 总装环境等因 素 并将产品的运行和故障信息及时反馈回生产厂家 使产品 质量能够不断得到改善和提升 4 2 正确选择正确选择 正确选择氧化锌避雷器的各种参数 是保证其可靠运行的关正确选择氧化锌避雷器的各种参数 是保证其可靠运行的关 键 主要应从以下几方面着手 键 主要应从以下几方面着手 4 2 1 正确选择避雷器的额定电压正确选择避雷器的额定电压 氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特征的一个重要参数 也是耐受工频电压能力的指标 在 交流无间隙氧化锌避雷 器 GB11032 89 中对它的定义为 施加到避雷器端子间最大 允许工频电压有效值 众所周知 氧化锌避雷器的电阻片耐受 工频电压能力与系统最高电压 暂时过电压 持续时间及系统 绝缘水平有关 在定义中未给出作用电压的持续时间 也未明 确电压的确切概念 所以不够严谨 取值也偏低 GBJ64 83 修订送审稿中对 3 66KV 无间隙金属金属物避雷 器的额定电压 Ur作出规定 即 Ur 1 4Um 我认为这个规定值比 以往的规定有所提高 更符合实际的运行情况 建议按这个规 定实施较为可行 4 2 2 正确选择避雷器的持续运行电压正确选择避雷器的持续运行电压 持续运行电压也是氧化锌避雷器的重要特征参数 该参数的 选择对其运行的可靠性有很大影响 但是在 GB11032 89 中 把持续运行电压等同于系统最高运行相电压 显然是偏低的 而应当将持续运行电压取值为 1 1Um 或取为 0 8Ur 在 3 66KV 中性点不接地系统中 与将持续运行电压 Uc取 值为 1 1Um 与 0 8Ur 相差是不大的 我认为将持续运行电压 U c取值为 0 8Ur 将更好理解 也更有关联 也就是其额定电压 取值一定 则其持续运行电压也是确定的 4 2 3 进行能量核算进行能量核算 一般认为 在 3 66KV 系统中开断并联电容器时 其高压端 对地出现的过电压 约可达到 4 5 倍的相电压 当厂家可提供避雷器产品的 2ms 方波冲击电流所对应的残 压 U2ms时 可按通流容量法验算所选避雷器是否满足容量为 Q 的并联补偿装置的放电要求 其公式为 Q 1 3U2I2ms Usm U2ms 式中 Usm K 2 Um 3 K 为操作过电压的倍数 一般取为 5 U 为额定线电压 I2ms为通流容量 即 2ms 方波冲击耐受试 验电流 U2ms为 2ms 方波冲击电流所对应的残压 Usm为未接 入避雷器时的操作过电压峰值 当厂家可提供避雷器极限吸收能力 W m时 可按耗散能量 核算法进行验算 这里不再详细说明 一般情况下 系统中的其它参数不变的情况下 通流容量 I2 ms与电容器容量 Q 间可建立起一个对应关系 如果一组避雷器 无法满足时 可要求厂家供应满足放电容量的避雷器或同时装 置两组避雷器来满足要求 4 3 加强监测加强监测 加强监测 及时检出避雷器的缺陷 也是保证避雷器安全 可靠运行的重要措施之一 必须按照规程规定定期进行预防性 试验 保证避雷器的完好性 除对避雷器进行常规的试验外 值得推行的是带电监测全电流和阻性电流 可用专门的测试仪 进行不定期的检测 4 4 装设脱离器装设脱离器 为防止避雷器发生爆炸时引起事故的扩大 可在每只避雷器 底部装设脱离器 当避雷器遭受异常电压作用或发生爆炸时 能及时脱离运行电网 避免事态的扩大 5 结束语 结束语 氧化锌避雷器是当今最理想的过电压保护装置 已得到电力 部门和广大用户的认同 特别是用来保护电容器组用的氧化锌 避雷器 更以其无可争议的优点获得人们的青睐 但是我们在 选择和使用时应注意其特点 正确地选择氧化锌避雷器的参数 并在运行中加强监测 保证避雷器的安全 可靠运行 避雷器的选择 二 避雷器的保护特性和运行特性是互相制约的 当系统条件一定 阀片性能一定的条件下 若避雷器额定电压 提高 该避雷器允许的持续运行电压就高 避雷器耐受工频电 压的能力随之提高 避雷器的能量吸收能力亦随之提高 但保 护裕度减小了 即标称电流下残压高了 若额定电压降低 耐 受工频电压能力降低 能量吸收能力降低 但保护裕度增大了 即标称电流下残压低了 若对系统的情况掌握的清楚 系统的接地方式 过电压的幅值 及持续时间等 则可以制造最佳的额定电压值以取得较大的保 护裕度 若对系统的情况了解的不准确 则选择的额定电压就要高些 这样保护裕度就要小些 被保护物的绝缘所受电应力就要大些 这种情况如选择较低的额定电压 避雷器就可能出安全事故 同一电压等级的系统 接于相 地间的 相 相间的 中性 点的避雷器其定额电压是不同的 同一个变电站同一个电压侧 其线路型避雷器和母线型避雷器 额定电压也是不同的 持续运行电压的选择 根据中性点接地方式 110 500kV 有效接地系统 35kV 不接地或经消弧线圈接地系统 10kV 不接地系统 13 6 10kV 经消弧线圈接地系统 12 10kV 经低电阻接地系统 9 6 参见额定电压的选择 金属氧化物避雷器的选择 额定电压的选择 根据暂时过电压进行确定 500kV 系统工频过电压 母线侧不超过 1 3 倍 线路侧不超过 1 4 倍 110 220kV 系统工频过电压不超过 1 3 倍 额定电压的选择 根据 Uc 和 Ur 的基本关系或 35kV 或 10kV 中性点经消弧线圈接地系统 10kV 不接地 10kV 中性点经低电阻接地系统单相接地过电压一般不超过 Um 标称放电电流 In 的选择 In 波形为 8 20ms 用以划分避雷器等级类别 有 1 5 2 5 5 10 20kA 五级 避雷器标称放电电流等级的 划分 主要是从技术经济综合观点确定的 通常 In 随 电网电压等级增高而增大 根据