避雷器是电力系统中重要的电力设备之一,其类型主要有保护间隙、阀式避雷器和氧化锌避雷器。现在,在电力系统中应用较多的是氧化锌避雷器,与传统的阀式避雷器相比,氧化锌避雷器的电阻阀片具有优异的非线性伏安特性,在工作电压下电阻值很高,流过避雷器的电流很小,而当遭受过电压时,电阻值很小,残压也很低,避雷器处于导通状态,能迅速释放过电压能量,能有用保护电气设备。可是,要充分发挥避雷器的保护可靠性,就必须依据被保护设备的具体情况,来选择相应的避雷器,如若选择不当,不但不能发挥其应有的效果,甚至会产生事端。
1选型过错造成避雷器击穿事端
1.1 事端经过
某蓄能电站装有3台发电机电动机,机组额定电压为13.8kV,中性点经高阻接地。3台机组与3台主变压器采用单元接线,机组与主变压器之间设置有真空断路器。而且电站设置了1套变频启动装置供3台机组电动工况启动之用。为了抑制真空断路器的操作过电压,保护机组,3台机组真空开关柜内均安装了金属氧化锌避雷器,其型号为HY5WS-17/50
某日02时04分,电站1号机组经变频器发动抽水,02时08分,1号主变低压侧C相电压降低,变频器毛病动作跳开输入开关,接着1号机组低压过流维护动作,1号机组抽水发动失败。工作人员立即停机检查,发现 1号机发动母线C相避雷器被击穿,C相单相接地,同时导致与发动母线衔接的05、06、07号开关柜内的避雷器均有不同程度损坏。
1.2 原因分析
毛病产生前,机组在正常的抽水发动过程中,未进行其他操作,天气状况良好,通过过后的毛病录波显示,也未产生雷击和其他过电压现象。因而,产生避雷器击穿,引起单相接地应该是避雷器自身毛病引起的。产生C相避雷器击穿单相接地后,A、B相的电压立即上升,形成与发动母线相连的05、06、07号开关柜内的避雷器均产生了损坏。
通过检查发现,避雷器的选型存在问题。避雷器继续运转电压是答应持久地施加在避雷器端子间的工频电压有效值,关于无空隙避雷器,运转电压直接作用在避雷器的电阻片上,会引起电阻片的劣化,因而,为了确保必定的使用寿命,长期作用在避雷器上的电压不得超过避雷器的继续运转电压,避免引起电阻片的过热和热崩溃。依照避雷器的挑选准则,在中性点非直接接地系统中,若单相接地毛病在10s以上才切除的,避雷器继续运转电压应不小于系统线电压Um。该电站发电机中性点经高阻接地,发电机额外电压为13.8kV,因而,挑选避雷器的继续运转电压应不小于13.8kV。然而,该电站挑选的避雷器类型为HY5WS-17/50,此类型避雷器是配电用避雷器,不是发电机专用避雷器,其继续运转电压只要13.6kV,低于发电机额外电压,不满足避雷器长期稳定运转要求。因而,该电站发电机避雷器在产生单相接地后大面积损坏,与避雷器继续运转电压挑选过低有直接关系。


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