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氧化锌避雷器的选型参考,如何选择合适的避雷器?

发布时间:2021/6/16 8:26:17

1.氧化锌避雷器按额定电压值来分类,可分为三类:

高压类;其指66KV以上等级的氧化锌避雷器系列产品,大致可划分为500kV220kV110kV66kV四个等级等级。

中压类;其指3kV~66kV(不包括66kV系列的产品)范围内的氧化锌避雷器系列产品,大致可划分为3kV6kV10kV35KV 四个电压等级。

低压类;其指3KV以下(不包括3kV系列的产品)的氧化锌避雷器系列产品,大致可划分为1kV0.5kV0.38kV0.22kV 四个电压等级。

 

2.按标称放电电流分

氧化锌避雷器按标称放电电流可划分为201052.51.5kA 五类。

 

3.按用途分

氧化锌避雷器按用途可划分为系统用线路型、系统用电站型、系统用配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。

 

4.按结构分

氧化锌避雷器按结构可划分为两大类;

瓷外套;瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级,Ⅰ级为普通型、II级为用于中等污秽地区(爬电比距20mm/KV)II级为用于重污秽地区(爬电比距25mm/kV)、Ⅳ级为用于特重污秽地区(爬电比距31mm/kV)

复合外套;复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套,并选用高性能的氧化锌电阻片,内部采用特殊结构,用先进工艺方法装配而成,具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。该系列产品除具有瓷外套氧化锌避雷器的一切优点外,另具有绝缘性能、高的耐污秽性能、良好的防爆性能以及体积小、重量轻、平时不需维护、不易破损、密封可靠、耐老化性能优良等优点。

 

5.按结构性能分

氧化锌避雷器按结构性能可分为;无间隙(W)、带串联间隙(C)、带并联间隙(B)三类。

技术特性

1、电源: AC220V10%50Hz1%2、参考电压输入范围:AC10~220v 3、测量参数:

a、避雷器泄漏电流全电流(含谐波):I1 13 15 17

b、泄漏电流阻性分量(含谐波):IR1 IR3 IR5 IR7

c、阻性电流峰值:正峰值Ir+负峰值Ir-

d、全电流峰值: Ip

e、运行(或试验)电压值(含谐波):Ul U3 U5 U7

f、避雷器功耗:Pw

4、测量精度:5%

5、测量范围:泄漏电流: Ix=0~20mA

 

 

 

 

 

氧化锌避雷器的选型办法

 

从我国电力体系实际情况动身,结合避雷器选型的历史回顾和新版本的避雷器国家规范,提出了使电力体系安全、可运转的并联电容器设备用氧化锌避雷器的选型办法,对变电站中并联电容器设备的规划具有一定的参阅价值。

 

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坏处

国家规范规定,体系供电端电压应略高于体系的标称电压(或额外电压)UnK倍,即K=Um/Un (Um是体系最高电压)。电气设备的绝缘应能在Un下长期运转。220kV及以下体系的K1.15330kV及以下体系的K=1.1。避雷器规划的初期也恪守上述原则。

氧化锌避雷器之前是SiC避雷器。10kV及以下SiC避雷器的灭弧电压规划是定在体系最高运转电压的1.1;35kVSiC避雷器的灭弧电压等于体系最高电压;110kV及以上SiC避雷器的灭弧电压为体系最高电压的8O[%].对应以上的倍数别离有110[%]避雷器、10O[%]避雷器和8O[%]避雷器。

我国运用氧化锌避雷器初期,其额外电压是以SiC避雷器的灭弧电压为参阅作规划的。早期的6kV10kV35kV避雷器均恪守上述原则。

 

2.确保在单相接地过电压下运转且电力体系安全情况下的避雷器选型及必要性从安全运转视点,避雷器的额外电压的挑选还应恪守如下原则:

①氧化锌避雷器的额外电压,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体系中是能够按上述办法挑选的。

②在110kV及以下的中性点非直接接地体系中,电力部门规程规定在单相接地情况下允许运转2h,有时乃至在断续地产生弧光接地过电压情况下运转2h 以上才干发现毛病,这类体系的运转特点对氧化锌避雷器在额外电压下安全运转10s构成严重威胁。且氧化锌避雷器和SiC避雷器结构、规划不同(后者是有空隙灭弧,前者没有空隙或者只有隔流空隙),使得实践中氧化锌避雷器出现热溃散乃至严重的爆破事端。面临这种情况,许多供电局、电力规划院依据各地的电网条件提出了许多类型的额外电压值(14.4kV14.7kV)。而在屡次国标讨论稿中动作负载实验中耐受10s的额外电压规定进步至1.2~1.3,使氧化锌避雷器对中性点非直接接地体系工况的适应能力有所进步。

而因为氧化锌避雷器的额外电压挑选过低,使避雷器在单相接地过电压乃至许多暂态过电压下作业出现安全事端。电力部安全督查及生产和谐司早在19931030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电压等级无空隙氧化锌避雷器继续运转电压(UC)和额外电压(Ur)按表1所列值挑选,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为体系规范电压的 1.05-1.10倍)而在通报发布和新规范修订的过渡阶段,对中性点非接地体系的氧化锌避雷器额外电压、继续运转电压的挑选提出了如下规划规则:

额外电压在参阅SiC避雷器灭弧电压规划基础上乘以1.2-1.3

 

3贯彻2000年版新标准,安全、合理地对避雷器进行选型的现实性

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和上述值有细微差别的额定电压值,我认为是不必要的(10kV中出现16.5kV16.7kV)。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)

 

42000年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学性

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和残压的实际水平。

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和甩负荷同时发生,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(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*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。

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