氧化鋅避雷器是具有良好保�(hù)性能的避雷器。利用氧化鋅良好的非線性伏安特�,使在正常工作電壓時流過避雷器的電流�?。ㄎ不蚝涟布墸?;當(dāng)過電壓作用時,電阻急劇下降,泄放過電壓的能�,達(dá)到保�(hù)的效�。這種避雷器和傳統(tǒng)的避雷器的差異是它沒有放電間隙,利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用�
1.按電壓等級分
氧化鋅避雷器按額定電壓值來分類,可分為三類�
高壓�;其�66KV以上等級的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品,大致可劃分為500kV�220kV�110kV�66kV四個等級等��
中壓�;其�3kV�66kV(不包括66kV系列的產(chǎn)品)范圍�(nèi)的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)�,大致可劃分�3kV�6kV�10kV�35KV四個電壓等��
低壓�;其�3KV以下(不包括3kV系列的產(chǎn)品)的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)�,大致可劃分�1kV�0.5kV�0.38kV�0.22kV四個電壓等��
2.按標(biāo)稱放電電流分
氧化鋅避雷器按標(biāo)稱放電電流可劃分�20�10�5�2.5�1.5kA五類�
3.按用途分
氧化鋅避雷器按用途可劃分為系�(tǒng)用線路型、系�(tǒng)用電站型、系�(tǒng)用配電型、并�(lián)�(bǔ)償電容器組保�(hù)�、電氣化鐵道型、電動機(jī)及電動機(jī)中性點�、變壓器中性點型七類�
4.按結(jié)�(gòu)�
氧化鋅避雷器按結(jié)�(gòu)可劃分為兩大��
瓷外套;瓷外套氧化鋅避雷器按耐污穢性能分為四個等�,Ⅰ級為普通型、Ⅱ級為用于中等污穢地區(qū)(爬電比�20mm/KV�、Ⅲ級為用于重污穢地區(qū)(爬電比�25mm/kV�、Ⅳ級為用于特重污穢地區(qū)(爬電比�31mm/kV��
�(fù)合外�;復(fù)合外套氧化鋅避雷器是用復(fù)合硅橡膠材料做外�,并選用高性能的氧化鋅電阻�,內(nèi)部采用特殊結(jié)�(gòu),用先�(jìn)工藝方法裝配而成,具有硅橡膠材料和氧化鋅電阻片的雙重�(yōu)�。該系列�(chǎn)品除具有瓷外套氧化鋅避雷器的一切優(yōu)點外,另具有絕緣性能、高的耐污穢性能、良好的防爆性能以及體積�、重量輕、平時不需維護(hù)、不易破損、密封可�、耐老化性能�(yōu)良等�(yōu)��
5.按結(jié)�(gòu)性能�
氧化鋅避雷器按結(jié)�(gòu)性能可分為;無間隙(W�、帶串聯(lián)間隙(C)、帶并聯(lián)間隙(B)三��
1、電源:AC220V±10��50Hz±1��
2、參考電壓輸入范圍:AC10~220V�
3、測量參�(shù)�
a、避雷器泄漏電流全電流(含諧波):I1 I3 I5 I7
b、泄漏電流阻性分量(含諧波):IR1 IR3 IR5 IR7
c、阻性電流峰值:正峰值Ir+�(fù)峰值Ir-
d、全電流峰值:Ip
e、運行(或試驗)電壓值(含諧波):U1 U3 U5 U7
f、避雷器功耗:Pw
4、測量精度:5�
5、測量范圍:泄漏電流:Ix=0~20mA
從我國電力系�(tǒng)實際情況出發(fā),結(jié)合避雷器選型的歷史回顧和新版本的避雷器國家標(biāo)�(zhǔn),提出了使電力系�(tǒng)安全、可*運行的并�(lián)電容器裝置用氧化鋅避雷器的選型方�,對變電站中并聯(lián)電容器裝置的�(shè)計具有一定的參考價��
1 以往只考慮操作過電壓和雷電過電壓水平的避雷器選型及弊端
國家�(biāo)�(zhǔn)�(guī)定,系統(tǒng)供電端電壓應(yīng)略高于系�(tǒng)的標(biāo)稱電�(或額定電�)Un的K�,即K=Um/Un(Um是系�(tǒng)電壓)。電氣設(shè)備的絕緣�(yīng)能在Un下長期運行�220kV及以下系�(tǒng)的K�1.15�330kV及以下系�(tǒng)的K=1.1。避雷器�(shè)計的初期也遵守上述原則�
氧化鋅避雷器之前是SiC避雷器�10kV及以下SiC避雷器的滅弧電壓�(shè)計是定在系統(tǒng)運行電壓�1.1�;35kVSiC避雷器的滅弧電壓等于系統(tǒng)電壓;110kV及以上SiC避雷器的滅弧電壓為系�(tǒng)電壓�80[%]。對�(yīng)以上的倍數(shù)分別�110[%]避雷��100[%]避雷器和80[%]避雷器�
我國使用氧化鋅避雷器初期,其額定電壓是以SiC避雷器的滅弧電壓為參考作�(shè)計的。早期的6kV�10kV�35kV避雷器均遵 守上述原�,如:Y5WR-7.6/26、Y5WR-12.7/45、Y5WR-41/130。而長期工頻工作電壓為系統(tǒng)相電壓,如Y5WR-12.7/45為:
2 保證在單相接地過電壓下運行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要�
從安全運行角�,避雷器的額定電壓的選擇還應(yīng)遵守如下原則�
?、傺趸\避雷器的額定電壓,應(yīng)該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫�(tài)電壓。在110kV及以上的中性點接地系統(tǒng)中是可以按上述方法選擇的�
?、谠?10kV及以下的中性點非直接接地系�(tǒng)�,電力部門�(guī)程規(guī)定在單相接地情況下允許運�2h,有時甚至在斷續(xù)地產(chǎn)生弧光接地過電壓情況下運�2h以上才能�(fā)�(xiàn)故障,這類系統(tǒng)的運行特點對氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運行10s�(gòu)成嚴(yán)重威�。且氧化鋅避雷器與SiC避雷器結(jié)�(gòu)、設(shè)計不�(后者是有間隙滅�,前者沒有間隙或者只有隔流間�),使得實踐中氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴(yán)重的爆炸事故。面對這種情況,許多供電局、電力設(shè)計院根據(jù)各地的電�(wǎng)條件提出了許多類型的額定電壓�(�14.4kV�14.7kV�)。而在多次國標(biāo)討論稿中動作�(fù)載試驗中耐受10s的額定電壓規(guī)定提高至1.2�1.3倍,使氧化鋅避雷器對中性點非直接接地系�(tǒng)工況的適�(yīng)能力有所提高�
而由于氧化鋅避雷器的額定電壓選擇過低,使避雷器在單相接地過電壓甚至許多暫�(tài)過電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全�(jiān)察及生產(chǎn)�(xié)�(diào)司早�1993�10�30日第十七期安全情況通報上就對避雷器提出修改意見。文中要求對新裝�(shè)�3�66kV電壓等級無間隙氧化鋅避雷器持�(xù)運行電壓(UC)和額定電�(Ur)按表1所列值選擇,而同時保�(hù)性能不能降低�
(括號�(nèi)�(shù)�(jù)適用于發(fā)電機(jī)和變壓器中性點氧化鋅避雷器,Um為系�(tǒng)�(biāo)�(zhǔn)電壓�1.05-1.10�) 而在通報�(fā)布與新標(biāo)�(zhǔn)修訂的過渡階�,對中性點非接地系�(tǒng)的氧化鋅避雷器額定電�、持�(xù)運行電壓的選擇提出了如下�(shè)計規(guī)則: 額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓設(shè)計基�(chǔ)上乘�1.2-1.3�,持�(xù)運行電壓為系�(tǒng)運行線電壓。這樣各種電壓等級電容器用避雷器的額定電壓�(shù)�(jù)如下�
6kV額定電壓(型號為Y5WR-10/27)�
上述基本�(shù)�(jù)由于沒有�(tǒng)一�(biāo)�(zhǔn),避雷器廠家及使用單位在�(shè)計制造中會有出入�
3 貫徹2000年版新標(biāo)�(zhǔn),安�、合理地對避雷器�(jìn)行選型的�(xiàn)實�
在我�2000年新�(biāo)�(zhǔn)�(GB11032-2000),額定電壓的選擇上述1.2-1.3倍原則得到了�(rèn)�,但持續(xù)運行電壓的選擇則出現(xiàn)了新�(guī)定:從反映避雷器使用壽命的參�(shù)1.5Un//U1mA作為參考值選�(�(shè)�)避雷器持�(xù)運行電壓。以國內(nèi)避雷器的�(shè)�、制造水平,一�?值為80[%],故持續(xù)運行電壓選擇為額定電壓的0.8倍。這一點我們從伏安曲線的小電流區(qū)上看,是有根�(jù)��
這樣,在實踐中根�(jù)具體條件�(jìn)行模擬計算或按經(jīng)驗慣例對避雷器�(jìn)行選型時,應(yīng)考慮單相接地運行1h的過電壓水平。但用戶中的技�(shù)�(xié)議甚至電力設(shè)計院圖紙中出�(xiàn)了許多與上述值有�(xì)微差別的額定電壓�,我�(rèn)為是不必要的(�10kV中出�(xiàn)16.5kV�16.7kV�)。理由是實際�(shè)計避雷器過程�,額定電壓值在�-安曲線中是在小電流區(qū)里面,均小于U1mAAC�,追求細(xì)微之差在實際避雷器設(shè)計中得不到實�(xiàn);另外從下面論述可知,按照新國�(biāo)要求選擇才能在許可過電壓下安全使�(這是指不接地系統(tǒng))�
4 �2000年版新標(biāo)�(zhǔn)中非接地系統(tǒng)氧化鋅避雷器選型的科�(xué)�
4.1 額定電壓的選擇應(yīng)按施加到避雷器端子間的允許工頻電壓有效值選�、設(shè)�,此時能在所�(guī)定的動作�(fù)載試驗中確定的暫�(tài)過電壓下正確地工作。持�(xù)運行電壓的選擇必須是允許持久地施加于避雷器端子間的有效�。此時工頻放電電壓要足夠高,以免在被保護(hù)�(shè)備的絕緣能耐受不需保護(hù)的操作過電壓下動�,延長使用壽�,且必須考慮到我國現(xiàn)階段制造氧化鋅避雷器的荷電率與殘壓的實際水��
4.2凡是工頻電壓升高較嚴(yán)重的處所或是�(shè)備絕緣試驗電壓較高的條件所允許,就�(yīng)選擇較高的氧化鋅避雷器額定電�。工頻參考電壓的選擇�(yīng)等于或大于額定電�。這兩點在新國�(biāo)要求中都較好地滿�,下面計算也可發(fā)�(xiàn)是滿足過電壓要求�。國�(biāo)要求,要保證單相接地運行2h不動�。最�(yán)重情況是�(dāng)單相接地與甩�(fù)荷同時發(fā)�,此時理論計算可能出�(xiàn)的過電壓�1.99倍,則選取的氧化鋅避雷器容許持續(xù)運行電壓UC(有效�)如下�
國標(biāo)按荷電率�0.8選取額定電壓(即Ur�1.25 UC),均滿足要求。如果按躲開概率較高的弧光接地和諧振過電壓,則額定電壓應(yīng)滿足� 再按=0.8選擇持續(xù)運行電壓,也滿足要求�
綜上所�,避雷器選型問題的主要難點是確定暫時過電壓的范圍問題,既要保證在較高的操作過電壓及大氣過電壓下安�、可*地動作,又要保證在暫時過電壓下閥片不動作?,F(xiàn)階段避雷器的選型和設(shè)計必須保�2h單相接地時出�(xiàn)的系�(tǒng)過電壓氧化鋅避雷器不動作,否則氧化鋅避雷器會出現(xiàn)熱崩潰甚至爆炸事故。故在不接地系統(tǒng)中按照新要求選擇是合適的。但在經(jīng)消弧線圈接地的電容器裝置�,接地過電壓會低許多,這時可根�(jù)實際模擬計算選擇較低的額定電壓及持續(xù)運行電壓使氧化鋅避雷器在較低的操作過電壓下動�,保�(hù)電容器裝�,但如果不方便模�,也可按不接地系�(tǒng)選擇,因電容器極對地絕緣已考慮能滿足單相接�2h要求。在小于額定電壓下工作,避雷器不動作也不會導(dǎo)致過電壓損害電容器裝��
總之,這是由于氧化鋅閥片不帶串�(lián)間隙直接串聯(lián),導(dǎo)致氧化鋅避雷器電阻片不能承受甚至超過1.99倍的過電壓,�(dǎo)致以SiC滅弧電壓作為參考選擇的氧化鋅避雷器額定電壓不能滿足要求,必然要升高才能保證避雷器安全工作,如沒有實際模擬數(shù)�(jù),以國家�(biāo)�(zhǔn)精神中體�(xiàn)的推薦值較合適,因為它滿足了極限要��
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�153979�