避雷器的电气参数1doc-避雷器的电气参数bfob.docx
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1、避雷器的的电气参参数 20007-1-77 166:511:000 | By: 355dtbb 1.系统统额定电电压(有有效值)(kkV):与电力力系统标标称电压压相对应应。 2.避雷雷器额定定电压(有有效值)(kkV)(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
2、,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8/20s,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.避雷雷器的直直流参考考电压UU1mAA:使恒恒定的11mA电电流流过过避雷器器时施加加于避雷雷器两端端的电压压。避雷器额额定电压压是施加加到避雷雷器端子子间的最最大允许许工频电电压有效效值,按按照此电电压设计计的避雷雷器,能能在所规规定的动动作负载载试验中中确定的的暂时过
3、过电压下下正确地地工作。它它是表明明避雷器器运行特特征的一一个重要要参数,但但它不等等于系统统标称电电压。由由于电力力系统的的标称电电压使该该系统相相间电压压的标幺幺值,而而避雷器器一般安安装在相相对地之之间,正正常工作作时承受受的是相相电压和和暂时过过电压,并并且避雷雷器有它它本身的的特点,因因此其额额定电压压与电力力系统的的标称电电压以及及其他电电器的额额定电压压有不同同意义。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
4、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避雷器并联电容容器装置置保护用用氧化锌锌避雷器器的选型型问题唐耀胜(桂林电电力电容容器总厂厂,桂林林54110044) 摘要:从我我国电力力系统实实际情况况出发,结结合避雷雷器选型型的历史史回顾和和新版本本的避雷雷器国家家标准,提提出了使使电力系系统安全全、可靠靠运行的的并联电电容器装装置用氧氧化锌避避雷器的的选型方方法,对对变电站站中并联联电容器器装置的的设计具具有一定定的参考考价值。 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
5、以往只只考虑操操作过电电压和雷雷电过电电压水平平的避雷雷器选型型及弊端端国国家标准准规定,系系统供电电端电压压应略高高于系统统的标称称电压(或或额定电电压)UUn的K倍倍,即KKUmmUn(Um是系统统最高电电压)。电电气设备备的绝缘缘应能在在Un下长期期运行。2220kkV及以以下系统统的K为为1115,3330kkV及以以下系统统的K111。避雷雷器设计计的初期期也遵守守上述原原则。 氧化锌锌避雷器器之前是是SiCC避雷器器。100kV及及以下SSiC避避雷器的的灭弧电电压设计计是定在在系统最最高运行行电压的的111倍;335kVVSiCC避雷器器的灭弧弧电压等等于系统统最高电电压;111
6、0kkV及以以上SiiC避雷雷器的灭灭弧电压压为系统统最高电电压的880。对对应以上上的倍数数分别有有1100避雷雷器、1100避雷器器和800避雷雷器。我国国使用氧氧化锌避避雷器初初期,其其额定电电压是以以SiCC避雷器器的灭弧弧电压为为参考作作设计的的。早期期的6kkV、110kVV和355kV避避雷器均均遵守上述述原则,如如:Y55WR766266、Y55WR127445、YY5WRR4111330。而而最大长长期工频频工作电电压为系系统最高高相电压压,如YY5WRR122745为为:2保证在在单相接接地过电电压下运运行且电电力系统统安全情情况下的的避雷器器选型及及必要性性从从安全运运行
7、角度度,避雷雷器的额额定电压压的选择择还应遵遵守如下下原则:氧化锌锌避雷器器的额定定电压,应应该使它它高于其其在安装装处可能能出现的的工频暂暂态电压压。在1110kkV及以以上的中中性点接接地系统统中是可可以按上上述方法法选择的的。在1110kkV及以以下的中中性点非非直接接接地系统统中,电电力部门门规程规规定在单单相接地地情况下下允许运运行2hh,有时时甚至在在断续地地产生弧弧光接地地过电压压情况下下运行22h以上上才能发发现故障障,这类类系统的的运行特特点对氧氧化锌避避雷器在在额定电电压下安安全运行行10ss构成严严重威胁胁。且氧氧化锌避避雷器与与SiCC避雷器器结构、设设计不同同(后者者
8、是有间间隙灭弧弧,前者者没有间间隙或者者只有隔隔流间隙隙),使使得实践践中氧化化锌避雷雷器出现现热崩溃溃甚至严严重的爆爆炸事故故。面对对这种情情况,许许多供电电局、电电力设计计院根据据各地的的电网条条件提出出了许多多类型的的额定电电压值(如如144kVV,1447kkV等)。而而在多次次国标讨讨论稿中中动作负负载试验验中耐受受10ss的额定定电压规规定提高高至12113倍倍,使氧氧化锌避避雷器对对中性点点非直接接接地系系统工况况的适应应能力有有所提高高。而由于于氧化锌锌避雷器器的额定定电压选选择过低低,使避避雷器在在单相接接地过电电压甚至至许多暂暂态过电电压下工工作出现现安全事事故。电电力部安
9、安全监察察及生产产协调司司早在119933年100月300日第十十七期安安全情况况通报上上就对避避雷器提提出修改改意见。文文中要求求对新装装设的33666kV电电压等级级无间隙隙氧化锌锌避雷器器持续运运行电压压(UCC)和额额定电压压(Urr)按表表1所列列值选择择,而同同时保护护性能不不能降低低。(括号内内数据适适用于发发电机和和变压器器中性点点氧化锌锌避雷器器,Umm为系统统标准电电压的11.055-1.10倍倍) 而在通通报发布布与新标标准修订订的过渡渡阶段,对对中性点点非接地地系统的的氧化锌锌避雷器器额定电电压、持持续运行行电压的的选择提提出了如如下设计计规则: 额定定电压在在参考SS
10、iC避避雷器灭灭弧电压压设计基基础上乘乘以1.2-11.3倍倍,持续续运行电电压为系系统运行行最高线线电压。这这样各种种电压等等级电容容器用避避雷器的的额定电电压数据据如下:6kVV额定电电压(型型号为YY5WRR-100/277): 上述基基本数据据由于没没有统一一标准,避避雷器厂厂家及使使用单位位在设计计制造中中会有出出入。33 贯贯彻20000年年版新标标准,安安全、合合理地对对避雷器器进行选选型的现现实性 在我国国20000年新新标准中中(GBB110032-20000),额额定电压压的选择择上述11.2-1.33倍原则则得到了了认可,但但持续运运行电压压的选择择则出现现了新规规定:从
11、从反映避避雷器使使用寿命命的参数数1.55Un/U11mA作作为参考考值选择择(设计计)避雷雷器持续续运行电电压。以以国内避避雷器的的设计、制制造水平平,一般般值为为80,故持持续运行行电压选选择为额额定电压压的08倍。这这一点我我们从伏伏安曲线线的小电电流区上上看,是是有根据据的。这这样新标标准中电电容器装装置用避避雷器选选型参数数如表22。这样样,在实实践中根根据具体体条件进进行模拟拟计算或或按经验验惯例对对避雷器器进行选选型时,应应考虑单单相接地地运行11h的过过电压水水平。但但用户中中的技术术协议甚甚至电力力设计院院图纸中中出现了了许多与与上述值值有细微微差别的的额定电电压值,我我认为
12、是是不必要要的(如如10kkV中出出现1665kkV、11677kV等等)。理理由是实实际设计计避雷器器过程中中,额定定电压值值在伏安曲线线中是在在小电流流区里面面,均小小于U11mAAAC值,追追求细微微之差在在实际避避雷器设设计中得得不到实实现;另另外从下下面论述述可知,按按照新国国标要求求选择才才能在许许可过电电压下安安全使用用(这是是指不接接地系统统)。44按220000年版新新标准中中非接地地系统氧氧化锌避避雷器选选型的科科学性441额定电电压的选选择应按按施加到到避雷器器端子间间的最大大允许工工频电压压有效值值选择、设设计,此此时能在在所规定定的动作作负载试试验中确确定的暂暂态过电
13、电压下正正确地工工作。持持续运行行电压的的选择必必须是允允许持久久地施加加于避雷雷器端子子间的有有效值。此此时工频频放电电电压要足足够高,以以免在被被保护设设备的绝绝缘能耐耐受不需需保护的的操作过过电压下下动作,延延长使用用寿命,且且必须考考虑到我我国现阶阶段制造造氧化锌锌避雷器器的荷电电率与残残压的实实际水平平。42凡是是工频电电压升高高较严重重的处所所或是设设备绝缘缘试验电电压较高高的条件件所允许许,就应应选择较较高的氧氧化锌避避雷器额额定电压压。工频频参考电电压的选选择应等等于或大大于额定定电压。这这两点在在新国标标要求中中都较好好地满足足,下面面计算也也可发现现是满足足过电压压要求的的
14、。国标标要求,要要保证单单相接地地运行22h不动动作。最最严重情情况是当当单相接接地与甩甩负荷同同时发生生,此时时理论计计算可能能出现的的最大过过电压为为1999倍,则则选取的的氧化锌锌避雷器器容许持持续运行行电压UUC(有效效值)如如下:国标标按荷电电率为008选选取额定定电压(即即Ur125 UC),均均满足要要求。如如果按躲躲开概率率较高的的弧光接接地和谐谐振过电电压,则则额定电电压应满满足:再按按008选选择持续续运行电电压,也也满足要要求。综上上所述,避避雷器选选型问题题的主要要难点是是确定暂暂时过电电压的范范围问题题,既要要保证在在较高的的操作过过电压及及大气过过电压下下安全、可可
15、靠地动动作,又又要保证证在暂时时过电压压下阀片片不动作作。现阶阶段避雷雷器的选选型和设设计必须须保证22h单相相接地时时出现的的系统最最高过电电压氧化化锌避雷雷器不动动作,否否则氧化化锌避雷雷器会出出现热崩崩溃甚至至爆炸事事故。故故在不接接地系统统中按照照新要求求选择是是合适的的。但在在经消弧弧线圈接接地的电电容器装装置中,接接地过电电压会低低许多,这这时可根根据实际际模拟计计算选择择较低的的额定电电压及持持续运行行电压使使氧化锌锌避雷器器在较低低的操作作过电压压下动作作,保护护电容器器装置,但但如果不不方便模模拟,也也可按不不接地系系统选择择,因电电容器极极对地绝绝缘已考考虑能满满足单相相接
16、地22h要求求。在小小于额定定电压下下工作,避避雷器不不动作也也不会导导致过电电压损害害电容器器装置。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199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:氧化化锌避雷雷器;额额定电压压;持续续运行电电压;并并联电容容器装置置1以往往只考虑虑操作过过电压和和雷电过过电压水水平的避避雷器选选型及弊弊端国家标标准规定定,系统统供电端端电压应应略高于于系统的的标称电电
17、压(或或额定电电压)UUn的KK倍,即即KUUmUUn(UUm是系系统最高高电压)。电电气设备备的绝缘缘应能在在Un下下长期运运行。2220kkV及以以下系统统的K为为1115,3330kkV及以以下系统统的K111。避雷雷器设计计的初期期也遵守守上述原原则。氧化锌锌避雷器器之前是是SiCC避雷器器。100kV及及以下SSiC避避雷器的的灭弧电电压设计计是定在在系统最最高运行行电压的的111倍;335kVVSiCC避雷器器的灭弧弧电压等等于系统统最高电电压;1110kkV及以以上SiiC避雷雷器的灭灭弧电压压为系统统最高电电压的880。对对应以上上的倍数数分别有有1100避雷雷器、1100避雷
18、器器和800避雷雷器。我国国使用氧氧化锌避避雷器初初期,其其额定电电压是以以SiCC避雷器器的灭弧弧电压为为参考作作设计的的。早期期的6kkV、110kVV和355kV避避雷器均均遵守上述述原则,如如:Y55WR766266、Y55WR127445、YY5WRR4111330。而而最大长长期工频频工作电电压为系系统最高高相电压压,如YY5WRR122745为为:2保证在在单相接接地过电电压下运运行且电电力系统统安全情情况下的的避雷器器选型及及必要性性从从安全运运行角度度,避雷雷器的额额定电压压的选择择还应遵遵守如下下原则:氧化锌锌避雷器器的额定定电压,应应该使它它高于其其在安装装处可能能出现的
19、的工频暂暂态电压压。在1110kkV及以以上的中中性点接接地系统统中是可可以按上上述方法法选择的的。在1110kkV及以以下的中中性点非非直接接接地系统统中,电电力部门门规程规规定在单单相接地地情况下下允许运运行2hh,有时时甚至在在断续地地产生弧弧光接地地过电压压情况下下运行22h以上上才能发发现故障障,这类类系统的的运行特特点对氧氧化锌避避雷器在在额定电电压下安安全运行行10ss构成严严重威胁胁。且氧氧化锌避避雷器与与SiCC避雷器器结构、设设计不同同(后者者是有间间隙灭弧弧,前者者没有间间隙或者者只有隔隔流间隙隙),使使得实践践中氧化化锌避雷雷器出现现热崩溃溃甚至严严重的爆爆炸事故故。面
20、对对这种情情况,许许多供电电局、电电力设计计院根据据各地的的电网条条件提出出了许多多类型的的额定电电压值(如如144kVV,1447kkV等)。而而在多次次国标讨讨论稿中中动作负负载试验验中耐受受10ss的额定定电压规规定提高高至12113倍倍,使氧氧化锌避避雷器对对中性点点非直接接接地系系统工况况的适应应能力有有所提高高。而由于于氧化锌锌避雷器器的额定定电压选选择过低低,使避避雷器在在单相接接地过电电压甚至至许多暂暂态过电电压下工工作出现现安全事事故。电电力部安安全监察察及生产产协调司司早在119933年100月300日第十十七期安安全情况况通报上上就对避避雷器提提出修改改意见。文文中要求求
21、对新装装设的33666kV电电压等级级无间隙隙氧化锌锌避雷器器持续运运行电压压(UCC)和额额定电压压(Urr)按表表1所列列值选择择,而同同时保护护性能不不能降低低。(括括号内数数据适用用于发电电机和变变压器中中性点氧氧化锌避避雷器,UUm为系系统标准准电压的的1.005-11.100倍)而在通通报发布布与新标标准修订订的过渡渡阶段,对对中性点点非接地地系统的的氧化锌锌避雷器器额定电电压、持持续运行行电压的的选择提提出了如如下设计计规则:额定定电压在在参考SSiC避避雷器灭灭弧电压压设计基基础上乘乘以1.2-11.3倍倍,持续续运行电电压为系系统运行行最高线线电压。这这样各种种电压等等级电容
22、容器用避避雷器的的额定电电压数据据如下:6kkV额定定电压(型型号为YY5WRR-100/277):上述基基本数据据由于没没有统一一标准,避避雷器厂厂家及使使用单位位在设计计制造中中会有出出入。33贯贯彻20000年年版新标标准,安安全、合合理地对对避雷器器进行选选型的现现实性在我国国20000年新新标准中中(GBB110032-20000),额额定电压压的选择择上述11.2-1.33倍原则则得到了了认可,但但持续运运行电压压的选择择则出现现了新规规定:从从反映避避雷器使使用寿命命的参数数1.55Un/U11mA作作为参考考值选择择(设计计)避雷雷器持续续运行电电压。以以国内避避雷器的的设计、
23、制制造水平平,一般般?值为为80,故持持续运行行电压选选择为额额定电压压的08倍。这这一点我我们从伏伏安曲线线的小电电流区上上看,是是有根据据的。这样样,在实实践中根根据具体体条件进进行模拟拟计算或或按经验验惯例对对避雷器器进行选选型时,应应考虑单单相接地地运行11h的过过电压水水平。但但用户中中的技术术协议甚甚至电力力设计院院图纸中中出现了了许多与与上述值值有细微微差别的的额定电电压值,我我认为是是不必要要的(如如10kkV中出出现1665kkV、11677kV等等)。理理由是实实际设计计避雷器器过程中中,额定定电压值值在伏安曲线线中是在在小电流流区里面面,均小小于U11mAAAC值,追追求
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