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影响无间隙高压避雷器额定电压选择的因素

来源:网络    发布于:2012-7-17 9:40:52    点击:203    品牌:登瑞电气    【进入产品中心

高压避雷器无间隙有间隙工频过电压耐受时间特性中性点有效接地中性点非 有效接地
现行防雷技术发展到今天,高压避雷器 成为公认的*较好的防雷电器,它具有非常优异的 非线性特性,在较高电压下,电阻很小,可以泄放大 量雷电流,残压很低,而在电网运行电压下,电阻很 大,泄漏电流很小,可视为无工频续流。同时,高压避雷器对雷电陡波和雷电幅值同样有限压作用,所以在 3-35kV系统中被广泛采用。
在衡量高压避雷器运行特性的众多参数中,高压避雷器的额定电压是比较重要的一个。同时,它也是在我 们在工程设计中比较容易出现问题的一个。这在无 间隙高压避雷器额定电压选择时表现得尤为 突出。其根源在于,无间隙高压避雷器无间隙,除各种过电压外,还将长期承受运行电压的作 用,而这个因素,经常被忽略。
通常,设计者在进行高压避雷器的额定电压选择时, 往往比较注重高压避雷器应用场所的电力系统额定电 压,选用时,就简单的根据产品样本,对应于所应用 电力系统的标称电压进行选择(以l0kV系统为例, 选用避雷器额定电压值为12.7kV)。其实,这样选 择,对于某些系统来讲,是不正确的,错误选择的后 果会造成高压避雷器的热崩溃。

 

影响无间隙高压避雷器额定电压选择的因素
高压避雷器的额定电压是施加到氧化锌避雷器端子间的* 大允许工频电压有效值,按照此电压所设计的避雷 器,能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电 压下正确的工作。按照国际电工委员会(IEC99-4 GB11032-2000对无间隙高压避雷器的规 定,避雷器在60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 l0s,而不发生热崩溃。
将高压避雷器预热到60并分别经受到大电流或 线路放电等级能量负载后,允许施加在高压避雷器上工 频电压持续时间及不发生损坏或热崩溃相应工频电 压值的数据被称之为高压避雷器工频电压耐受时间特性。 避雷器可耐受额定电压暂时过电压持续时间为 l0s,如果暂时过电压持续时间短于l0s,耐受暂时过 电压的幅值可以提高,反之就可以降低,暂时过电压 的幅值高于或低于避雷器额定电压,其作用时间可 以短于或长于l0s,那么在进行避雷器额定电压的选 择时,可根据不同的系统运行方式,用高压避雷器工频电 压耐受时间特性曲线进行校核。
在我们沿用多年的高压避雷器产品制造标谁《交流 无间隙高压避雷器》GB11032-1989中,有关高压避雷器工频电压耐受时间特性第5.11条是这样规 定的:对用于中性点非有效接地系统的额定电压 3.8-12.7kV的电站高压避雷器和配电避雷器应在1.3 额定电压下耐受2h,在额定电压下耐受24h” 按照该条款,以中压l0kV中性点非有效接地系 统为例,高压避雷器应在13kV的工频电压下耐受2h,按照无间隙高压避雷器耐受工频电压时间特 性,一般l0s2h耐受工频电压要高出15%-25% 那么根据定义,高压避雷器的额定电压应为13kV1.3 倍,即为17kV,该结果与IEC对无间隙金属氧化物 避雷器额定电压的定义是吻合的。但同时我们注意 到,该条款的前提是对用于中性点非有效接地系统 的额定电压3.8-12.7kV的电站避雷器,这显然与我 们的计算结果17kV相矛盾。这大概也就是在2000 81开始实施的《交流无间隙高压避雷器》 GB11032-2000/IEC60099-41991(以下简称《新标 准》)中,该条款不再出现的原因。 在《新标准》第6.13条中,指出了高压避雷器工频电 压耐受时间特性对于选择高压避雷器的额定电压是必要 的,却未能详细提及暂时过电压幅值及持续时间要 求。而各个制造厂家给出的高压避雷器工频电压耐受时 间特性是不同的,这就造成选用上的困难。 这样,设计者在进行高压避雷器的选用时,必须将中 压系统的接地方式和运行方式考虑在内。对于不同 的中压系统接地方式中性点有效接地系统(直接 接地或经低电阻接地)或非有效接地系统(中性点绝 缘经消弧线圈或高电阻接地),高压避雷器额 定电压是不同的。原因在于:对中压系统中性点非 有效接地系统,发生一相接地故障时,不立即跳闸, 其他两健全相对地电压升为线电压,接地故障持续 一段时间(可能超过2h),按照无间隙金属氧化物避雷器耐受工频电压时间特性,一般l0s2h耐受工 频电压要高出15%-25%,因此中压系统中性点非有 效接地系统无间隙高压避雷器额定电压是中 压系统中性点有效接地系统无间隙金属氧化物避雷 器额定电压的1.3倍。
由上述可看出,高压避雷器自身的工频电压耐受时间特性及电力系统的接地方式都会影响高压避雷器的额定电压的选择。

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