(1)山区的高电位引入比平原显著。
(2)山区绕击现象比平原多。
现在使用的避雷器以阀型避雷器和MOA(金属氧化物避雷器)居多,尤其是后者。
(1)阀型避雷器。可分为普通型和磁吹型两类;普通型有FS、FZ型;磁吹型有FCZ、FCD型。
1)FS型。带有间隙的阀片(SiC)、阀片较小、无分路电阻。用于3-10kv小容量配电装置和配电所。
2)FCD型。带有间隙并加装磁吹灭弧元件(电弧旋转式间隙),但部分间隙有并联电容器,电压较低。用于2-15kv旋转电机保护用。
(2)金属养护无避雷器(MOA)。其阀片是以氧化锌基压敏电阻为基础,添加Bi2O2、CO2O3、MnO2、Sb2O3、Cr2O3.等金属氧化物经粉碎混合,高温烧结而成。其非线性比SiC好得多。适用于全封闭组合电器等。
避雷器主要参数
(1)阀型避雷器
1)额定电压(有效值)。它由电力系统电压等级而定。
2)灭弧电压(kV)(有效值)是指在保证灭弧(切断工频续流)条件下允许加在避雷器上的最高工频电压。在选择避雷器时,应根据系统电压的升高不超过灭弧电压来考虑。
3)工频放电电压(干燥和淋雨状态)是指加在避雷器两端使间隙发生放电的工频电压幅值除以后(有效值)有上下限。
4)冲击放电电压是指在避雷器两端加给定波形的冲击电压波时,在放电前所达到的最高电压值。
5)残压。阀片在冲击电流时呈现小电阻,使阀片上的压降降低到足够低;冲击电流过去后,加在阀片上的电压时电网的工频电压,此时阀片呈现大电阻,了工频续流。一般说残压是指冲击电流残压。
(2)氧化锌避雷器(即MOA)
1)无间隙MOA:
a)持续运行电压(有效值),运行中允许持续施加在MOA两端的工频电压有效值。
b)额定电压。正常运行时端部最大工频电压有效值。
c)直流参考电压(1mA下)U1mA。此值是表示阀片是否受潮,确定其动作性能是否符合要求。
d)0.75 U1mA直流电压下的泄露电流。此值主要是检查长期允许工作电流是否符合规定。此电流与MOA的寿命成反比。
e)残压。阀片在冲击电流作用下呈现的电压。
2)有间隙MOA
a)额定电压,定义与无间隙MOA同。
1)3-10kV和35kV、66kV系统分别不低于1.1Um和Um;3kV以上有发电机的系统不低于1.1Um·g
2)性点MOA,对3-20kV和35kV,66kV系统,分别不低于0.Um和0.58Um;对3-20kV发电机不低于0.Um·g
b)工频放电电压(有效值),同阀型避雷器定义。
c)冲击放电电压(峰值),同阀型避雷器定义。
d)残压(峰值),同阀型避雷器定义。
如何选择避雷器
(1)阀型避雷器。
1)额定电压。应与安装地点额定电压一致。
2)灭弧电压。按照使用情况、核对避雷器安装地点可能出现的最大导线对低电压,是否等于或小于避雷器的灭弧电压。
安装地点的最大对地电压与中性点接地方式及系统参数有关。
一般
式中 Umi——灭弧电压有效值。kV;
Cd——接地系数,对中性点非直接接地者,6-10kV及以下取1.1;35kV及以上取1.0;
Usm——电网最高运行线电压,kV
3)校核工频放电电压。
a)在中性点绝缘或经阻抗接地系统中,工频放电电压一般应大于最大运行相电压的3.5倍。
在中性点直接接地系统中,工频放电电压应大于1最大运行相电压的3倍。
b)工频放电电压应大于灭弧电压的1.8倍。
4)校核避雷器的冲击放电电压及残压。
绝缘配合主要由残压来衡量,要求被保护电器基本冲击绝缘水平(BIL)(约为电器的冲击试验电压的90%)应大于避雷器残压的10%-15%。
(2)氧化锌避雷器(MOA)
1)无间隙MOA主要参数选择。
a)持续运行电压
式中 Uby——MOA的持续运行电压有效值,kV;
Uxy——系统最高相电压有效值,kV。
b)MOA的额定电压。应按电网总共单相接地条件下健全相最大暂态工频电压选取。
c)参考电压(kV)包括工频和直流参考电压,参考电压一般取(1.5-2.5)UФ,避免单相接地时出事故。
d)标称放电电流。一般110kV及以下的系统不大于5kA,可选取5kV系列。
e)残压(kV)一般取配合系数为1.4(配合系数-被保护设备的绝缘水平和避雷器的保护水平之比)。
避雷器选型实例
已知某变电所母线电压为35kv,为中性点不接地系统;试选择阀型避雷器。
(1)避雷器额定电压。35kv母线的相对地电压为:有效值,峰值为,Um为设备最高电压有效值,即,则相对地有效值为kV,峰值为kV。故可选避雷器额定电压为35kV
(2)校验避雷器的最大容许电压(灭弧电压),则Um应大于38.5kV(最高运行线电压),从产品样本可查得FZ-35型的灭弧电压值为41kV,可符合要求。
(3)校验工频放电电压,查表知该型工频放电电压不小于84kV,最大运行相电压的3.5倍为kV=77..91kV,符合要求。灭弧电压的1.8倍为kV也符合要求
(4)校核避雷器的冲击放电电压及残压。有表中查得波形为10/20μs(5kA)的冲击电流下残压峰值不大于134 kV,以15%计算要求被保护电器的BIL(约为电器的冲击试验电压的90%)应大于kV。对于35kV电压等级的电气设备是完全满足要求的。
参考文献
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