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影响无间隙金属氧化物避雷器额定电压选择的因素

影响无间隙金属氧化物避雷器额定电压选择的因素
避雷器的额定电压是施加到避雷器端子间的最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)及GB11032-2000对无间隙金属氧化物避雷器的规定,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。
在我们沿用多年的避雷器产品制造标准《交流无间隙金属氧化物避雷器》GB11032-1989中,有关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的电站避雷器和配电避雷器应在1.3倍额定电压下耐受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,避雷器应在13kV的工频电压下耐受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l0s比2h耐受工频电压要高出15%-25%。那么根据定义,避雷器的额定电压应为13kV的1.3 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 年8月1日开始实施的《交流无间隙金属氧化物避雷器》 GB11032-2000/IEC60099-4:1991(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,指出了避雷器工频电压耐受时间特性对于选择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),金属氧化物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l0s比2h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金属氧化物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,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避雷器的额定电压的选择。

 

文章来源:http://www.ychydq.com/1613.html
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