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浅析氧化锌避雷器的工程应用论文

时间:2020-02-15 02:06:10    点击: 70次    来源:论文资本网    作者:搜集摘文 - 小 + 大年夜

[摘 要] 根据氧化锌避雷器的生长及分类,对氧化锌避雷器的选用和应用中的成绩作以阐述,结合氧化锌避雷器应用中的成绩,提出照应的技巧办法。
[关键词]氧化锌避雷器 应用选型 技巧办法
 
1.概述
氧化锌避雷器是国外60年代开端生长起来的过电压保护的新技巧,我国从1976年开端停止电力氧化锌避雷器的研究,自80年代以来,我国的氧化锌避雷器技巧生长很快,并引进国外先辈技巧及临盆线,到今朝国际氧化锌避雷器的临盆,不管从数量、规格、照样从质量上都已构成相当的范围和程度,采取国际标准临盆的产品都以接近或达到国际先辈水准。现已开辟出直至500kv的氧化锌避雷器;由带串并联间隙生长到无间隙,电阻片通流容量赓续进步。从部标到国标(gb11032—89),直至与iec99—4靠近的国标gb11032—xxxx(修订报批稿)曾经正式完成。如今在电力体系中氧化锌避雷器得以广泛应用,为进步氧化锌避雷器安然靠得住运转的程度,在临盆厂赓续进步产品设计水平和制造质量的同时,也要加强对运转中氧化锌避雷器停止严格有效的检测和定期预防性实验,及展开氧化锌避雷器的在线监测,都是包管其安然靠得住运转的有效手段。
2.氧化锌避雷器的分类
我国的氧化锌避雷器研制和临盆现以构成集合型和范围化的大年夜临盆体系,在经过引进、消化、移植国外的先辈技巧的生长阶段,现已开辟研制具有本身自力知识产权的系列产品,部分产品已达到国际先辈程度,并与国际标准接轨参与国际市场的竞争。
以下结合我国临盆的氧化锌避雷器系列产品,根据其不合的技巧目标停止分类:
2.1按电压等级
   氧化锌避雷器按额外电压值来分类,可分为三类;
   2.1.1.高压类;其指66kv以上等级的氧化锌避雷器系列产品,大年夜致可划分为500kv、220kv、110kv、66kv四个等级等级。
   2.1.2.中压类;其指3kv~66kv(不包含66kv系列的产品)范围内的氧化锌避雷器系列产品,大年夜致可划分为3kv、6kv、10kv、35kv四个电压等级。
    2.1.3.高压类;其指3kv以下(不包含3kv系列的产品)的氧化锌避雷器系列产品,
大年夜致可划分为1kv、0.5kv、0.38kv、0.22kv四个电压等级。
2.2按标称放电电流
    氧化锌避雷器按标称放电电流可划分为20、10、5、2.5、1.5ka五类。
2.3按用处
    氧化锌避雷器按用处可划分为体系用线路型、体系用电站型、体系用配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。
2.4按构造
    氧化锌避雷器按构造可划分为两大年夜类;
    2.4.1.瓷外套;瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级,ⅰ级为浅显型、ⅱ级为用于中等污秽地区(爬电比距20mm/kv)、ⅲ级为用于重污秽地区(爬电比距25mm/kv)、ⅳ级为用于特重污秽地区(爬电比距31mm/kv)。
2.4.2.复合外套;复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套,并选用高性能的氧化锌电阻片,外部采取特别构造,用先辈工艺办法装配而成,具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的两重长处。该系列产品除具有瓷外套氧化锌避雷器的一切长处外,另具有绝缘性能、高的耐污秽性能、优胜的防爆性能和体积小、重量轻、平常平凡不需保护、不容易破损、密封靠得住、耐老化性能优良等长处。
2.5按构造性能
氧化锌避雷器按构造性能可分为;无间隙(w)、带串连间隙(c)、带并联间隙(b)三类。
3.氧化锌避雷器的选用
氧化锌避雷器在选用中应留意它的参数的精确选择,不然将会在运转中产生各类成绩,乃至招致变乱产生。
3.1标称放电电流
因氧化锌避雷器的标称放电电流分为五类,在选用时应根据避雷器的应用处合和避雷器的技巧参数来选择,见表1。

表1氧化锌避雷器技巧参数
标称放电电流(ka) 避雷器额外电压(kv有效值) 大年夜电流冲击电流值(ka峰值) 大年夜电流压力释放预期对称电流(ka有效值) 小电流压力释放电流值(a有效值) 避雷器实用处合   20 420≤ur≤468    100 80、63、40、20                800 电站用避雷器   10 90≤ur≤468   100(65) 40、20、10       5 4≤ur≤25   16 发电机用避雷器 5≤ur≤17   65(40)       — 配电用避雷器 5≤ur≤90 16 补偿电容器用避雷器 5≤ur≤108 16 电站用避雷器 42≤ur≤84 10 电气化铁道用避雷器   2.5 4≤ur≤13.5   25 5 电动机用避雷器 1.5 0.28≤ur≤0.5     10 — 高压避雷器 2.4≤ur≤15.2 5 电机中性点用避雷器 60≤ur≤207 5 变压器中性点避雷器
注:1.括号内大年夜电流冲击峰值为推荐值;
    2.根据运转条件,电流峰值可取其他值(较高或较低)。
3.2额外电压
按iec标准规定,避雷器在注入标准规定的能量后,必须本事受相当于额外电压数值的临时过电压至少10s 。
避雷器额外电压可按下式选择:
ur≥kut(kv)
式中:k为切除短路毛病时间体系。10s及以内切除毛病k=1.0;10s以上切除毛病k=1.3;ut为临时过电压,kv。
在选择避雷器额外电压时,仅推敲单相接地、甩负荷和长线电容效应惹起的临时过电压。
3.3最大年夜持续运转电压
普通情况下,避雷器最大年夜持续运转电压uc ≥0.8ur,且不得低于以下规定值:
直接接地体系:
uc≥um/1.732
式中:um为体系最高任务电压,kv。
非直接接地体系:
10s及以内切除毛病时,
uc≥um/1.732
10s以上切除毛病时,
uc≥um      (35~66kv)
uc≥1.1um   (3~10kv)
3.4雷电冲击保护程度
避雷器标称放电电流(8/20μs)下的残压值为避雷器的雷电冲击保护程度。陡波标称放电电流(1/5μs)下的残压值与标称放电电流下的残压值之比不得大年夜于1.15。
避雷器雷电冲击保护程度应满足保护电力设备绝缘合营的请求。即满足电气设备全波冲击绝缘程度与雷电冲击保护程度之比不得小于1.4。
3.5操作冲击保护程度
避雷器操作冲击电流(波前30~100μs)下的残压值为避雷器的操作冲击保护程度。操作冲击绝缘合营系数应满足:电气设备的操作冲击绝缘程度与操作冲击保护程度之比值不得小于1.15。
3.6压力释放等级
在大年夜气中应用带有压力释放装配的避雷器,应按避雷器安点缀能够的最大年夜短路电流有效值停止选择。不合的标称放电电流具有不合的压力释放等级。3.7外绝缘程度
爬电比距可按下式肯定:
λ=l/um
式中:l为瓷套爬电间隔,cm;um为体系最高任务电压,kv。
氧化锌避雷器爬电比距的选择,要根据不合污秽等级的请求值停止拔取,在选择上要取下限值,以确保其运转的安然性。
4.氧化锌避雷器运转中的成绩分析
4.1.氧化锌避雷器的密封成绩
氧化锌避雷器密封老化成绩,主如果临盆厂采取的密封技巧不完美,或采取的密封材料抗老化性能不稳定,在温差变更较大年夜时或运转时直接近产品寿命前期,形成其密封不良而后使潮气浸入,形成外部绝缘破坏,加快了电阻片的劣化而惹起爆炸。
4.2.电阻片抗老化性能差
在氧化锌避雷器运转在其产品寿命的前期,电阻片劣化形成泄漏电流上升,乃至形成与瓷套外部放电,放电严重时避雷器外部气体压力和温度急剧增高,而惹起氧化锌避雷器本体爆炸,外部放电不太严重时可惹起体系单相接地。
4.3瓷套污染
由于任务在室外的氧化锌避雷器,瓷套遭到情况粉尘的污染,特别是设置在冶金厂区内变电所,由于粉尘中金属粉尘的比例较大年夜,故给瓷套形成严重的污染而惹起污闪或因污秽在瓷套外面的不均匀,而使沿瓷套外面电流也不均匀分布,必将招致电阻片中电流imoa的不均匀分布(或沿电阻片的电压不均匀分布),使流过电阻片的电流较正常时大年夜1~2个数量级,形成附加温升,使接收过电压才能大年夜为降低,也加快了电阻片的劣化。
4.4.高次谐波
冶金企业电网随着大年夜吨位电弧炉、大年夜型整流、变频设备的应用及轧钢临盆的冲击负荷等的影响,使电网上的高次谐波值严重超标。由于电阻片的非线性,当正弦电压感化时,还有一系列的奇次谐波,而在高次谐波感化时就加倍速了电阻片的劣化速度。
4.5.抗冲击才能差
氧化锌避雷器多在操作过电压或雷电条件下产闹变乱,其缘由是因电阻片在制造工艺过程当中,由于其各工艺质量控制点控制不严,而使电阻片的耐受方波冲击才能不强,在频繁接收过电压能量过程当中,加快了电阻片的劣化而破坏,掉去了本身的技巧性能。
5.技巧办法
针对冶金电网的特点及氧化锌避雷器几次变乱分析的结论,要包管氧化锌避雷器在网上安然靠得住运转,应采取以下办法:
5.1.设计选型
在设计选型上,应首选有多年稳定运转实际的产品,在选择临盆厂时,应选择有先辈的工艺设备和完美的检测手段的临盆厂,才能包管所选用的氧化锌避雷用具有高的抗老化、耐冲击性能,以使在产品的寿命周期内稳定运转。
5.2.在线监测
   增设氧化锌避雷器的在线监测仪,并加强对在线监测仪的巡检力度,特别是在雷雨后和易产生毛病的部位(有电弧炉负荷的母线段、氧化锌避雷器寿命已到前期)增长巡次数。定期给氧化锌避雷器停止各项电气性能测试及在线监测仪的校验。
5.3.防污办法
采取须要的避雷器瓷套的防污办法,如定期打扫或涂以防污闪硅油,在氧化锌避雷器选型上选用防污瓷套型的氧化锌避雷器。
5.4.谐波管理
加强电网谐波的管理力度,在有谐波源的母线段增设静态无功补偿和滤波装配,以使电网的高次谐波值控制在国度标准予可范围内。
5.5.技巧管理
加强对氧化锌避雷器的技巧管理任务,即对运转在网上的每只氧化锌避雷器建立技巧档案,对出厂申报、定期测试申报及在线监测仪的运转记录均要存入技巧档案,直至该避雷器加入运转。
据国外有关技巧材料统计,氧化锌避雷器破坏的缘由有雷电和操作过电压,受潮、污闪、体系条件、本身毛病等,但仍有必定比例破坏的缘由不详,故仍有其在运转中对变乱缘由不明白的成绩。又因氧化锌避雷器的劣化速度的团圆性,及雷电、操作过电压、谐波、运转情况等的随机性,都决定着氧化锌避雷器的安然运转的靠得住性,故需在往后的任务实际中去研究、实验、摸索和总结,以使得其在运转中的不安然身分可得以预防和完美。

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