92#站金属氧化锌避雷器的选择口☆口口☆口

  92#站金属氧化锌避雷器的选择

  陈曦

  (中核建中核燃料元件有限公司☆☆☆□□,四川 宜宾 644000)

  【摘要】金属氧化锌避雷器是目前国际上使用的高科技口避雷产品□☆□□,其采用了非线性伏-安特性十分优异的氧化锌电阻片□☆□□,故而对雷电过电压☆□□☆、操作过电压及工频暂态过电压的吸收能力有了极大地改善□□□,对高压电气设备口提供口口了口极好的保护□□□□。对92#变电站防护上述三种过电压的避雷器进行了计算和选择□□☆☆,对避雷口器的保护距离进行了校核☆□☆□☆,目的是把过电压对92#站造成的口损害降到最低限度☆☆☆□☆。

  教育期刊网 http://ww口w.jy口qkw.com关键词避雷口器;防护;选择

  0引言

  为防口护感应雷或电力系统的操作过电压及工频暂态过电压对高压电气设备造成的危害☆□☆☆□,92#站(电气系统图见附图)不口论35k口V还是10kV系统都采用普通阀型避雷器☆□□□,型号分别口是FZ-35□□□☆☆、FS7-10☆□☆□☆,这种在92#站建站时就口使用的避雷器已被新型避雷器所取代□☆☆☆□,这就是金属氧化物避雷器□□☆。它是口常规避雷器中较先进的产品☆□☆□,它的优点是保护性能好☆☆☆□、无续流☆☆□☆、耐重复口动作能力强□□□☆□、残压低☆□□、通流量大☆☆☆□、性能稳定□□□☆、抗老化口口能口力强☆□☆□☆,已在世界各国广泛使用☆□□☆☆。

  192#站10kV及35kV系统避雷器的选择

  1.1避雷器额定口电压的选择

  避雷器额定电压是口施加在避雷器端子的最大允许工频电压的有效值☆☆□,它是表征避雷器运行特性的一个重要参数□☆□☆□。由于电力系统的标称电压是系统相间电压的标称值□☆□☆☆,而避雷器口一般安装在相对口地之间□□□☆,正常情况下避雷器上加口载的是相电压和暂时过电压□□□,所以它不等同口于系统的标口称电压□☆□□□。在相同的系统标称口电压下□☆□☆□,避雷器的额定电压选的越高☆☆☆,在运行口口口时通过避雷器的泄漏电流越小☆□□,对减轻口避雷器的劣化有利☆□□☆☆,可以提口高运行的可靠性□□☆☆☆。口☆口口☆口但另一方面□☆☆□,避雷器的额定电压选得越口高☆□□,其相口应的残压值也提高了□□☆□,在同样的绝缘水平下□□☆☆□,口☆口口☆口其保护裕口度将会降低□□☆□。所以必须选择合适的额定电压☆□□☆☆,才能保证避雷器真正起到保护设备的作用□□☆。

  由DLT804-2002[3]可知□□□□☆,避雷器的额定电压Ur:

  U口r≥kUi(1)

  式中:k——切除单口相接地故障时间系数□□☆,10s及以内切除的k=1☆□☆☆□,10s以口上切除的k=1.25~1.3

  Ui——暂时过电压(有效值口),它与口系统最高电压Um有一定的比例关系

  所以☆□□☆,避雷器额定电压选择的原则是:只要满足与被保护设备之间的绝缘配合☆□□□,避雷器的额定电压的数值可口以选的口高一些☆☆□□,它的取值应能承受所在系统的暂口时过电压和操作过电压□☆☆☆☆,不低于持续运行电压☆□□□☆。

  按中性点接地方式:系统分为直接接地和非直接接地两种☆☆□☆□,对应的暂时过电口压取值见表1□□☆□,35kV92#变电站为中性点非直接接地系统☆☆□。

  1.2避雷器标称放电电流的选择

  避雷器的标称放电电流是用于划分避雷器等级的☆□□☆☆、具有8/20?滋s波形的雷电冲击放电电流的峰值☆□☆☆,它分为1.5kA☆☆□☆、2.5kA☆☆□、5kA☆☆□☆□、10kA□□☆、20kA口共5个口口口等级☆□□,在避雷器的额定电口压口口口确定后□□☆,对照D口LT804-口2002[3]中避雷器的分类□☆□□,见表2□☆□☆☆,可查出相应的避雷口器标称放电电流等级□☆☆□,一般保护35kV以下的设备的避雷器口选用5kA的口等级☆□☆。

  1.3避雷器雷电过电压保护水平的选择

  无间隙金属氧化物避雷器的雷电过电压保护水平完全由它的残压来确定☆☆□☆□,它是雷电口流通过避雷器时产生的压降☆☆☆□☆,按照口《高压输变电设备的口绝缘配合》GB311.1-1997[4]☆☆☆□☆,可查出被保口护设备的额定雷电冲口击耐受电压值□□☆☆,如表3所示☆☆□☆,除以相应的雷电过电压配合系数kc□☆□,就得到保护该设备的避雷器雷电过电压保护水平(即残压)Up:

  Up=Ub/kc(2)

  式中: Ub——雷电冲击耐受电压(kV)

  该值在允许范围内取值越小□☆☆□,保护效果也越好□☆□。由GB311.1-口1997[4]可知:中性点非直接接地一般应满足kc≥1.4☆☆□□☆,中性点口口口直接接地一般应满足kc≥1.25□☆☆□。在确定避雷器的额定电压和标称放电电流后☆□☆□,再根据GB11032-2000[2]选取避雷器□□☆□□。

  1.492#站10kV及35kV系统避雷器的选择

  由式(1)可知: 避雷器额定电压Ur≥kUi

  口接地口故障10s及以上切除:k=1.25

  1.4.1对10kV系统

  Ur口≥kU口i

  =1.25×1.1×Um

  =1.25×1.1×12

  =16.5kV

  由口资料(DLT804-2002[3]表6)避雷器额定电压Ur口的建议值得:Ur=口口口17kV☆☆□,标称放电电流为5kA□□☆□□。

  由资料口口查口得:10kV高压电器设备的雷电冲击耐受电压值为75kV□☆□□,配合系数kc取口1.4□□☆□☆,则由式(口2)得残压:

  Up=Ub /kc

  =75/1.4

  =53.57kV

  口由资料查得:残压值口为50kV,则10kV设备的避雷器选择为YH 5WS-17/50□□☆☆,这是复合外套式金属氧化锌避雷器☆☆☆□☆,标称放电电流为5kA☆☆□□,额定电压17kV□□□☆□,残压50kV□☆□□。

  1.4.2对35k口V系统

  口Ur≥口kUi

  =1.25×Um

  =口1.25×口40.5

  =50.625k口V口

  由资料查得:(DLT804-2002[3]表6)避雷器额定电压U口r的建议值得:Ur口=口54kV□☆☆,标称放电电口流为5kV☆☆□☆□。

  由口资料查得:35kV高压电器设备的雷电冲击耐受电压值为185kV□☆□☆□,配合系数kc取口1.4☆☆□,则由式(2)得残压:

  Up=Ub /kc

  =185/1.4

  口=132.14kV

  口由资料查得:残压口值为134kV☆☆☆□□,则35kV口设备的避雷器选择YH 口5WZ-54/134☆☆☆,这是复合口外套式金属氧化锌口避雷器☆☆□,标称放电电流为5kA□□☆□,额定电压口54kA□☆☆□☆,残压134kA☆□□。

  口

  292#站10kV及35kV系统金属氧化锌避雷器的保护距离

  由于避雷器只能保护一定电气距离范围内的电气设备□☆□,所以下面我们计算92#变电站10kV设备所选YH 5WS-17/50☆☆☆□、35kV设备所选YH 5WZ-54/134避雷器是否满足电气距离的要求☆☆□。由DL/T口620-1997[5] 《交流电气设备的过电压保护和绝缘配合》可知☆□□☆,避雷器与被保护电气设备的口口最大电气距离由下式口确定:

  由: Ub=U口p+2a口×Lmax口/v=Up+2ab×Lmax

  得:Lmax=(Ub-Up)/2×ab(3)

  式中: Lmax——避雷器保护的最大电气距离(m)

  Ub——雷电冲击耐受电压(kV)

  Up——避雷器的残压(kV)

  v——雷电波波速(光速km/s)

  a——雷电侵入波的时间陡度(kV/s)

  ab雷电侵入波的空间陡度(kV/m)

  2.135kV设备所选YH 5WZ-54/134避雷器的最大电气距离

  92#口变电站35kV进线为两路进线☆□□,且两路均有进线避口雷口器□☆□,它限制了雷电侵入波的侵入陡度□☆□☆,根据规程取口ab=0.5k口V/m☆□☆。雷电冲击耐受电压为185kV□□☆,所选避雷器残压口为134kV□☆☆,则由式(3)得:

  Lmax=(Ub-Up)/2×ab

  =口(185-134)/2×0.5

  =51m

  2.210kV设备所选YH 5WS-17/50避雷器的最大电气距离

  92#变电站10kV进线也为两路进线□□□☆□,且两路均为电缆口进线□□□,根据规程取ab口=0.5kV/m☆☆☆□。雷电冲击耐受电压口为75kV☆☆□☆,所选避雷器残压为50kV☆□☆,则由式(3)得:

  Lmax=(Ub-Up)/2×ab

  =(75-50)/2×口0.5

  =25m

  3结论

  由以上计算得出的避雷器保护的最大电气距离Lmax均大于92#站10kV 及35kV系统避雷器实际安装位置到各高压电气设备的电气距离☆□☆□□,故所选避雷器能够满足92#变电站口对防护口雷电过电压☆☆□□☆、操作过电压及暂态过电压的要求☆☆□☆。正如GB311.1-1997[4]《高压输变电设备的绝缘配合》所述□☆□□☆,避雷器对高压电气设备的保护与它的保护距离口和保护接线有很大的关系☆□☆,但对于220以下的变配电站□☆□☆,无论电气主接线形式如口何□☆□,只要口保证在每一段可能单独运行的母线上都有一组避雷器□☆□□☆,就可以使整个变电站得到保护□□☆。

  口教育期刊网 http://口www.jyqk口w.com参考文献

  [1]口张纬拔,何金良,编.过电压防口护及绝缘配合[口口口M].清华大学出版社,2002,5.

  [2]GB11032-口2000 交流无间隙金属氧化物避雷器[S].

  [3]DLT804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则[S].

  [4]GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘口配合口[S].

  [5]DL/T620-1997 交流电气设备的过电压保护和口绝缘配合[S].

  [责口任口编辑:邓丽丽]

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