并聯(lián)電容器裝置中金屬氧化鋅避雷器廠家幾種接線(xiàn)方式及其主要技術(shù)參數(shù)和型號(hào)選擇

金屬氧化物避雷器，英文名為Metal Oxide Arrester，簡(jiǎn)稱(chēng)MOA。無(wú)間隙金屬氧化物雷器，指僅有金屬氧化物非線(xiàn)性電阻片相串聯(lián)和（或）并聯(lián)、無(wú)并聯(lián)或串聯(lián)放電間隙所組成的避雷器，是用以保護(hù)電氣設(shè)備免受各種過(guò)電壓危害的保護(hù)設(shè)備。電力系統(tǒng)過(guò)電壓是由雷擊、開(kāi)關(guān)操作或故障等引起的，可分為三大類(lèi)：暫時(shí)過(guò)電壓，操作過(guò)電壓，雷電過(guò)電壓（或大氣過(guò)電壓）。MOA是七十年代發(fā)展起來(lái)的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時(shí)就有它的一定開(kāi)關(guān)電壓（叫壓敏電阻），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復(fù)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷(xiāo)后，它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，在電力線(xiàn)上如安裝MOA后，當(dāng)產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)，高電壓使壓敏電阻擊穿，電流通過(guò)壓敏電阻流入大地，使電源線(xiàn)上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全。為了使避雷器能可靠地保護(hù)電氣設(shè)備，要求避雷器的伏安特性在電氣設(shè)備的伏安特性下面，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)，電容器兩端電壓升高，避雷器動(dòng)作，將電容器兩端的電壓限制在避雷器保護(hù)水平以下。目前氧化物避雷器閥片的主要成分是氧化鋅，所以也常稱(chēng)之為氧化鋅避雷器。

目前使用的避雷器廠家有瓷套式和復(fù)合外套兩種，復(fù)合外套避雷器的外套材料選用的主料是甲基乙烯基硅橡膠。

復(fù)合外套避雷器和瓷套式避雷器相比，具有以下特點(diǎn)：

（1）重量輕，體積?。?/span>

（2）避雷器的耐污性能好，利用硅橡膠外套的憎水性，提高了避雷器的外絕緣性能，減輕了裝置的維護(hù)工作量；

（3）避雷器的防爆性能好，采用環(huán)氧玻璃絲筒和硅橡膠材料制的復(fù)合外套，有利于釋放避雷器故障時(shí)的內(nèi)部壓力，避免了避雷器爆炸對(duì)其它設(shè)備的危害。

因此，現(xiàn)在常選用復(fù)合外套氧化物避雷器。

產(chǎn)品型式：

Y—瓷套式氧化物避雷器YH—復(fù)合外套氧化物避雷器

結(jié)構(gòu)特征：

W—無(wú)間隙C—串聯(lián)間隙B—并聯(lián)間隙

使用場(chǎng)所：

S—配電型Z—電站型B—并聯(lián)電容器用D—電機(jī)用T—電氣化鐵道用X—線(xiàn)路型

附加特性：

W—防污型G—高原型TH—濕熱帶地區(qū)用根據(jù)避雷器安裝地區(qū)的污穢情況，按標(biāo)準(zhǔn)GB/T5582選用避雷器外絕緣污穢等級(jí)。污穢等級(jí)分為4級(jí)，規(guī)定了外套最小公稱(chēng)爬電比距的要求：Ⅰ級(jí)輕污穢地區(qū)為17mm/kV；Ⅱ級(jí)中等污穢地區(qū)為20mm/kV；Ⅲ級(jí)重穢地區(qū)為25mm/kV；Ⅳ級(jí)特重污穢地區(qū)為31mm/kV。

避雷器的術(shù)語(yǔ)：

持續(xù)運(yùn)行電壓（Uc），允許持久地施加在避雷器端子間的工頻電壓有效值。

額定電壓（Ur），施加到避雷器端子間的最大允許工頻電壓有效值。

標(biāo)稱(chēng)放電電流（In），用來(lái)劃分避雷器等級(jí)的，具有8/20波形的雷電沖擊電流峰值。

殘壓（Ures），放電電流通過(guò)避雷器時(shí)其端子間的最大電壓峰值。直流1mA參考電壓（U1mA），避雷器在1mA直流參考電流下測(cè)出的避雷器上的電壓。一般不小于避雷器額定電壓峰值。直流1mA電壓通常又稱(chēng)為轉(zhuǎn)折電壓。當(dāng)端電壓小于U1mA時(shí)，通過(guò)避雷器電流很小，以容性分量為主，當(dāng)端電壓大于U1mA時(shí)，避雷器電流迅速增大，且以阻性分量為主。

荷電率（η），持續(xù)運(yùn)行電壓的峰值與直流1mA參考電壓的百分比。荷電率的高與低直接影響避雷器的老化速度，一般小于80%。避雷器的標(biāo)稱(chēng)放電電流In是波形為8/20μs用以劃分其等級(jí)類(lèi)別的重要參數(shù)。

有1.5、2.5、5、10、20kA等五級(jí)，前三級(jí)分別與中性點(diǎn)、電機(jī)避雷器、電容器避雷器相對(duì)應(yīng)，電站避雷器則分為后三級(jí)。

保護(hù)特性：

MOA的保護(hù)特性，完全由它的殘壓確定。一般殘壓與避雷器的額定電壓成比例。對(duì)于某一額定電壓的MOA，其殘壓是通過(guò)避雷器電流的函數(shù)。

保護(hù)特性由以下各項(xiàng)組合：

a）陡波電流沖擊下殘壓；

b）雷電沖擊電流下殘壓；

c）操作沖擊電流下殘壓。

避雷器的操作沖擊保護(hù)水平是規(guī)定的操作沖擊電流下的最大殘壓。并聯(lián)電容器裝置中金屬氧化鋅避雷器主要限制操作過(guò)電壓，系統(tǒng)母線(xiàn)避雷器8/20μs雷電沖擊殘壓主要限制大氣過(guò)電壓避雷器在操作過(guò)電壓下的保護(hù)特性，規(guī)定進(jìn)行操作沖擊電流下的殘壓試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的視在波前時(shí)間為30μs但小于100μs，視在波尾半峰值時(shí)間約為視在波前時(shí)間2倍的放電電流峰值，因?yàn)椴僮鳑_擊電流的波前時(shí)間在30～100μs范圍內(nèi)，對(duì)殘壓值無(wú)明顯影響。電流幅值則按不同電壓等級(jí)規(guī)定不同的數(shù)值

（GB11032-2000中8.3.3表14并聯(lián)補(bǔ)償電容器用避雷器操作沖擊電流峰值取125A及500A）。

電容器組的操作過(guò)電壓有可能是：

（1）合閘過(guò)電壓；

（2）非同期合閘過(guò)電壓；

（3）合閘時(shí)觸頭彈跳過(guò)電壓；

（4）分閘時(shí)電源側(cè)有單相接地故障或無(wú)單相接地故障的單相重?fù)舸┻^(guò)電壓；

（5）分閘時(shí)兩相重?fù)舸┻^(guò)電壓；

（6）斷路器操作一次產(chǎn)生的多次重?fù)舸┻^(guò)電壓；

（7）其他與操作電容器組有關(guān)的過(guò)電壓。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，分閘操作時(shí)的過(guò)電壓是主要的，其中分閘過(guò)電壓又主要出現(xiàn)在單相重?fù)舸r(shí)，兩相重?fù)舸┖鸵淮尾僮鲿r(shí)發(fā)生多次重?fù)舸┑膸茁示苌佟?/span>

避雷器廠家、歐式電纜接頭、冷縮電纜終端的主要參數(shù)的選擇：

GB50227-1995  并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范中：高壓并聯(lián)電容器裝置的操作過(guò)電壓保護(hù)和避雷器接線(xiàn)方式，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1. 高壓并聯(lián)電容器裝置的分組回路，宜設(shè)置操作過(guò)電壓保護(hù)。

2. 當(dāng)斷路器僅發(fā)生單相重?fù)舸r(shí)，可采用中性點(diǎn)避雷器接線(xiàn)方式，或采用相對(duì)地避雷器接線(xiàn)方式。

3. 斷路器出現(xiàn)兩相重?fù)舸┑母怕蕵O低時(shí)，可不設(shè)置兩相重?fù)舸┕收媳Ｗo(hù)。當(dāng)需要限制電容器極間和電源側(cè)對(duì)地過(guò)電壓時(shí)，其保護(hù)方式應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）電抗率為12%及以上時(shí)，可采用避雷器與電抗器并聯(lián)連接和中性點(diǎn)避雷器接線(xiàn)的方式

（2）電抗率不大于1%時(shí)，可采用避雷器與電容器并聯(lián)連接和中性點(diǎn)避雷器接線(xiàn)的方式

（3）電抗率為4.5%～6%時(shí)，避雷器接線(xiàn)方式宜經(jīng)模擬計(jì)算研究確定。

3～66kV為不接地系統(tǒng)，接于此系統(tǒng)中的電容器組的中性點(diǎn)均未接地。因此，在開(kāi)斷電容器組時(shí)如發(fā)生單相重?fù)舸?，電容器組的電源側(cè)（高壓端）對(duì)地可能出現(xiàn)超過(guò)設(shè)備對(duì)地絕緣水平的過(guò)電壓，如在電抗率K=0時(shí)的理論最大值為5.87倍相電壓，而且，隨K值增大，過(guò)電壓呈上升趨勢(shì)；在電源側(cè)有單相接地故障時(shí)產(chǎn)生的單相重?fù)舸┻^(guò)電壓遠(yuǎn)高于無(wú)接地情況。因此，對(duì)單相重?fù)舸┻^(guò)電壓應(yīng)予以限制。對(duì)于操作較為頻繁的真空斷路器，應(yīng)考慮發(fā)生單相重?fù)舸┑目赡苄浴?/span>

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