高压避雷器的正确安装方法

如今,避雷器通常用于开关设备中,以将瞬态电压钳制在低于被馈电设备和开关设备馈电设备的允许 BIL 的水平。在某些系统配置下,避雷器在延长电机和发电机设备寿命方面发挥着特殊作用。金属氧化物压敏电阻 (MOV) 常用于开关设备和中压电机控制中心 (MVMCC)。与旧阀型碳化硅技术相比,金属氧化物避雷器可在较低的浪涌电流水平下平稳地开启和关闭。

金属氧化物电阻片主要性能如下:

   1)伏安特性优异:这也是氧化锌电阻片与碳化硅电阻片最大的区别,在正常运行电压下流过碳化硅电阻片电流将达到数十安培,而流过金属氧化物电阻片的电流只有几十微安,其实这也就是取消间隙,实现无间隙避雷器的原因所在。

   2)通流容量大;

   3)响应速度快;

   4)使用寿命长。

高压避雷器的正确安装方法

参数

避雷器的参数不仅关系到被保护设备的安全,而且也关系到避雷器自身的安全,所以避雷器参数的确定非常重要,现在我们谈一下避雷器主要技术参数的确定:

1、额定电压(Ur):施加到避雷器端子间的最大允许电压有效值。它根据系统接地方式来确定,具体如下:

a)有效接地系统的额定电压(Ur),3~35kV系统为1~1.2倍的系统最高运行电压(Um),35kV以上系统为0.8倍(Um);

b)不接地系统的额定电压(Ur), 3~20kV系统的为1.38倍(Um),35~66kV系统的为1.25倍(Um)。电机用避雷器的额定电压(Ur)为1.25~1.30倍的电机额定电压。

2、持续运行电压(Uc):允许持久的施加在避雷器端子间的工频电压有效值。持续运行电压(Uc)为0.75~0.8倍的避雷器额定电压(Ur);

3、标称放电电流(In):用来划分避雷器等级的、具有8/20波形的雷电冲击电流峰值。在GB11032标准中对此有明确规定,如果使用环境特殊时,还可以做相应的调整。

4、残压(保护水平)(Ures):放电电流通过避雷器时其端子间的最大电压峰值。它主要有雷电残压和操作残压两种,根据被保护设备的绝缘耐受水平来确定,即绝缘耐受水平/残压=配合系数Ks,一般雷电残压配合系数Ks≥1.4,操作残压配合系数Ks≥1.15;

5、外绝缘及耐污要求(爬电比距):根据使用地区的污秽情况来选择避雷器耐污要求,即爬电比距。避雷器爬电比距按照污秽等级分为4级,具体如下:

    Ⅰ级轻度污秽地区为17mm/kV;

    Ⅱ级中等污秽地区为20mm/kV;

    Ⅲ级重污秽地区为25mm/kV;

    Ⅳ级特重污秽地区为31mm/kV。

在选择爬电比距时,应注意外套的有效绝缘高度,考虑它的有效性。在Ⅲ级及以上重污秽地区用的避雷器,其型式试验中应做人工污秽试验。

安装

要在开关设备和中压马达保护中安装 MOV 避雷器,需要考虑几个物理方面以确保可靠运行。其中最重要的是环境温度、将避雷器连接到被保护设备的导体的引线长度以及两个单独相中避雷器之间的间距。

环境温度——金属氧化物压敏电阻的额定环境温度为 -40°C 至 40°C,临时最高气温为 60°C。随着器件温度的升高——漏电流继续攀升。漏电流的增加导致避雷器温度超过 MOV 的额定温度。避雷器的内阻开始下降,器件开启电压降低。如果温度超过避雷器的热能力,就会发生热失控,避雷器在系统工作电压下开启,不会关闭,从而导致线路对地故障。

电缆连接尾线长度 – 连接避雷器和受保护设备以及避雷器和接地母线的导线长度必须尽量缩短,这一点至关重要。波继续在系统中以接近光速的原始浪涌电压穿过避雷器,直到避雷器打开以将电压钳位在避雷器放电电压。将避雷器连接到被保护设备和避雷器到接地层的引线的电压降会对避雷器的放电电压产生不利影响。经验法则是避雷器放电电压降低 5.2 kV/米。对于相导体和接地母线之间的每米引线长度。在 12kV 以上的系统中,降低的放电电压变得更加重要,其中 BIL 协调裕度降低到推荐的 20% 保护裕度以下。

裙边距离——避雷器由两种平行的介电材料组成。外表面通常是一种聚合物绝缘材料,可沿避雷器的长度产生电压梯度。该表面距离通常称为爬电距离。第二部分是避雷器的内部部分、MOV 盘、标称电压的绝缘体和较高电压的导体。为防止跨表面传导(电痕),必须保持足够的相间和相间接地间距。建议使用 1mm/1.2kV BIL 的裙边间距。

导体到导体的距离——除了裙边到裙边的间距之外,重要的是要在整个系列中保持导体之间的相位间距。连接到避雷器顶部接线片的导体处于线路电位,并且必须保持与母线相导体相同的相间距。如果开关设备间距基于绝缘相距,则必须启动避雷器顶部的接线片连接。靴套应勉强覆盖第一个裙环,并应形成从导体到避雷器第一个环的连续路径。为了避免“短路”爬电距离,护套不能与第一条裙板接触。

安装方向——氧化锌避雷器的标准设计安装方向是垂直向上安装,内置弹簧保持阀片居中布置,可靠接触,而倾斜、水平安装,或倒立安装,则可能造成阀片偏向一边,造成接触不好,影响性能,建议订货时和避雷器厂家说明,以便按需设计生产。

这些物理考虑在确保避雷器能够正常工作方面发挥着重要作用。

预防性试验

金属氧化物避雷器在投入运行前或使用一年后,应做预防性试验,其项目是:

1、对于无间隙金属氧化物避雷器:

 a、直流1mA参考电压:在避雷器两端施加直流电压(直流电压的脉动部分不大于±1.5%),待流过避雷器的电流稳定于1mA后,读出的电压数值不小于相关标准的主要技术参数表中的规定值;

b、泄漏电流测量:在避雷器两端施加0.75倍直流1mA参考电压值,流过避雷器的电流不大于50μA;

 c、不允许做工频放电电压试验。

 2、对于带串联间隙金属氧化物避雷器:

 a、工频放电电压试验:在试验变压器原边上串接一块10A及以上的电流表。试验时,应均匀的从零开始施加电压,观察电流表,当电流发生突变时,表明放电间隙放电,此刻的电压值为工频放电电压值。每次放电后,应在0.2s内切断工频电源。每两次试验时间间隔不小于10s,测量次数为3次。每次所测的放电电压值应符合规定值;

b、电导电流试验:在避雷器两端施加直流电压,其值为系统标称电压,流过避雷器的电流不大于20μA。

3、避雷器不允许做绝缘耐受试验。

金属氧化物避雷器的出厂试验在相关的避雷器标准中都已做出了明确的规定。

本文为原创文章,作者:国电小二,如若转载,请通知我们,也请注明出处:https://dldui.com/ele-technology/correct-installation-method-of-high-voltage.html

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