YH10CX-90/280串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器:
保證在單相接地過電壓下運行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要性
從安全運行角度,避雷器的額定電壓的選擇還應遵守如下原則:
(1)氧化鋅避雷器的額定電壓,應該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。在110kV及以上的中性點接地系統(tǒng)中是可以按上述方法選擇的。
(2)在110kV及以下的中性點非直接接地系統(tǒng)中,電力部門規(guī)程規(guī)定在單相接地情況下允許運行2h,有時甚至在斷續(xù)地產(chǎn)生弧光接地過電壓情況下運行2h以上才能發(fā)現(xiàn)故障,這類系統(tǒng)的運行特點對氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運行10s構成嚴重威脅。且氧化鋅避雷器與SiC避雷器結(jié)構、設計不同(后者是有間隙滅弧,前者沒有間隙或者只有隔流間隙),使得實踐中氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴重的爆炸事故。面對這種情況,許多供電局、電力設計院根據(jù)各地的電網(wǎng)條件提出了許多類型的額定電壓值(如14.4kV,14.7kV等)。而在多次國標討論稿中動作負載試驗中耐受10s的額定電壓規(guī)定提高至1.2~1.3倍,使氧化鋅避雷器對中性點非直接接地系統(tǒng)工況的適應能力有所提高。
而由于氧化鋅避雷器的額定電壓選擇過低,使避雷器在單相接地過電壓甚至許多暫態(tài)過電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全監(jiān)察及生產(chǎn)協(xié)調(diào)司早在1993年10月30日第十七期安全情況通報上就對避雷器提出修改意見。
而在通報發(fā)布與新標準修訂的過渡階段,對中性點非接地系統(tǒng)的氧化鋅避雷器額定電壓、持續(xù)運行電壓的選擇提出了如下設計規(guī)則:額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓設計基礎上乘以1.2-1.3倍,持續(xù)運行電壓為系統(tǒng)運行最高線電壓
上述基本數(shù)據(jù)由于沒有統(tǒng)一標準,避雷器廠家及使用單位在設計制造中會有出入。
3、貫徹2000年版新標準,安全、合理地對避雷器進行選型的現(xiàn)實性
在我國2000年新標準中(GB11032-2000),額定電壓的選擇上述1.2-1.3倍原則得到了認可,但持續(xù)運行電壓的選擇則出現(xiàn)了新規(guī)定:從反映避雷器使用壽命的參數(shù)1.5Un//U1mA作為參考值選擇(設計)避雷器持續(xù)運行電壓。以國內(nèi)避雷器的設計、制造水平,一般?值為80%,故持續(xù)運行電壓選擇為額定電壓的0.8倍。這一點我們從伏安曲線的小電流區(qū)上看,是有根據(jù)的。
這樣,在實踐中根據(jù)具體條件進行模擬計算或按經(jīng)驗慣例對避雷器進行選型時,應考慮單相接地運行1h的過電壓水平。但用戶中的技術協(xié)議甚至電力設計院圖紙中出現(xiàn)了許多與上述值有細微差別的額定電壓值,我認為是不必要的(如10kV中出現(xiàn)16.5kV、16.7kV等)。理由是實際設計避雷器過程中,額定電壓值在伏-安曲線中是在小電流區(qū)里面,均小于U1mAAC值,追求細微之差在實際避雷器設計中得不到實現(xiàn);另外從下面論述可知,按照新國標要求選擇才能在許可過電壓下安全使用(這是指不接地系統(tǒng))。