避雷器的选型和分析

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1、中国农村水利水电·２０１５年第７期１７９文章编号：１００７－２２８４（２０１５）０７－０１７９－０３避雷器的选型和分析孙文玲１，代春兰１，刘文华２（１．湖北省水利水电科学研究院，武汉４３００７０；２．中国五环工程有限公司，武汉４３０２２３）摘要：探讨电压等级６～１１０ｋＶ的避雷器参数选择。介绍了碳化硅阀式避雷器、金属氧化物避雷器和避雷器的安装位置，并特别分析了旋转电机的避雷器的选用及安装位置。通过６～１１０ｋＶ的避雷器参数的具体计算，得出了优先考虑系统中性点直接接地方式为直接接地或接地故障切除时间为１０ｓ以内的运行方式；如果系统中性点接地方式允许带接地故障运行，推荐采用

2、串联间隙金属氧化物避雷器的结论。关键词：避雷器；过电压；绝缘保护中图分类号：ＴＭ８６２文献标识码：Ｂ保护设备越近越好。如果距离远，要进行核算。如果没有大气１避雷器类型过电压，则不需要安装防止大气过电压的避雷器。避雷器的类型目前主要有两大类：①碳化硅阀式避雷器：根据《绝缘配合第２部分：高压输变电设备的绝缘配合使普通阀式避雷器和磁吹阀式避雷器，其特点是均有间隙，使其用导则》，采用惯用法衡量绝缘配合程度时，雷电过电压的配合在正常电压下，避雷器处于绝缘状态。②交流金属氧化物避雷［１］。根据《高压输变电系数：Ｋｓ≥１．４（避雷器非紧靠保护设备）器。目前我国３～５００ｋＶ为无间隙金

3、属氧化物避雷器，３～３５设备的绝缘配合使用导则》雷电过电压的配合系数：Ｋｓ≥１．２５ｋＶ还有串联间隙金属氧化物避雷器。（避雷器紧靠保护设备），中性点避雷器Ｋｓ≥１．２５［２］。无间隙金属氧化物避雷器的优点：结构简单；保护性能好；这里要强调一下旋转电机的绝缘保护。《电力工程电气设吸收能量大；保护效果好；运行检测方便；造价低。劣势：没有计手册》介绍：旋转电机防雷电波的主要困难是冲击绝缘水平串联间隙，电阻片不仅要承受雷电过电压和操作过电压，还要很低，比同一电压等级的变压器的冲击绝缘水平低得多［３］。特承受正常持续运行电压和暂时过电压，因而存在着这些电压作别是电机的匝间绝缘（对

4、于多匝绕组），一般只能采取限制入侵用下的劣化和热稳定问题。波陡度的办法来保护匝间绝缘，措施是在电机出口处或母线上中压为不接地系统方式下，为减少无间隙金属氧化物避雷加电容来改变参数。规范一般规定限制在５ｋＶ／ｕｓ以下。电器的损坏，改为串联间隙金属氧化物避雷器。串联间隙金属氧机的冲击耐压见表１和表２。化物避雷器的优点为：电阻片与带电导线隔离，可避免系统单表１电机和变压器的冲击耐压值［４］ｋＶ相接地引起的暂时过电压和弧光接地或谐振过电压对电阻片电机出厂同级变压器雷电冲击的作用，但串联间隙后也不再有无间隙避雷器的优点。电机额度电压冲击耐压出厂冲击电流下残压串联间隙金属氧化物避雷

5、器和碳化硅阀式避雷器在具有（有效值）（峰值）耐压（峰值）（避雷器）相近保护特性时，避雷器可以没有续流或续流很小。如果续流１０．５３４．０８０．０不大于３１相近，则串联间隙金属氧化物避雷器的残压值比碳化硅阀式避表２旋转电机规定绝缘水平［５］ｋＶ雷器低。规定耐雷电冲规定耐陡波前雷电冲击从这两类避雷器的特点来看，交流金属氧化物避雷器特性电机额度电压击耐压（峰值）冲击电压（峰值）电流下残压全面优于碳化硅阀式避雷器，在实际使用中交流金属氧化物避（有效值）１．２ｕｓ／５０ｕｓ①波前０．２ｕｓ②（避雷器）雷器全面占据了市场。１０．０４５．０２９．０不大于３１．０２避雷器的安装位置１０

6、．５４７．０３０．６不大于３１．０注：①此值用于主绝缘的耐冲击试验。②此值用于匝间绝缘的耐冲为防止大气过电压，避雷器要靠残压保护电气设备，离被击试验。收稿日期：２０１５－０５－１８从表１、表２可看出：①电机的冲击耐压远小于变压器的冲作者简介：孙文玲（１９７５－），女，工程硕士，主要从事水电站、泵站的击耐压；②电机出厂耐压值比避雷器雷击冲击电流下残压高约电气研究。Ｅ－ｍａｉｌ：３４２７９００４９＠ｑｑ．ｃｏｍ。１０％；③电机的冲击耐压不满足避雷器紧靠保护设备的配合系１８０避雷器的选型和分析孙文玲代春兰刘文华数；④电机的匝间绝缘要小于主绝缘，主绝缘能满足避雷器非残压不得超过

7、１３２ｋＶ。紧靠保护设备的配合系统，但匝间绝缘无法得到保护。故障１０ｓ后才切除，额定电压根据ＤＬＴ８０４－２００２：５．１条：所以我国规范规定直配电机（与架空线直接连接的旋转电Ｕｍ＝４０．５ｋＶ。机）的容量不能大于６０ＭＷ。小于６０ＭＷ直配电机采用加专根据８．１．２．２条Ｕｒ≥ｋＵｔ＝１．３Ｕｍ＝１．３×４０．５＝５２．６５ｋＶ。用的电机型避雷器和静电电容器来保护电机的主绝缘和匝间根据８．１．１条Ｕｃ≥Ｕｍ＝４０．５ｋＶ。绝缘。需要注意的是规范推荐采用碳化硅阀式避雷器的旋转根据ＤＬ８０４－２００２６．１．２条：标称放电电流取５ｋＡ。电机的