DCB三相组合式过电压保护器1

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1、DCB三相组合式过电压保护器（适用于３～３５ＫＶ系统）【概述】中性点非有效接地系统中，在真空开关频繁操作的场合，产生的过电压以相—相，相—地两种形式危机的绝缘，传统避雷器单一的相—地保护方式不能满足设备安全需要．　　　氧化锌避雷器（以下简称ＭＯＡ）非线型电阻主体优异的性能已为用电行业认识并接受．　　　我国二十世纪７０年代开发过的三相对称组合式Sic避雷器有对相间起保护作用的趋势，但由于Sic主体电阻性能的限制自身无法正常运行，所以避雷器相间保护问题一直悬而未决．　　　随着ZnO电阻性能的完善，三相组合式避雷器的相间保护理论从二十世纪九十年代才得以提上‘议事日程’，且其优异

2、的操作过电压防护性能已为大多数用电行业所认识。而以此种形式制造成型的组合氧化锌避雷器作过电压保护水平是其生存与发展的基础，在考虑自身安全时必须保证产品的保护水平不能降低。为此我们结合了三相组合式结构避雷器与氧化锌非线电阻的性能优点研制出符合其自身特点的新型避雷器—中性点间隙体（DC）三相组合过电压保护器。一：系统操作过电压的特点3～35KV非有效接地电网中，真空开关已广泛用于电力、冶金、化工、煤炭、矿山、高层建筑和电气化铁道等领域，高压电机，电炉等设备频繁操作的场合，由于它断弧能力极强，强制熄弧将产生过电压，试验表明截流过电压幅值高达5～6倍，而相间过电压变得更加复杂。真

3、空开关开断高压电机或空截变压器产生的操作过电压有三种类型，既截流过电压；多次重燃过电压；和三相同步开断过电压，其与相—地过电压之间不是单一的倍关系而是线性关系，在极端情况下当两相对地过电压幅值相等，方向相反时，相间过电压达到相—地过电压的2倍，引起了相关部门的高度重视。9二：传统避雷器防护操作过电压的局限性从1907年发明的氧化铝、氧化铅电阻，70年代的碳化硅非线性电阻到现在的氧化锌非线性电阻避雷器在其电阻主体上已趋成熟，特别是现在被广泛采用的ZnO电阻具有十分优异的V—1特性，如图—：500A操作冲击电流下的残压U500A：图1ZnO的V-1特性其在电网运行电压下通流极

4、小。用MOR叠制成交流系统无间隙金属氧化物避雷器（WGMOA），从1970年问世在电力系统推广很快。无间隙金属氧化锌避雷器（WGMOA）工作电阻片（Zno）对电压很敏感又无间隙长期承载的电网持续电压以及在其他电压（包括暂态过电压UTov、操作过电压和雷电过电压等）应力作用下产生热老化和热稳定的问题，运行经验表明，WGMOA在电网电压下损坏较多，GB11032-89规定标称电压3～66KV系统用于无间隙金属氧化物避雷器（WGMOA）持续运行电压Uc≈Um/（Um是国标GB156-93规定的相间最高电压），运行经验表明Uc≈Um/9偏低的，故障率及淘汰率较高。于是人们有通过提

5、高无间隙金属氧化锌避雷器WGMOA持续运行电压来承受电网持续运行电压以及其他电压，而提高其持续运行电压，其动作电压及残压势必相应提高，对设备的保护效果很不可靠。GB11032-89规定，6KV系统保护电动机无间隙金属氧化物避雷器（WGMOA）的持续运行电压为4..0KV，直流1mA参考电压U1mA≥11.3KV，电动机其相对地和相对相之间的绝缘耐压水平:Us=(2Ue+1)×0.75×K式中Ue—额定电压6KV,K—冲击系数,日本取1.25,前苏联取1.1-1.4,本文取1.15.0.75—考虑老化系数.对于6KV电动机:Us=(2×6+1)×0.75×1.15=15.9

6、KV(峰值)无间隙金属氧化物避雷器(WGMOA)相对地操作冲击电流100A残压为:U10OA=K(残压比)×U10OA=1.4×11.3=15.8KV在开关截流和多次重燃时相间过电压为对地过电压的1.5倍,在开关三相同步截流时相间过电压为对地过电压2倍,由于MOA的星形接法,MOA相对相之间操作冲击电流100A残压为:U相间=2×U100A=31.6KV>>15.9KV如此高的残压是6KV电动机所不能承受的,其它规定产品亦然.所以说WGMOA的结构及参数设计较为片面,未考虑用电系统操作过电压相间幅值较高对设备相间危害的问题,仅能用来限制大气过电压.据此,在设计过电压保护产

7、品时其主体电阻参数与设备绝缘配合是依据,避雷器生产厂家考虑自身产品安全不能影响其保护效果,因此说:防护用电系统操作过电压的保护设备,其相间参数的设计与相对地参数应等同并与设备绝缘配合合理.三:新型结构形式的过电压保护理论二十世纪70年代为保护电动机免受过电压的危害专门开发的三相对地Sic组合式避雷器有对相间起保护作用的趋势,但由于Sic主体电阻性能的限制其自身安全无法保证.9二十世纪80年代末,随着ZnO电阻性能的完善,才真正开始了三相组合式避雷器对设备相间绝缘保护理论的研究,三相组合式避雷器从二十世纪90年代得以应用.这种氧