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

金屬氧化物避雷器，英文名為Metal Oxide Arrester，簡稱MOA。無間隙金屬氧化物雷器，指僅有金屬氧化物非線性電阻片相串聯(lián)和（或）并聯(lián)、無并聯(lián)或串聯(lián)放電間隙所組成的避雷器，是用以保護電氣設備免受各種過電壓危害的保護設備。電力系統(tǒng)過電壓是由雷擊、開關操作或故障等引起的，可分為三大類：暫時過電壓，操作過電壓，雷電過電壓（或大氣過電壓）。MOA是七十年代發(fā)展起來的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關電壓（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，相當于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復的；當高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝MOA后，當產生過電壓時，高電壓使壓敏電阻擊穿，電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內，從而保護了電器設備的安全。為了使避雷器能可靠地保護電氣設備，要求避雷器的伏安特性在電氣設備的伏安特性下面，當系統(tǒng)產生過電壓時，電容器兩端電壓升高，避雷器動作，將電容器兩端的電壓限制在避雷器保護水平以下。目前氧化物避雷器閥片的主要成分是氧化鋅，所以也常稱之為氧化鋅避雷器。

目前使用的避雷器廠家有瓷套式和復合外套兩種，復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。

復合外套避雷器和瓷套式避雷器相比，具有以下特點：

（1）重量輕，體積??；

（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合外套，有利于釋放避雷器故障時的內部壓力，避免了避雷器爆炸對其它設備的危害。

因此，現(xiàn)在常選用復合外套氧化物避雷器。

產品型式：

Y—瓷套式氧化物避雷器YH—復合外套氧化物避雷器

結構特征：

W—無間隙C—串聯(lián)間隙B—并聯(lián)間隙

使用場所：

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

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，按標準GB/T5582選用避雷器外絕緣污穢等級。污穢等級分為4級，規(guī)定了外套最小公稱爬電比距的要求：Ⅰ級輕污穢地區(qū)為17mm/kV；Ⅱ級中等污穢地區(qū)為20mm/kV；Ⅲ級重穢地區(qū)為25mm/kV；Ⅳ級特重污穢地區(qū)為31mm/kV。

避雷器的術語：

持續(xù)運行電壓（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。

標稱放電電流（In），用來劃分避雷器等級的，具有8/20波形的雷電沖擊電流峰值。

殘壓（Ures），放電電流通過避雷器時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電壓通常又稱為轉折電壓。當端電壓小于U1mA時，通過避雷器電流很小，以容性分量為主，當端電壓大于U1mA時，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%。避雷器的標稱放電電流In是波形為8/20μs用以劃分其等級類別的重要參數(shù)。

有1.5、2.5、5、10、20kA等五級，前三級分別與中性點、電機避雷器、電容器避雷器相對應，電站避雷器則分為后三級。

保護特性：

MOA的保護特性，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。對于某一額定電壓的MOA，其殘壓是通過避雷器電流的函數(shù)。

保護特性由以下各項組合：

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電壓，系統(tǒng)母線避雷器8/20μs雷電沖擊殘壓主要限制大氣過電壓避雷器在操作過電壓下的保護特性，規(guī)定進行操作沖擊電流下的殘壓試驗，實驗的視在波前時間為30μs但小于100μs，視在波尾半峰值時間約為視在波前時間2倍的放電電流峰值，因為操作沖擊電流的波前時間在30～100μs范圍內，對殘壓值無明顯影響。電流幅值則按不同電壓等級規(guī)定不同的數(shù)值

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

電容器組的操作過電壓有可能是：

（1）合閘過電壓；

（2）非同期合閘過電壓；

（3）合閘時觸頭彈跳過電壓；

（4）分閘時電源側有單相接地故障或無單相接地故障的單相重擊穿過電壓；

（5）分閘時兩相重擊穿過電壓；

（6）斷路器操作一次產生的多次重擊穿過電壓；

（7）其他與操作電容器組有關的過電壓。

從試驗數(shù)據(jù)中可以看出，分閘操作時的過電壓是主要的，其中分閘過電壓又主要出現(xiàn)在單相重擊穿時，兩相重擊穿和一次操作時發(fā)生多次重擊穿的幾率均很少。

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)電容器裝置設計規(guī)范中：高壓并聯(lián)電容器裝置的操作過電壓保護和避雷器接線方式，應符合下列規(guī)定：

1. 高壓并聯(lián)電容器裝置的分組回路，宜設置操作過電壓保護。

2. 當斷路器僅發(fā)生單相重擊穿時，可采用中性點避雷器接線方式，或采用相對地避雷器接線方式。

3. 斷路器出現(xiàn)兩相重擊穿的概率極低時，可不設置兩相重擊穿故障保護。當需要限制電容器極間和電源側對地過電壓時，其保護方式應符合下列規(guī)定：

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

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

（3）電抗率為4.5%～6%時，避雷器接線方式宜經模擬計算研究確定。

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均未接地。因此，在開斷電容器組時如發(fā)生單相重擊穿，電容器組的電源側（高壓端）對地可能出現(xiàn)超過設備對地絕緣水平的過電壓，如在電抗率K=0時的理論最大值為5.87倍相電壓，而且，隨K值增大，過電壓呈上升趨勢；在電源側有單相接地故障時產生的單相重擊穿過電壓遠高于無接地情況。因此，對單相重擊穿過電壓應予以限制。對于操作較為頻繁的真空斷路器，應考慮發(fā)生單相重擊穿的可能性。

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