15kV变配电所及高压柜避雷器选型问题
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有关15kV变配电所及高压柜避雷器的选型问题，首先了解什么是避雷器，15kV系统中避雷器的选择要点，及在工程中的应用案例，感兴趣的朋友参考下。 一、什么是避雷器 避雷器，又称过电压限制器（surge arrester），是保护电气设备免受瞬态过电压的危害、限制续流的持续时间和幅值的一种装置。当过电压出现时，避雷器两端子间的电压不超过规定值，使电器设备免受过电压损坏；过电压作用后，又能使系统迅速恢复正常状态。 因电网中可能存在雷电过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压等过电压威胁，而避雷器作为克服过电压的利器，有着不可替代的地位。因此，正确、合理的选择和使用避雷器显得尤为重要。 我国采用中压电网为民用建筑供电，常见配电电压等级有6kV和lOkV，在个别地区也有20kV这个电压等级。15kV中压电网在国内还未见使用。但是，随着我国对外经贸交往的不断扩大，我国企业承揽的海外工程越来越多，15kV这个电压等级的中压电网也弓1入了我国电气设计、产品制造及施工领域。由于我国没有这个电压等级的中压电网，因此国家及电力行业标准中对15kV避雷器的选择及使用尚未做出明确规定。 以笔者设计的某工程为模型，简述15kV系统中避雷器的选择。 二、工程简介 某工程变电所位于民用建筑内，内设高压环网柜、变压器及低压配电柜。电源为15kV中性点非直接接地系统，单相接地故障在lOs以上切除，避雷器安装在高压进线柜内。为叙述简便，下文仅简称“上述避雷器”。 民用建筑变配电系统中，中压避雷器一般设置在变电所内的中压母线侧。用以限制作用在中压配电的设施，主要是配电变压器、分段开关、刀闸及电缆头的雷电过电压和除谐振过电压及暂态过电压以外的相对地过电压。 无间隙金属氧化物避雷器的特点： （1）结构简单。 （2）保护性能好，电阻片具有良好的非线性伏安特性，正常工作电压下通过避雷器的电流小（以容性分量为主），无需串联间隙，消除了因间隙击穿特性变化所造成的影响，保护特性仅由残压所决定。 （3）吸收能量大，非线性金属氧化物电阻片单位体积吸收能量较碳化硅非线性电阻片大5～10倍，同时，电阻片或避雷器均可并联使用，使吸收能力成倍提高。 （4）保护效果好，只要过电压超过避雷器额定电压，保护作用就开始。这对降低频繁作用在被保护设备上的过电压，减少异常绝缘击穿，延长设备的寿命有积极作用。 （5）运行检测方便，能通过带电试验检测避雷器特性的变化。 （6）由于没有串联间隙，电阻片不仅要承受雷电和操作过电压作用，还要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用下的劣化和热稳定问题。 鉴于以上特点，本案例选用了肘形无间隙金属氧化物避雷器，安装在环网柜进线处。 由于无间隙金属氧化物避雷器没有主间隙，因此没有灭弧电压和放电电压的特性参数。故选择金属氧化物避雷器的参数主要控制两个方面：一是避雷器应有足够的保护水平；二是避雷器自身保证必要的使用寿命，并在工作时不损坏。 1）持续运行电压（u ）避雷器持续运行电压是允许持久地施加在避雷器端子间的工频电压有效值。 对于无间隙避雷器，运行电压直接作用在避雷器的电阻片上，会引起电阻片的劣化，因此允许持续作用在避雷器上的电压是一个很重要的参数。为了保证一定的使用寿命，长期作用在避雷器上的电压不得超过避雷器的持续运行电压，以免引起电阻片的过热和热崩溃。 中性点非直接接地系统，单相接地故障在lOs以上切除U。≥1.1 U （3kV ～20kV系统）。15kV系统U =17.5kV，1.1U =19.25kV，故上述避雷器U ≥ 19.25kV 。 |
