避雷器及接地装置(1).
氧化锌避雷器结构图
常见避雷器型号及参数
型号 持续运行 系统额定 避雷器额定 持续运行 直流1mA参 标称电流下 电压 下阻 参数名称 电压KV 电压KV 电压KV 考电压 残压 ≯KV 性电流 (有效值) (有效值) (有效值) ≮KV (峰值) ≯μA (峰值) 0.38 10 35 10 0.5 17 51 17 0.42 13.6 40.8 13.6 1.2 25 73 24 2.6 50 134 45 50 75 400 400
目录
一、雷电的危害及防雷设备………….2页 二、避雷线和避雷针……………………3页 三、避雷器…………………………………4页 五、避雷器安装注意事项……………12页 六、避雷器的常见故障分析………….18页 七、避雷器的实验……………………….28页 八、接地装臵…………………………….34页 九、降低接地电阻的方法…………….39页
雷电的危害及防雷设备
雷电的危害:在电力系统中引起很高的 雷电过电压,是造成绝缘故障和停电事 故的主要原因之一。 雷电过电压产生的原因:直击过电压、 感应过电压、入侵波过电压。 防雷设备:避雷线、避雷针、避雷器。
避雷针和避雷线
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避雷器
避雷器的作用:通过在变电站进、出线侧并联放电间 隙或非线性电阻,消减、限制入侵波过电压至避雷器 的残压水平。 保护原理 ①正常时:避雷器无电流流过,绝缘隔离; ②雷电波袭击时:避雷器立即击穿动作,将雷电流泄 入大地,限制过电压; ③雷电波消失:避雷器迅速切断工频续流,恢复正常。 避雷器的分类:保护间隙 、排气式避雷器、阀式避雷 器(碳化硅、氧化锌)。
各参数含义
系统额定电压:与电力系统标称电压相对应。 避雷器额定电压:允许施加到避雷器端子间的最大工频电压有效 值,按照此电压所设计的避雷器,加此电压时,其仍能正常工作 (完成规定的雷电及操作过电压动作负载,特性基本不变,不发 生热崩溃)。 持续运行电压:允许持久的施加在避雷器端子间的工频 电压有效 值。该电压决定了避雷器长期工作 的老化性能,即避雷器吸收过 电压能量后温 度升高,在此电压下应能正常冷却,不发生热崩溃。 起始动作电压:大致在其伏安特性曲线的转折处。通常将直流 U1mA时的电压定义为起始动作电压。 残压:其放电时,在避雷器端子间出现的电压峰值。(220kV及以 下为5kA放电电流时的电压,330kV及以上为10kA放电电流时的电 压)残压越低保护性能越好。
阀式避雷器
最原始的避雷器是羊角形间隙,出现于19世纪末期, 用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停 电,故称“避雷器”。20世纪20年代,出现了铝避雷器 ,氧化膜避雷器和丸式避雷器。30年代出现了管式避雷 器。50年代出现了碳化硅避雷器。70年代又出现了金 属氧化物避雷器。现代高压避雷器,不仅用于限制电 力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操 作产生的过电压。 避雷器有管式和阀式两大类。阀式 避雷器分为碳化硅阀式避雷器和金属氧化避雷器(又称 氧化锌避雷器)。
氧化锌避雷器
氧化锌避雷器
氧化锌避雷器是是一种保护性能优越、耐污秽、 质 量轻、阀片性能稳定的避雷设备。有很多(个) 氧 化锌电阻片组成,片的数量由电压决定。 利用了氧 化锌阀片理想的伏安特性(非线性极高,即在大电 流时呈低电阻特性,限制了避雷器上 的电压,在正 常工频电压下呈高电阻特性),具有 无间隙、无续 流残压低等优点,也能限制内部过电压,被广泛使 用。 氧化锌避雷器由硅橡胶群套、绝缘筒、压紧盖 、 弹簧、氧化锌电阻,及其附 件组成。
避雷器安装注意事项
3、配变低压侧也应安装避雷器。当配变高压侧落雷时,氧化锌避雷器动 作,雷电流在流经接地电阻时的压降作用在低压侧中性点上,其低压侧 出线此时相当于经导线波阻接地。因此,压降的绝大部分都加在低压绕 组上,又经电感作用,高压绕组将按变比出现高电压,由于高压绕组端 电压受氧化锌避雷器限制,这个高压将沿高压绕组分布,在高压绕组中 性点上产生最大值,可能击穿附近绝缘。同时这个高压沿高压绕组纵向 电压也很大,很可能击穿高压绕组层间或匝间绝缘。所以施工时要尽量 降低接地电阻值,变压器检修时要注意提高高压绕组中性点绝缘水平。 此外,当低压侧落雷时,由于低压绝缘裕度比高压大,按变比折到高压 侧,很可能先使高压侧绝缘击穿,同时也会使低压用电设备绝缘击穿, 造成人、畜伤亡。如果低压侧安装了避雷器,当高压侧避雷器放电使接 地装臵的电位升高到一定值时,低压侧避雷器开始放电,使低压侧绕组 出线端与其中性点及外壳的电位差减小,这样就能消除或减小“反变换 ”电势的影响。因此,根据这种情况,在配变低压侧也应装设低压避雷 器。
HY1.5WS-0.5/2.6 HY5WS-17/50 HY5WZ-51/134 HY5WR-17/45
氧化锌避雷器型号含义:
H Y 5 W s 17 50 标称放电电流下残压(kV)50/134 额定电压(kV)17/51 使用场所:S-配电线路 Z-电站 R电容器用 T-电气化铁道 D-电机用 特征:W-无间隙 C-串联 间隙 B-并联间隙 标称放电电流(kA)5/10/20 材料:Y-氧化锌避雷器 复合外套
避雷器安装Leabharlann 意事项2、避雷的接地线应直接与配电变压器外壳连接。在三相四 线配电系统中,当雷击高压侧时,雷电流通过接地电阻时产 生的压降和氧化锌避雷器的残压叠加在一起作用在变压器绕 组上,容易击穿绝缘。当氧化锌避雷器的接地线和变压器的 外壳连在一起并接地时,使作用在高压绕组上的电压只有氧 化锌避雷器护套的残压,但此时却提高了变压器外壳的电位 ,可能发生由外壳向变压器低压绕组的逆闪络。为了防止这 种逆闪络,把变压器低压侧中性点也一同连接在外壳上,使 低压侧电位也相应增高。这种把氧化锌避雷器护套接地引线 、变压器中性点、外壳连在一起并接地的方法,即所谓三位 一体;防雷接地保护法可有效的防止雷击造成的设备损害。
避雷器安装注意事项
1.应安装在靠近配电变压器侧,金属氧化物避雷器在正常工 作时与配变并联,上端接线路,下端接地。当线路出现过电 压时,此时的配变将承受过电压通过避雷器、引线和接地装 臵时产生的三部分压降,称作残压。在这三部分过电压中, 避雷器上的残压与其自身性能有关,其残压值是一定的。接 地装臵上的残压可以通过使接地引下线接至配变外壳,然后 再和接地装臵相连的方式加以消除。对与如何减小引线上的 残压就成为保护配变的关键所在。引线的阻抗与通过的电流 频率有关,频率越高,导线的电感越强,阻抗越大。从U=IR 可知,要减小引线上的残压,就得缩小引线阻抗,而减小引 线阻抗的可行方法是缩短避雷器距配变的距离,以减小引线 阻抗,降低引线压降,所以避雷器应安装在距离配电变压器 近点更合适。