YH10CX-90/280串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器:
保證在單相接地過(guò)電壓下運(yùn)行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要性
從安全運(yùn)行角度,避雷器的額定電壓的選擇還應(yīng)遵守如下原則:
(1)氧化鋅避雷器的額定電壓,應(yīng)該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。在110kV及以上的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中是可以按上述方法選擇的。
(2)在110kV及以下的中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中,電力部門(mén)規(guī)程規(guī)定在單相接地情況下允許運(yùn)行2h,有時(shí)甚至在斷續(xù)地產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓情況下運(yùn)行2h以上才能發(fā)現(xiàn)故障,這類(lèi)系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)對(duì)氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運(yùn)行10s構(gòu)成嚴(yán)重威脅。且氧化鋅避雷器與SiC避雷器結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)不同(后者是有間隙滅弧,前者沒(méi)有間隙或者只有隔流間隙),使得實(shí)踐中氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴(yán)重的爆炸事故。面對(duì)這種情況,許多供電局、電力設(shè)計(jì)院根據(jù)各地的電網(wǎng)條件提出了許多類(lèi)型的額定電壓值(如14.4kV,14.7kV等)。而在多次國(guó)標(biāo)討論稿中動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中耐受10s的額定電壓規(guī)定提高至1.2~1.3倍,使氧化鋅避雷器對(duì)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)工況的適應(yīng)能力有所提高。
而由于氧化鋅避雷器的額定電壓選擇過(guò)低,使避雷器在單相接地過(guò)電壓甚至許多暫態(tài)過(guò)電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全監(jiān)察及生產(chǎn)協(xié)調(diào)司早在1993年10月30日第十七期安全情況通報(bào)上就對(duì)避雷器提出修改意見(jiàn)。
而在通報(bào)發(fā)布與新標(biāo)準(zhǔn)修訂的過(guò)渡階段,對(duì)中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)的氧化鋅避雷器額定電壓、持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇提出了如下設(shè)計(jì)規(guī)則:額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上乘以1.2-1.3倍,持續(xù)運(yùn)行電壓為系統(tǒng)運(yùn)行最高線(xiàn)電壓
上述基本數(shù)據(jù)由于沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),避雷器廠家及使用單位在設(shè)計(jì)制造中會(huì)有出入。
3、貫徹2000年版新標(biāo)準(zhǔn),安全、合理地對(duì)避雷器進(jìn)行選型的現(xiàn)實(shí)性
在我國(guó)2000年新標(biāo)準(zhǔn)中(GB11032-2000),額定電壓的選擇上述1.2-1.3倍原則得到了認(rèn)可,但持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇則出現(xiàn)了新規(guī)定:從反映避雷器使用壽命的參數(shù)1.5Un//U1mA作為參考值選擇(設(shè)計(jì))避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓。以國(guó)內(nèi)避雷器的設(shè)計(jì)、制造水平,一般?值為80%,故持續(xù)運(yùn)行電壓選擇為額定電壓的0.8倍。這一點(diǎn)我們從伏安曲線(xiàn)的小電流區(qū)上看,是有根據(jù)的。
這樣,在實(shí)踐中根據(jù)具體條件進(jìn)行模擬計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)慣例對(duì)避雷器進(jìn)行選型時(shí),應(yīng)考慮單相接地運(yùn)行1h的過(guò)電壓水平。但用戶(hù)中的技術(shù)協(xié)議甚至電力設(shè)計(jì)院圖紙中出現(xiàn)了許多與上述值有細(xì)微差別的額定電壓值,我認(rèn)為是不必要的(如10kV中出現(xiàn)16.5kV、16.7kV等)。理由是實(shí)際設(shè)計(jì)避雷器過(guò)程中,額定電壓值在伏-安曲線(xiàn)中是在小電流區(qū)里面,均小于U1mAAC值,追求細(xì)微之差在實(shí)際避雷器設(shè)計(jì)中得不到實(shí)現(xiàn);另外從下面論述可知,按照新國(guó)標(biāo)要求選擇才能在許可過(guò)電壓下安全使用(這是指不接地系統(tǒng))。