无间隙过电压保护器和带串联间隙过电压保护器比较 - 保定市伊诺尔过电压保护器生产厂家
 
避雷器
 
 

无间隙过电压保护器和带串联间隙过电压保护器有什么区别

作者:避雷器
 

无间隙三相四星形接法的组合式过电压保护器

该种组合式过电压保护器由4个无间隙的氧化锌避雷器组成,与“H”形接线的保护器在动作时的等效电路基本相同,但它们的设计却有质的区别(原理图参见图2)。由于所有的保护单元都是无间隙的,所以存在着工频老化, 由于受到荷电率和热平衡条件的限制,一方面它的保护残压较高,无法满足在操作过电压下频繁动作的要求;另外由于其特殊的接线方式,其正常运行的荷电率要求达不到保证。我们现以6 kV系统中使用的保护器为例简单计算一下。

6kV系统中使用这种过电压保护器相对地的直流参考电压为11.3 kV, 相间直流参考电压为14.4kV。由计算知,相间保护单元的直流参考电压为7.2 kV,接地保护单元的直流参考电压为4.1kV。在电网正常运行时,M点应为零电位,这时系统的持续运行电压为4 kV。故相间保护单元的荷电率 : ×4/7.2:79% ,荷电率偏高,不符合有关标准要求,仅能勉强维持运行。当发生单相接地时,健全相上的电压升为线电压。这时相地间保护单元的荷电率为K2:×7.6/11.3=95% ,如此高的荷电率是不能安全运行的。

三间隙四单元组合式过电压保护器(tbp组合式过电压保护器)

tbp组合式过电压保护器的技术要点在于它采用单间隙承担工频电压的设计方案,使产品结构简洁,安全性能大为提高。它的接地保护单元由纯阻性材料组成,基本不受寄生电容和杂散电容等外界因素的影响,保护性能更加稳定。我们知道在氧化锌避雷器元件的应用中,采用串联放电间隙的目的主要是为了截断工频电压,解决荷电率问题,现已在u、v、w相线下各串联了一个放电间隙,故在接地保护单元中完全没有必要再串联放电间隙。这样就避免了中心点M对地的寄生电容以及杂散电容等对其放电性能的影响,性能更加稳定。

虽然tbp过电压保护器的中心点M对地的寄生电容仍然存在,但寄生电容主要影响间隙的放电性能,对与之并联的MOV元件不会产生影响,所以说tbp组合式过电压保护器的保护性能基本不受杂散电容和寄生电容的影响。对电路分析时可以看作是一个电容电路,因其接地单元是由MOV组成,所以每个放电间隙的下端电极基本上是零电位,为一个定值,它不会随电网的波动而波动,保护性能更加理想。在tbp的整机设计中,采用的每个间隙的恢复电压都能达到额定电压的要求,即使发生了单相接地,由于接地相中的单元C和原接地单元D是并联而被接地单元D “短路” ,其中心点M仍是零电位,健全相上的保护单元A、B中串联的放电间隙所承受的工频电压仍是1.1倍的线电压,安全可靠,不会误动。

对于该保护器,相间保护又是如何工作的呢?由于相间过电压在任何时刻都不可能完全是同极性的,现假设由u相和V相之间产生过电压,A单元中的间隙先动作,这时过电压 经A-后加到中心点M上。假设间隙的放电电压为 。为过电压保护时电流在A。上的残压, 。为过电压保护时电流在A。上形成的残压。当I u I> ,I u I—I 。I>I u 。I时,A单元中的间隙和 动作,这时M点的实际电位为I u oI。这时只要l 。l+l l> ,则B单元中的间隙放电而限制了相问过电压,保护残压为:2U^。,相问动作值为:2 一 为了解决对绝缘耐受能力较低的高压电动机、干式变压器等设备的过电压保护,仅采用串联一普通的放电间隙是不够的,因为放电间隙要安全运行,必须要保证一定值的工频放电电压,假设间隙的工频放电电压为 ,间隙的冲击放电电压为 。众所周知,间隙的冲击系数K为大于或等于1,即:K= / ≥1。

因此,即使过电压保护器参数的残压设计的较低,仍由于间隙的冲击放电电压太高而无法和绝缘良好配合。所以tbp在设计时采用了电阻间隙的技术(即间隙并联电阻),使冲击系数小于1,从而实现了和低绝缘设备的良好配合,其原理如下:设间隙J的工频放电电压为 ,冲击放电电压为 ,则其冲击系数K,=Ue/( )由于在间隙上并联了一个电阻 。,其中在工频时,间隙的容抗远大于电阻 。的阻抗,这时间隙两端的电压取决于电阻 的实际分压值,工频放电电压为:×Rl/(Rt+R2)= ; = (R1+R2)/R1在冲击时, 由于波前很陡,其等值频率远高于工频,此时电路中间隙的容抗远小于阻抗,电压分布由容抗决定,故冲击放电电压基本不变,所以仍为 ,这时的冲击系数为K =Uc/(v厂 )=Rl/(R。+R0)×Uc/( UG)=K×Rl/(Rl+ o)这时它的冲击系数就可以低于1了。

结论

35kV及以下的中性点非有效接地系统中,由于越来越多地采用了紧凑型输变电设备,使相问操作过电压对设备造成的损害日益严重,而限制相间过电压最有效的方法是采用相间TBP过电压保护器。通过以上分析不难看出,选择结构不合理的相间保护避雷器,不但难以起到限制相间过电压的作用,有时甚至可能造成对系统的破坏。从目前电力系统运行的经验看,JPB组合式过电压保护器的结构较合理, 安装简便,运行安全可靠,已在电力系统中越来越普遍地采用。动环套的推力大大增加,定位销因松动承受不住这个推力,泵内压力将动环座向右推移,将弹簧压死,动、静环密封面也就被压死,密封水不能进入到动、静环密封面间隙中,动、静环密封面间无水润滑。低速盘车时,因磨擦产生的热量较少,不会影响动、静环, 因而不会产生泄漏。给水泵启动后, 由于高速转动,动、静环密封面因无水润滑直接干磨而急剧发热,使动、静环碎裂,密封失效,泵内水大量喷出。