率损耗或温度尚无明显增加趋势,则认为是稳定的。 6.1.10 并联补偿电容器用避雷器的参数选择 6.1.10.1 保护接线
通常采用图1所示的Ⅰ型保护接线方式,可以有效的限制单相重燃,同时也可能降低两相重燃的几率,将电容器组和电抗器上的过电压限制在一定的范围内。
图2所示的Ⅱ型保护接线方式既能限制电容器相对地过电压,也可限制极间过电压。但避雷器在两相重燃过电压中要吸收很大的能量,所以避雷器应具有较大的方波通流能力。
图 1 Ⅰ型保护接线方式
图 2 Ⅱ 型保护接线方式
6.1.10.2 主要参数的选择
6.1.10.2.1 额定电压和直流1mA电压
并联补偿用避雷器的额定电压和直流1mA电压的选择可参照6.1.1及6.1.3的原则,Ⅰ型接线方式中的避雷器额定电压可按照表8选取。Ⅱ型接线方式中相间避雷器SA2和中性点对地避雷器SN的额定电压可取6.1.1中推荐值的1/2,或通过计算确定。
表 8 典型的并联补偿电容器用避雷器参数(参考)
避雷器额定电压Ur (有效值,kV) 84 90
避雷器持续运行 电压Uc(有效值) 67.2 72.5 标称放电电流5kA等级 雷电冲击电流残压 操作冲击电流残压 直流1mA参考电压 不小于 176 190 121 130 (峰值)不大于 221 236 8
6.1.10.2.2 保护水平
并联补偿用避雷器的雷电冲击残压可按普通阀式避雷器考虑。操作冲击保护水平:电容器对地绝缘水平一般为4倍最高相电压的峰值;电容器极间绝缘水平按2.15倍电容器额定电压峰值选取。
6.1.10.2.3 方波通流能力
Ⅰ型和Ⅱ型两种接线方式中,避雷器方波通流能力可近似按表9选取。
表 9 并联补偿电容器用避雷器的方波通流能力
系统标称电压kV(有效值) 电容器组容量kVar Ⅰ型 Ⅱ型 40000 40000 66 600 800 注:在某一系统标称电压下,当电容器组容量大于表8所列值时,应重新计算对避雷器方波通流能力的要求。 6.1.11 多柱避雷器的电流分布 制造厂应规定多柱避雷器一柱中的最大电流值。 6.1.12 避雷器的热稳定性
经用户和制造厂协商,可进行专门的热稳定试验。 6.1.13 压力释放要求
避雷器所能耐受的短路电流应大于避雷器安装处的最大短路电流,并按此选择避雷器的压力释放电流等级。最大短路电流应为安装处10年内系统发展可能达到的最大值(周期分量的有效值)。不同标称放电电流的压力释放等级见表10,最大电流的持续时间不应小于0.2s。
表 10 压力释放试验的电流值
标称放电电流(kA) 20 80 大电流压力释放预期对称电流(有效值,kA) 63 40 20 小电流压力释放电流(有效值,A) 10 40 20 10 800 16 5 5 1.5 6.1.14 外绝缘和耐污要求 6.1.14.1 电瓷绝缘外套
正常使用条件下,避雷器电瓷外绝缘的雷电冲击水平不得低于1.2倍的标称电流下的残压值;工频耐受水平、系统标称330kV及以上避雷器电瓷外绝缘的操作冲击水平应符合表11的规定。
表 11 电瓷绝缘外套工频及操作冲击耐受水平
系统标称电压(有效值,kV) 66 110 操作冲击耐受电压(峰值) 短时(1mi(14)工频耐受电压(有效值,kV) 1)140 160 185/2002) 9
系统标称电压(有效值,kV) 220 操作冲击耐受电压(峰值) 850 950 1050 1175 短时(1mi(14)工频耐受电压(有效值,kV) 1)360 395 460 510 630 680 740 330 500 注:(1) 工频干耐受及工频湿耐受; (2) 斜线下的数据为干耐受电压。 对于变压器中性点用避雷器,雷电冲击耐受电压为避雷器雷电冲击保护水平乘以1.4;耐受工频电压(峰值)为避雷器雷电冲击保护水平乘以0.88,持续时间1min。
在避雷器安装处的海拔高度超过1000m,或地震烈度在7级以上,最大风速超过35m/s以及覆冰厚度超过2cm时,应与制造厂协商,对避雷器外绝缘机械强度重新核算。
避雷器电瓷绝缘外套的最小公称爬电比距见表12。
表 12 避雷器电瓷外绝缘的最小公称爬电比距
污秽等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 最小公称爬电比距(mm/kV) 17 20 25 31 选择爬电比距时应注意外绝缘的有效绝缘长度以及其有效性。在Ⅲ级及以上重污秽地区使用的避雷器,其型式试验应包括人工污秽试验。 6.1.14.2 复合绝缘外套 6.1.14.2.1 表征伞套形状的尺寸
(1) 等径伞的伞间距应不小于40mm,大小伞结构的两相邻大(小)伞间距应不小于70mm。 (2) 爬电系数C.F一般应不大于3.2,重污区不大于3.5。
注:爬电系数C.F等于总的爬电距离除以电弧距离(避雷器两电极间沿空气放电的最短距离)。
6.1.14.2.2 伞套材料的要求 (1) 体积电阻率≥1×10Ω·m; (2) 击穿强度≥20kV/mm;
(3) 耐漏电起痕及电蚀损不低于TMA3.5级; (4) 抗撕裂强度≥7kN/m; (5) 机械扯断强度≥3Mpa; (6) 拉断伸长率≥100%; (7)邵氏硬度≥50。 6.1.14.2.3 外套憎水性能
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憎水性能按喷水分级法(HC法),一般应为HC1~HC2级。 6.1.14.2.4 绝缘耐受性能
无间隙金属氧化物避雷器复合外套的绝缘耐受电压应符合表9的规定。 6.1.14.2.5 复合外套表面缺陷要求
复合外套表面单个缺陷面积(如缺胶、杂质、凸起等)不应超过5mm,深度不大于1mm,凸起表面与合缝应清理平整,凸起高度不超过0.8mm,粘接缝凸起高度不应超过1.2mm,总缺陷面积不应超过复合外套面积的0.2%。 6.1.14.2.6 最小公称爬电比距
对于Ⅰ、Ⅱ级污区,复合外套的最小公称爬电比距为20mm/kV,Ⅲ、Ⅳ级污区的最小公称爬电比距为25mm/kV。Ⅲ级及以上重污区应作人工污秽试验。 6.1.14.2.7 伞套起痕和电蚀要求
复合外套应能耐受1000h伞套起痕和电蚀试验。如果每只试品不超过3次过流中断,不产生起痕,复合外套未被蚀穿,无伞裙击穿,则试验通过。 6.1.15 无线电干扰和局部放电性能要求
出厂试验中,无间隙金属氧化物避雷器的局部放电量不大于10pC。无线电干扰电压不大于500μV。
用户认为必要时,无间隙金属氧化物避雷器在到货后,安装前应进行局部放电试验。避雷器的局部放电量应不大于10pC。 6.1.16 机械性能 6.1.16.1 承受的长期机械力
避雷器在下述机械负荷作用下应可靠运行。
(1) 避雷器顶端承受的最大允许拉力F1,其值按表13规定。
表 13 无间隙金属氧化物避雷器的最大允许水平拉力
避雷器额定电压(有效值,kV) 最大允许拉力((14) 69~90 294 96~108 490,980 192~216 980 288~468 980,1470 2
对于系统标称电压为750kV的避雷器,其水平纵向拉力为2000N,水平横向拉力为2000N,垂直方向力为2000N。
(2) 作用于避雷器上的风压力F2应按式(2)计算。
vF?aS?9.8,N (2)
16202其中:v0为最大风速,m/s;S为避雷器的迎风面积(应考虑表面覆冰20mm),m;a为空气动力系数,依风速大小而定。当v0≤35m/s时,a=0.8。 6.1.16.2 承受的地震力
使用于地震区的避雷器,制造厂应通过计算或试验,提供避雷器可能承受的地震加速度。 6.1.16.3 其它要求
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若避雷器为悬挂式安装,应做拉伸试验。若为水平安装,应做抗弯负荷试验。其它安装形式时,机械性能由用户和制造厂协商确定。 (1) 额定拉伸负荷
型式试验时,避雷器应承受至少15倍避雷器自重的额定拉伸负荷1min不损坏。试验前后直流1mA参考电压变化不大于5%,试验后局部放电量应不大于10pC, (2) 额定抗弯负荷
型式试验时,避雷器应承受至少3倍避雷器自重的额定抗弯负荷1min不损坏。试验前后直流1mA参考电压变化不大于5%,试验后局部放电量应不大于10pC, 6.1.17 密封性能
(1) 避雷器应有可靠的密封。在避雷器寿命期间,不应因密封不良而影响避雷器的运行性能。 (2) 避雷器制造厂应使用合格的密封材料
1) 根据截面形状,避雷器的密封件可分为矩形和“O”型两种。其结构型式及尺寸系列参数应符合附录B的要求。
2) 用规定胶种制成的密封圈,它的工作条件是恒定压缩于金属与瓷件(或金属与其它绝缘件)之间,最佳压缩状态下使用期限至少20年。其内表介质是空气、氮气或六氟化硫气体,外表介质是空气、水等,正常使用环境温度为-40℃~+40℃。
3) 密封圈的外观质量应良好。
4) 密封圈及其胶料物理性能应符合表14的要求。
表 14 密封圈及胶料物理性能
序 试验 类别 号 技术指标 胶 料 试 验 5 1 邵氏A型硬度,度 2 拉伸强度,Mpa 3 扯断伸长率,% 4 恒定形变压缩永久变形,%(空气,70℃×24h,压缩率30%) 耐臭氧老化(试温40℃,拉伸20%试验时间8h),臭氧浓度(三元乙丙胶等为3×10,丁基胶为3×10) - 6 耐热空气老化(100℃×48h) 伸长变化率-25%以内 密封圈 8 恒定形变压缩永久变形,%(空气,70℃×24h,压缩率30%) 试验 ≤30 ≤35 7 邵氏A型硬度,度 60±5 60±5 邵氏硬度变化+10度以内,-4-6胶料 三元乙试验项目 丙胶等 丁基胶 60±5 ≥9 ≥300 ≤30 不龟裂 60±5 ≥8 ≥300 ≤35 不龟裂 (3) 现场安装时应注意保护压力释放板,防止扎破或碰伤。
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