三相组合式过电压保护器的特点及使用

描述：三相组合式过电压保护器（TBP）是一种新型的过电压保护器，由于氧化锌非线性电阻和放电间隙串联组成。

摘要：三相组合式过电压保护器（TBP）是一种新型的过电压保护器，由于氧化锌非线性电阻和放电间隙串联组成。

1、引言：

我国避雷器产品的发展经历了变通阀式SIC避雷器、磁吹SIC避雷器、无间隙氧化锌避雷器（MOA）三代。由于MOA具有结构简单、体积小、通流量大、保护性能及稳定性能好等优点，从而逐步取代了传统SIC避雷器，大量应用于发电、供电和用电企业的电力电网中。由于MOA没有间隙，不能隔离运行电压，实际上相当于一个非线性电阳元件（发热元件），长年累月地接在电网上承受着各种电压应力，产生严重的老化现象。MOA由阻片老化后，由于伏安特性曲线的变化，MOA的热稳定点将发生偏移，使得电阻片的热稳定工作点的温度上升，U 1mA 降低，这就意味着荷电率（持续运行相电压峰值和U

1mA 的比值）增高。一旦U 1mA 接近持续运行电压峰值，而且电网电压波动时间较长，超过了MOA工频电压耐受时间特性限定的参数，就会导致MOA热崩溃。三相组合式过电压保护器（TBP）是一种新型的过电压保护器，由于氧化锌非线性电阻和放电间隙串联组成。它保留了MOA的优良性能，在电网正常运行时又通过间隙把MOA从电网上隔离开来，避免长期接在电网上承受着各种电压应力，产生老化现象。目前，电力行业和用电企业在35KV、10KV、6KV系统中大量选用三相结合式过电压保护器（TBP）用来保护变压器，电气开关特性元件，母线等电气设备，对限制大气过电压各种真空开关的操作过电压以及相对相间和相对地间的过电压起到可靠限制保护作用。

2、三相组合式过电压保护器的结构特点

三相组合式过电压保护器的电气原理图如图1。图中FR为氧化锌非线性电阻，CG为放电间隙，采用了对称结构，其中任意三相可分别接A、B、C三相，另一接地。三相结合式过电压保护器与传统SIC避雷器、无间隙氧化锌避雷器（MOA）相比，具有以下特点：

⑴、采用氧化锌非线性电阻和放电间隙相结合的结构，使两者互为保护。放电间隙使氧化锌电阻的荷电率为零，氧化锌的非线性特性又使放电间隙动作后立即熄弧。无续流、无截波，放电间隙不再承担灭弧任务，提高了产品的使用寿命。

⑵、电压冲击性小，在各种电压波形下放电值均相等，不受各种操作过电压波形的影响，过电压保护值准确保护性能优良。

⑶、采用四线制星形接法，降低了相间过电压现象，与传统SIC 避雷器、无间隙氧化锌避雷器（MOA ）相比，相间过电压降低了60%-70%，保护的可靠性大大提高。

⑷、采用了硅橡胶外套和高压电缆外引结构，具有易安装、密封性强、体积小、耐震动等优点。可直接安装在开关柜的手车底盘上或互感器室内。 3、 三相组合式过电压保护器的试验方法及注意事项

随着动力厂变压站的改造，逐步淘汰了SIC 避雷器，而大量选用 了MOA 和TBP 。由于目前TBP 相应的标准还不健全，使用时只能结合实际工作经验进行检验和预防性试验。以下是根据实际经验得出的几种测试方法和注意事项。 3.1、绝缘电阻的测试

用2500V 兆欧表测其端子间的绝缘电阻应不小于5000MΩ。 3.2、工频放电电压测试

工频放电电压值是TBP 的重要参数，表示间隙开始放电时的电压，试验原理接线如图2所示。图中TBP 为被测试的保护器，文星期刊论文发表网ZT 为自耦调压器，ST 为升压 变压器，R 为限流电阻。试验电压分别接在被试品的A 和D 、B 和D 、C 和D 、A 和C 、B 和C 以及A 和B 上进行试验。下面是一台型号为 TBP －B －42F/200三相组合式过电压保护器的试验数据表。

A －D

B －D

C －D

电压（KV ）

安培表（A ）

毫安表

（MA ） 电压（KV ）

安培表

（A ）

毫安表

（MA ） 电压（KV ）

安培表

（A ）

毫安表

（MA ） 10 0.125 0 10 0.124 0 10 0.125 0 20 0.425 0 20 0.402 0 20 0.423 0 30 0.724 0 30 0.726 0 30 0.751 0 40 1.000 0 40 0.988 0 40 1.001 0 50 1.250 0 50 1.252 0 50 1.269 0 60 1.451 0 60 1.463 0 60 1.474 0 70 1.651 0 70 1.650 0 70 1.652 0 79 2.250

0.27

81 2.024

0.20

76 1.973

0.21

A －B

A －C

B －C

电压（KV ）

安培表

（A ）

毫安表

（MA ） 电压（KV ）

安培表

（A ）

毫安表

（MA ） 电压（KV ）

安培表

（A ）

毫安表

（MA ） 10 0.124 0 10 0.143 0 10 0.123 0 20 0.402 0 20 0.423 0 20 0.426 0 30 0.723

30 0.715

30 0.750

400.9780400.989040 1.0050

50 1.251050 1.251050 1.2750

60 1.474060 1.477060 1.4690

70 1.674070 1.672070 1.6740

75 2.1260.2577 1.9730.2075 1.8760.05

图3是其中A－D两相间电流随电压变化的曲线。试验使用的升压器容量为10KVA，安培表选用2.5A档，毫安表选用1.5mA档，其它仪表使用升压器的配套设备。试验时要求均匀升高试验变压器的电压，进而观察安培表、毫安表的电流变化。在试验过程中会看到，当电压小于70KV时，间隙未被击穿，安培表的读表随着调压器的电压升高而均匀增加，电流－电压曲线近似于直线，此时的电流相当于空载励磁电流，毫安表的读数为零。当电压升高到某一值（如A－D 间为79KV）时，安培表和毫安表的电流读数突然变大并伴随有明显的忽大忽小的振荡现象，这就表明放电间隙已放电，此时的电压值即为TBP的工频放电电压值。

TBP－B－42F/200的标准工频放电电压值为72KV，它允许偏差-10～+20，即为64.8～86.4KV。在实验中还应注意的是：由于氧化锌阀片的非线性系数很高，间隙被击穿后，随着工频电压的下降间隙很快停止燃弧，因此其放电电流为脉冲电流，有时放电时电流表读数忽大忽小的振荡并不明显，而误认为未放电，加压时间长又不会影响保护器的使用寿命。这样就得由经验判断。当观察到安培表、毫安表读数突然变大或有明显的忽大忽小振荡现象，而且并伴随有放电声响加大时，可以认为TBP已放电，要立即将调压器的回零，并切断电源。切忌在放电后继续升高电压，以免损坏TBP。试验时不能象阀型避雷器试验那样，以电流继电器是否动作来作为TBP的工频放电电压值的依据。此外，试验时虽然两块电流表读数都有明显的忽大忽小的振荡现象，但是安培表的读数忽大忽小振荡有时不明显（如B －C相间），所以必然在高压侧接入毫安表，以准确判断间隙是否放电。

3.3、其它电压设备工频耐压试验。免费论文。

对其它电气设备进行工频耐压试验时，应将TBP的接线拆除，以免因电压过高而损坏。

4、结束语

TBP过电后保护器是针对现行过电压保护器缺点而设计的一种新型的过电压保护器。这种新颖而独特的设计思想和结构方式具有其它过电压保护器不可比拟的优点。在输电和用电企业得到十分广泛的应用，发挥它的优越性。