ABB避雷器的选型导则
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Temporary overvoltage withstand strength T asa function of the duration t of a power frequency overvoltage
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 12
影响避雷器选择的参数
避雷器的额定电压按1.25倍发电机的额定电压选择
保护发电机用避雷器:
中性点用避雷器
变压器用
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 19
避雷器选型原则
恰当地选择避雷器的额定值是选好避雷器的关键，因为... 额定值太高，会导致高残压， 并降低了保护范围
额定值过低，将使避雷器过压运行，并导致永久性损坏 （ 热 崩 溃 原 因）
避雷器的直流1mA参考电压
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 2
避雷器主要参数
避雷器额定电压Ur
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，能在所规定的动作 负载试验中确定的暂时过电压(10S)下正确地工 作。它是表明避雷器运行特性的一个重要参数， 但它不等于系统标称电压。 相对于有间隙避雷器“灭弧电压” 避雷器型式试验的一个重要参数
Fra Baidu bibliotek
操作冲击电流（30/60µs)下残压；
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 6
避雷器主要参数
长持续时间冲击电流I2ms
一种方波冲击电流，其迅速上升到最大值，在规定时间内大体保持 恒定，然后迅速降至零值的冲击波。定义方波冲击电流的参数为：极 性、峰值、峰值视在持续时间和总的视在持续时间。 对10kA和20kA等级避雷器及5kA(额定电压90kV及以上)避雷器, 应 按用户要求的线路放电等级通过线路放电试验, 验证长持续时间耐受 能力。 线路放电等级1－5级 氧化锌避雷器能够吸收切空载长线过电压或重合闸过电压线路所释放 的能量,其能力大小规定用2ms方波电流和线路放电等级表征。线路放 电等级是依据波阻抗、电流持续时间、充电电压的不同来确定，波阻 抗0.8UR、电流持续时间3200us 、2.4Ur为放电等级5级。
10kV系统的ABB产品选型 MWD15型避雷器 Uc =15 kV
MWD08型避雷器 Uc = 8 kV
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 4
避雷器主要参数
避雷器的标称放电电流In
用来划分避雷器等级的、具有8/20波形的雷电 冲击电流峰值。
国标：20kA、10kA、5kA、2.5kA、1.5kA
10s及以内切除故障： 10s以上切除故障：
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 18
避雷器选型指导
选择避雷器持续运行电压Ur
中性点有效接地系统： Ur应不低于系统暂时过电压UTOV 。 中性点非有效接地系统：
10s及以内切除故障：Ur应不低于系统暂时过电压UTOV。 10s以上切除故障：避雷器的额定电压还需乘以一个系数K，即 Ur≥k× UTOV。k=1.25~1.3, (k=1.25主要用于保护并联不偿电容器及其 它绝缘较弱设备的避雷器) 。
能量吸收能力。
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 7
ABB避雷器长持续时间冲击电流I2ms
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 8
避雷器主要参数
避雷器的工频参考电压Uref
工频(交流)参考电压:在避雷器通过工频参考电 流时测出的避雷器的工频电压最大值除以2。工 频参考电流应足够大，降低杂散电容影响。该值 由制造厂决定。
ABB避雷器满足国标要求。
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 10
避雷器主要参数
典型的10kV中性点不接地方式电站型和配电型金属 氧化物避雷器参数：
电站型
配电型
Un Um Ur Uc In Up I2ms Ihc U1mA 10 12 17 13.6 5 45.0 150 65 24.0 10 12 17 13.6 5 50.0 75 65 25.0
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 21
ABB避雷器型号说明
MWD15 MWK44 POLIM-D14 POLIM-I84
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 22
ABB常用避雷器与GB11032主要参数对比表
国标要求 ABB产品型号 避雷器额定电压 持续运行电压 标称放电电流 残压 方波通流 直流1mA参考电压 kV kV kA kV A kV YH5WS 10/30 10 8 5 30 75 15 持续运行电压 标称放电电流 残压 方波通流 直流1mA参考电压 YH5WZ 国标要求 10/27 ABB产品型号 避雷器额定电压 10kV 8 5 27 kV kA kV A 150 kV 14.4 YH5WZ 51/134 51 40.8 5 134 150 73 MWD07 8.755 7 10 127.6 20.3 550550 MWK44 44 10 73 YH5WZ 17/45 17 13.6 5 45 150 24 MWD/K15 18.7 15 10 24 MWD08 10 8 10 43.5 23.2 550550 YH5WZ 17/45 17 13.6 5 45 150 24 MWD/K15 18.7 15 10 43.5 550 24 YH5WZ 51/134 51 40.8 5 134 150 73 MWK44 55 44 10 127.6 550 73
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 23
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 24
选择避雷器持续运行电压Uc
中性点有效接地系统： Uc应不低于系统最高运行相电压，即
中性点非有效接地系统：
3－20kV 中性点不直接接地（允许运行2h）， Uc应不低于系统最高 运行线电压的1.1倍，即 35－66kV中性点一般经消弧线圈接地，且在过补偿下运行，健全相 上的电压一般不高于线电压。
ABB避雷器： 20kA、10kA
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 5
避雷器主要参数
避雷器的残压Ures
放电电流通过避雷器时其端子间的最大电压峰值。 测量残压的目的是为了获得各种规定的电流和波形下某种给定 设计的最大电压。
陡波电流（1/…µs)冲击下残压； (标称放电电流)下雷电冲击（8/20µs)残压；
ABB避雷器参数：
MWD PLIOM-I: 2.2mA
MWD15
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 9
18kV 左右
避雷器主要参数
避雷器的直流1mA参考电压Uref
直流参考电压：在避雷器通过直流参考电流时测 出的直流电压平均值。直流参考电流通常取1mA。
0.75倍直流参考电压下漏电流。<50µA GB11032要求: 10kV避雷器大于24kV
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 20
国产避雷器型号说明
避雷器额定电压(kV)
国产型号:
YH5WZ-51/134□
YH5WZ-102/266 YH10WZ-102/266
附加特征代号 标准雷电波（8/20us)下的残压(kV)
标称放电电流(kA)
产品型式代号：Y：瓷套金属氧化物避雷器；YH：复合外套金属氧化物避雷器 结构特征代号：W：无间隙 ；C：串联间隙；B：并联间隙 使用场所代号：Z：电站 ；S：配电；R：电容器；T：铁道；X：线路 附加特征代号：J：系统中性点有效接地；W：重污秽地区；G：高海拔地区
暂时过电压UTOV:
一种有持续时间的工频过电压 暂时过电压的原因：长线、甩负荷、谐振 DL-T 804-2002对暂时过电压的推荐值见下表示
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 13
避雷器选型指导
确定系统最高工作电压 确定系统中性点运行方式 确定被保护设备绝缘水平 合理选择避雷器持续运行电压Uc
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 16
避雷器选型指导
避雷器的分类
ABB 中压配电型及电站型避雷器的标称放电电流均为10kA，如： POLIM D ，MWD，MWK。
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 17
避雷器选型指导
例如:10kV系统MWD15型避雷器
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 3
Ur =18.8 kV
避雷器主要参数
避雷器持续运行电压Uc
允许持续地加在避雷器端子间的工频电压有效值。
一般相当于避雷器额定电压的75％－80％
选择避雷器的主要基础。
例如:
配电型
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 11
避雷器主要参数
a: 预先未加载的避雷器 for arrester without preload b: 预先加载E的避雷器 for arrester with preload E
暂时过电压，耐受强度T是工频过电压 持续时间t的函数。
特殊运行条件
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 14
避雷器选型指导
确定系统最高工作电压（中国境内电压等级）
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 15
避雷器选型指导
确定系统中性点运行方式
接地故障因素
接地故障持续时间
北京ABB高压开关设备有限公司
欧阳建明
2010年9月
ABB新一代硅橡胶绝缘无间隙氧化物避雷器
产品选型导则
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 1
避雷器主要参数
避雷器额定电压Ur
避雷器持续运行电压Uc
避雷器标称放电电流In (标准雷电冲击)残压Ures 避雷器长持续时间冲击电流(2ms方波通流) 避雷器的交流参考电压
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 12
影响避雷器选择的参数
避雷器的额定电压按1.25倍发电机的额定电压选择
保护发电机用避雷器:
中性点用避雷器
变压器用
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 19
避雷器选型原则
恰当地选择避雷器的额定值是选好避雷器的关键，因为... 额定值太高，会导致高残压， 并降低了保护范围
额定值过低，将使避雷器过压运行，并导致永久性损坏 （ 热 崩 溃 原 因）
避雷器的直流1mA参考电压
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 2
避雷器主要参数
避雷器额定电压Ur
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，能在所规定的动作 负载试验中确定的暂时过电压(10S)下正确地工 作。它是表明避雷器运行特性的一个重要参数， 但它不等于系统标称电压。 相对于有间隙避雷器“灭弧电压” 避雷器型式试验的一个重要参数
Fra Baidu bibliotek
操作冲击电流（30/60µs)下残压；
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 6
避雷器主要参数
长持续时间冲击电流I2ms
一种方波冲击电流，其迅速上升到最大值，在规定时间内大体保持 恒定，然后迅速降至零值的冲击波。定义方波冲击电流的参数为：极 性、峰值、峰值视在持续时间和总的视在持续时间。 对10kA和20kA等级避雷器及5kA(额定电压90kV及以上)避雷器, 应 按用户要求的线路放电等级通过线路放电试验, 验证长持续时间耐受 能力。 线路放电等级1－5级 氧化锌避雷器能够吸收切空载长线过电压或重合闸过电压线路所释放 的能量,其能力大小规定用2ms方波电流和线路放电等级表征。线路放 电等级是依据波阻抗、电流持续时间、充电电压的不同来确定，波阻 抗0.8UR、电流持续时间3200us 、2.4Ur为放电等级5级。
10kV系统的ABB产品选型 MWD15型避雷器 Uc =15 kV
MWD08型避雷器 Uc = 8 kV
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 4
避雷器主要参数
避雷器的标称放电电流In
用来划分避雷器等级的、具有8/20波形的雷电 冲击电流峰值。
国标：20kA、10kA、5kA、2.5kA、1.5kA
10s及以内切除故障： 10s以上切除故障：
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 18
避雷器选型指导
选择避雷器持续运行电压Ur
中性点有效接地系统： Ur应不低于系统暂时过电压UTOV 。 中性点非有效接地系统：
10s及以内切除故障：Ur应不低于系统暂时过电压UTOV。 10s以上切除故障：避雷器的额定电压还需乘以一个系数K，即 Ur≥k× UTOV。k=1.25~1.3, (k=1.25主要用于保护并联不偿电容器及其 它绝缘较弱设备的避雷器) 。
能量吸收能力。
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 7
ABB避雷器长持续时间冲击电流I2ms
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 8
避雷器主要参数
避雷器的工频参考电压Uref
工频(交流)参考电压:在避雷器通过工频参考电 流时测出的避雷器的工频电压最大值除以2。工 频参考电流应足够大，降低杂散电容影响。该值 由制造厂决定。
ABB避雷器满足国标要求。
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 10
避雷器主要参数
典型的10kV中性点不接地方式电站型和配电型金属 氧化物避雷器参数：
电站型
配电型
Un Um Ur Uc In Up I2ms Ihc U1mA 10 12 17 13.6 5 45.0 150 65 24.0 10 12 17 13.6 5 50.0 75 65 25.0
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 21
ABB避雷器型号说明
MWD15 MWK44 POLIM-D14 POLIM-I84
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 22
ABB常用避雷器与GB11032主要参数对比表
国标要求 ABB产品型号 避雷器额定电压 持续运行电压 标称放电电流 残压 方波通流 直流1mA参考电压 kV kV kA kV A kV YH5WS 10/30 10 8 5 30 75 15 持续运行电压 标称放电电流 残压 方波通流 直流1mA参考电压 YH5WZ 国标要求 10/27 ABB产品型号 避雷器额定电压 10kV 8 5 27 kV kA kV A 150 kV 14.4 YH5WZ 51/134 51 40.8 5 134 150 73 MWD07 8.755 7 10 127.6 20.3 550550 MWK44 44 10 73 YH5WZ 17/45 17 13.6 5 45 150 24 MWD/K15 18.7 15 10 24 MWD08 10 8 10 43.5 23.2 550550 YH5WZ 17/45 17 13.6 5 45 150 24 MWD/K15 18.7 15 10 43.5 550 24 YH5WZ 51/134 51 40.8 5 134 150 73 MWK44 55 44 10 127.6 550 73
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 23
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 24
选择避雷器持续运行电压Uc
中性点有效接地系统： Uc应不低于系统最高运行相电压，即
中性点非有效接地系统：
3－20kV 中性点不直接接地（允许运行2h）， Uc应不低于系统最高 运行线电压的1.1倍，即 35－66kV中性点一般经消弧线圈接地，且在过补偿下运行，健全相 上的电压一般不高于线电压。
ABB避雷器： 20kA、10kA
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 5
避雷器主要参数
避雷器的残压Ures
放电电流通过避雷器时其端子间的最大电压峰值。 测量残压的目的是为了获得各种规定的电流和波形下某种给定 设计的最大电压。
陡波电流（1/…µs)冲击下残压； (标称放电电流)下雷电冲击（8/20µs)残压；
ABB避雷器参数：
MWD PLIOM-I: 2.2mA
MWD15
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 9
18kV 左右
避雷器主要参数
避雷器的直流1mA参考电压Uref
直流参考电压：在避雷器通过直流参考电流时测 出的直流电压平均值。直流参考电流通常取1mA。
0.75倍直流参考电压下漏电流。<50µA GB11032要求: 10kV避雷器大于24kV
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 20
国产避雷器型号说明
避雷器额定电压(kV)
国产型号:
YH5WZ-51/134□
YH5WZ-102/266 YH10WZ-102/266
附加特征代号 标准雷电波（8/20us)下的残压(kV)
标称放电电流(kA)
产品型式代号：Y：瓷套金属氧化物避雷器；YH：复合外套金属氧化物避雷器 结构特征代号：W：无间隙 ；C：串联间隙；B：并联间隙 使用场所代号：Z：电站 ；S：配电；R：电容器；T：铁道；X：线路 附加特征代号：J：系统中性点有效接地；W：重污秽地区；G：高海拔地区
暂时过电压UTOV:
一种有持续时间的工频过电压 暂时过电压的原因：长线、甩负荷、谐振 DL-T 804-2002对暂时过电压的推荐值见下表示
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 13
避雷器选型指导
确定系统最高工作电压 确定系统中性点运行方式 确定被保护设备绝缘水平 合理选择避雷器持续运行电压Uc
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 16
避雷器选型指导
避雷器的分类
ABB 中压配电型及电站型避雷器的标称放电电流均为10kA，如： POLIM D ，MWD，MWK。
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 17
避雷器选型指导
例如:10kV系统MWD15型避雷器
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 3
Ur =18.8 kV
避雷器主要参数
避雷器持续运行电压Uc
允许持续地加在避雷器端子间的工频电压有效值。
一般相当于避雷器额定电压的75％－80％
选择避雷器的主要基础。
例如:
配电型
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 11
避雷器主要参数
a: 预先未加载的避雷器 for arrester without preload b: 预先加载E的避雷器 for arrester with preload E
暂时过电压，耐受强度T是工频过电压 持续时间t的函数。
特殊运行条件
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 14
避雷器选型指导
确定系统最高工作电压（中国境内电压等级）
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 15
避雷器选型指导
确定系统中性点运行方式
接地故障因素
接地故障持续时间
北京ABB高压开关设备有限公司
欧阳建明
2010年9月
ABB新一代硅橡胶绝缘无间隙氧化物避雷器
产品选型导则
© ABB Group December 6, 2016 | Slide 1
避雷器主要参数
避雷器额定电压Ur
避雷器持续运行电压Uc
避雷器标称放电电流In (标准雷电冲击)残压Ures 避雷器长持续时间冲击电流(2ms方波通流) 避雷器的交流参考电压