各种过电压保护器比较分析
两种过电压保护技术的比较
2 1 1 0l 年 2月
辽 宁 师 专 学 报
J u n l fLio i g T a h r l g o r a a n n e c e sCo l e o e
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【 用研究】 应
两 种 过 电压保 护技 术 的 比较
李 博 ,陈 国龙 。 ,马 万 义
( . 营 口职 业 技 术 学 院 ,辽 宁 营 口 1 5 0 ;2 营 口供 电公 司 ,辽 宁 营 口 1 5 0 ) 1 10 0 . 1 0 2
摘 要 :在 中性 点 不 接 地 电 网 中 ,发 生 单 相 接 地 时 , 由于存 在 电 容 电 流 ,会 在 接地 点 产 生 弧 光放 电. 处 理
( ) 电气 设备 绝缘 的击 穿 ( 其 是 电机绝缘 的击 穿) 1 尤 ;
( ) 电缆 放 炮 现 象 ; 2
( )电压 互感器 过饱 和 ,容 易激 发铁磁 谐振 ,导 致 P 3 T烧损 ;
( )避 雷 器爆炸 . 当过 电压 能量超 过避 雷器 所能 承受 的能量 时 ,就会 造成 避雷 器爆 炸. 4 因此 ,《 流 电气装 置 的过 电压保 护 和绝缘 配合 》 D / 2 —1 9 ) 交 ( L T6 0 9 7 规程 中要 求 ,6 V系统 单相接 地 6k 故 障 电流超 过 1 OA,1 V 系统 单 相接 地故 障 电流超 过 2 0k 0A,应该 采 取处 理措 施 . 近年 来 ,在 应 对单 相
2 3 2 存 在误 动危 险 . .
很多现象、故障都会造成 电网的不对称 电压升高,从而可能造 成消弧线圈 自动控制装置判 断电网发生接地 故障而误动作 ,直接导致中性点 电压位移 ,使系统的某一相或者两相的电压升 高,导致电网中的设备损 坏.
施工现场临时用电的过电压保护装置选择
施工现场临时用电的过电压保护装置选择随着工程建设的发展,施工现场临时用电已经成为施工过程中不可或缺的一部分。
然而,在施工现场使用临时用电的过程中,由于电力设备不稳定以及环境因素的干扰,过电压问题经常发生,给施工现场和工人的安全带来了很大的威胁。
因此,选择适当的过电压保护装置显得尤为重要。
本文将介绍一些常用的过电压保护装置,并分析其优缺点以供选择参考。
1. 避雷针避雷针是一种常见且有效的过电压保护装置。
它主要是通过引导和吸引闪电电流,将过电压释放到地下,从而保护用电设备。
避雷针的优点是安装简便,成本较低,可以有效地保护用电设备免受大气电荷的侵害。
然而,避雷针只能对周围一定范围内的过电压进行保护,且其对于施工现场使用的临时用电来说并不是最理想的选择。
2. 电压保护器电压保护器是另一种常见的过电压保护装置。
它主要通过电压监测和控制电路的工作状态,对过电压进行实时监测和保护。
当检测到过电压时,电压保护器会自动切断电源,以保护用电设备不受过电压的影响。
电压保护器的优点是响应速度快,保护效果好,且具备自动恢复功能。
然而,由于施工现场临时用电往往处于不稳定的环境中,电压保护器可能会面临误切电源或保护不及时的问题。
3. 避雷器避雷器是一种专门用于保护用电设备的过电压保护装置。
它主要通过引导和消耗过电压,将其释放到大地,以保护用电设备的正常运行。
避雷器的优点是具备持续保护能力,能够有效地吸收和消除过电压,且适用于各种环境条件下的使用。
但是,避雷器的成本较高,安装和维护也相对较为复杂,需要专业技术人员进行操作和管理。
综上所述,针对施工现场临时用电的过电压保护装置选择,根据具体情况选择合适的保护装置至关重要。
在低成本和简易安装为主要考虑因素时,可以选择避雷针作为过电压保护装置。
对于对电力质量要求较高的施工现场,应考虑使用电压保护器进行保护。
而在对用电设备安全保护要求更高的情况下,避雷器是一个较为理想的选择。
然而,无论选择哪种过电压保护装置,都需要依据相关标准及规范进行安装和维护,并由专业人员进行操作和管理,以确保施工现场临时用电的安全和可靠运行。
避雷器与过电压保护器性能对比
避雷器与组合式过电压保护器技术性能对比
无论是避雷器还是组合式过电压保护器都是为了抑制系统过电压,保护用电设备,保障供电的可靠性。
无论采用何种原理、何种材料,基本要求必须满足下面几点:
1、保护的全面性:无论是由什么原因产生的,过电压的表现形式不外乎三相对地、
三相相间过电压。
保护装置应该能够对这些过电压进行可靠限制。
2、保护的可靠性:包括两个方面,其一要求保护器动作值与用电设备的绝缘耐受
能力能够匹配;其二要求保护器能够可靠吸收过电压的能量。
3、保护的稳定性:保护器能够长期稳定地运行,参数不会因为环境、时间发生较
大的变化。
4、保护器自身的安全性:在满足上述几点的前提下,要求保护器自身具有安全可
靠性。
针对避雷器与组合式过电压保护器,列表对照如下:
结论:组合式保护器自1995年投运,目前在户内开关柜内已经占有90%。
避雷器基本退出户内过电压保护的市场。
1。
电力系统中的过电压保护装置设计与分析
电力系统中的过电压保护装置设计与分析概述:电力系统中的过电压保护装置扮演着至关重要的角色,它能够有效地保护电力设备免受过电压的损害,保障系统的稳定运行。
本文将对过电压保护装置的设计与分析进行详细探讨,包括过电压的原因、过电压保护装置的作用、设计原则和常见的保护装置类型。
一、过电压的原因过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象。
它通常由以下原因引起:1. 雷电击中:当闪电击中地面或设备时,会产生大量的超过额定电压的电磁波,这会对电力系统产生严重影响。
2. 短路故障:当电力系统发生短路故障时,电流突然增大,导致电压剧烈波动,超过设备的耐受程度。
3. 开关操作:电力系统中的开关操作会引起电压的突变,如果操作不当或有故障发生,将导致过电压。
二、过电压保护装置的作用过电压保护装置的主要作用是监测电力系统中的电压变化,并在电压超过预定阈值时采取保护措施。
它能够及时检测到过电压现象,并将其限制在能够耐受的范围内,以保护电力设备的安全运行。
过电压保护装置的工作原理是通过电压传感器采集电压信号,并将其输入到保护装置中进行分析处理。
当电压超过设定的阈值时,保护装置将触发动作,采取相应的措施来限制电压,如断开电源或投入阻抗。
三、过电压保护装置的设计原则过电压保护装置的设计应遵循以下原则:1. 准确性:保护装置应具备高精度的电压传感器,能够准确检测电压变化,并根据实际情况采取相应的保护措施。
2. 快速性:保护装置必须能够在电压超过阈值时迅速动作,以最快的速度对电力设备进行保护,避免损害的发生。
3. 稳定性:保护装置应具备良好的稳定性,能够抵抗外界的干扰和噪声,并在各种工作条件下保持稳定性能。
4. 可靠性:保护装置必须具备高可靠性,能够长时间稳定工作,并在故障发生时能够及时报警或触发保护动作。
5. 灵活性:保护装置应具备一定的灵活性,能够根据不同的电力系统特点和需求进行配置和调整,以实现最佳的保护效果。
四、常见的过电压保护装置类型根据不同的保护对象和保护策略,过电压保护装置可分为多种类型,包括:1. 涌流抑制器:主要用于防止雷电冲击产生的过电压对设备的影响。
各种过电压保护器比较分析
各种过电压保护器比较分析1过电压防护问题1.1过电压防护的背景建国初期我国中压电网主要由架空线路和油电缆构成,空气绝缘与油绝缘具有可恢复性,3~4倍的内部过电压对绝缘构不成威胁,所以当时的中压电网只需要对高幅值的雷电过电压采取限制措施,不需要考虑内部过电压的防护问题。
采取的具体措施是在相与地之间各安装一只普通的阀式避雷器,用于防护雷电造成的高幅值的相对地过电压。
到了上世纪90年代以后,我国中压电网大量采用真空断路器取代了原有的少油断路器。
真空断路器相比少油断路器的免维护、寿命长、运行可靠。
但由于真空灭弧室的超强的灭弧能力,往往在电弧过零点之前就被强行截断。
真空断路器截流时电感储存的磁能与杂散电容储存的电能之间相互转换的振荡过程,使得操作过电压频繁发生。
企业中压配电网越来越多的由电缆线路取代了架空线路,与架空线路的可恢复性绝缘不同,交联聚乙烯电缆的固体化绝缘是不可恢复的,绝缘击穿具有累积效应。
3~5倍的内部过电压会在绝缘介质内部产生局部放电,产生细微的破坏,反复多次的内部过电压就会造成绝缘的累积破坏,导致固体绝缘的运行寿命会明显缩短。
1.2普通避雷器不能限制内部过电压电网的内部过电压一般在相电压的3—4倍之间,多数在3.5倍左右。
过去采用的阀式避雷器是按照躲过电网内部过电压设计的,例如:工频放电电压U(动作电压)=1.1某3.5某(1.15Ue/3)按照这样原则设计的参数,普通避雷器在电网内部过电压下是不放电的。
另一方面,包括操作过电压、弧光接地过电压在内的电网内部过电压是发生在相与相之间的,而普通避雷器是接在相与地之间的。
所以,普通避雷器不能限制电网的内部过电压。
在电缆线路与真空断路器大量使用的大背景下,我国中压配电线路的绝缘越来越多的受到系统内部过电压的威胁,过去的阀式避雷器和普通的氧化锌避雷器已无法满足系统内部过电压与雷电过电压的双重防护要求。
由于能不过电压不能有效限制,导致交联聚乙烯电缆一般在投运5~8年后事故率明显上升。
组合式过电压保护器的选用分析
组合式过电压保护器的选用分析
首先,需要考虑过电压保护器的工作原理和保护范围。
组合式过电压保护器通常由可变电阻器、放电管和继电器等组成。
可变电阻器用于调节保护器的动作电压值,放电管用于短路过电压,继电器用于断开电源。
其次,需要评估组合式过电压保护器对过电压的响应速度。
过电压保护器需要在过电压发生之前迅速响应并起到保护作用,因此其响应速度是一个重要指标。
较快的响应速度可以有效减少过电压对电力设备的损害。
第三,还需要考虑过电压保护器的耐受能力。
组合式过电压保护器需要能够承受一定程度的过电压,否则可能会损坏或无法正常工作。
因此,在选择使用组合式过电压保护器时,需要确保其耐受能力与实际系统中可能出现的过电压情况相匹配。
另外,还需要考虑组合式过电压保护器的可靠性和稳定性。
过电压保护器在长时间的工作中需要保持稳定的性能,并能够可靠地工作。
因此,在选择过电压保护器时,需要考虑其可靠性和稳定性指标,如寿命、故障率等。
此外,还需要考虑过电压保护器的安装和维护便利性。
组合式过电压保护器通常需要定期检查和维护,而良好的安装和维护便利性可以降低维护成本和维护时间。
最后,还需要考虑组合式过电压保护器的成本。
成本是选择过电压保护器时的一个关键因素,需要根据实际情况对不同的过电压保护器进行成本效益分析,选择性价比较高的产品。
综合以上几个要素,选择合适的组合式过电压保护器需要综合考虑其工作原理和保护范围、响应速度、耐受能力、可靠性和稳定性、安装和维
护便利性以及成本等因素。
只有在这些因素都满足要求的情况下,才能选择最合适的过电压保护器,提高电气系统的安全性和可靠性。
过电压保护器
过电压保护器一、概述组合式过电压保护器采用三相四柱组合式结构,适用于35KV及以下电力系统,是限制雷电过电压和操作过电压的一种先进的保护电器。
主要用于保护发电机、变压器、开关、母线、电动机等电气设备的绝缘免受过电压的损害,它具有动作快、伏安特性平坦、残压低、性能稳定、组装维护方便等优点。
对于相间和相地过电压都能起到有效的保护作用。
二、产品特点1、内部采用四星形接线方式,外部带有A、B、C、D四个引出端,可对相与地之间、相与相之间的过电压同时提供保护;2、选用自愈式干式电容器,耐压值高,介质损耗小,性能可靠;3、采用优异的线性氧化锌电阻,热容量大,温升低,阻值稳定;4、选用优异的有机绝缘材料,介电强度高、绝缘强度好、耐老化;5、产品结构新颖,有效的利用和缩小了使用空间;三、使用条件1、环境温度:-40℃~+60℃;2、地震烈度:≤7度;3、海拔高度:;≤4000m;4、电源频率:48Hz~62Hz;5、免清扫条件:中等污秽;6、周围不得有腐蚀性烟气、蒸汽、灰尘、盐物等污染;四、选型指南组合式保护器型号说明:系统额定电压:安装过电压保护器的系统额定电压结构特征: 1、无间隙组合式过电压保护器2、串联间隙组合式过电压保护器保护对象:A、电站型:适合各种变压器、开关、母线的过电压保护B、电机型:适合各类电机的过电压保护C、电容器型:适合各种电容器的过电压保护外形结构:F、全封闭结构(6kV、10kV见图1,35kV见图3)T、积木式组合结构(6kV、10kV见图2)如:TY-HY1-A/10-F为电站型、无间隙组合式过电压保护器,系统额定电压10kV,外形为全封闭结构。
串联间隙组合式过电压保护器技术数据。
国内几种具有阻容吸收功能的过电压保护器的各自特点和区别
国内几种具有阻容吸收功能的过电压保护器的各自特点和区别国内几种具有阻容吸收功能的过电压保护器的各自特点和区别真空断路器在关合、开断变压器、电动机和电抗器等感性负载时,容易产生截流过电压、多次重燃过电压以及三相同时开断过电压。
这些过电压不但具有比较高的幅值,而且振荡频率非常高。
以前,主要是用阻容吸收器和三相组合式避雷器来保护。
具有高频的截流过电压虽说一般情况下幅值不是很高,但是其振荡频率非常高,最容易破坏感性设备的匝间绝缘,所以,针对这种操作过电压,开关行业提出不仅要降低过电压幅值,而且要降低过电压振荡频率。
阻容吸收器工作原理是:正常运行时,阻容吸收器并联在开关柜出线端,当操作过电压来时,由于其电压幅值高,而电容器具有储存电能作用,所以,开始对电容器充电,并通过电阻吸收能量,从而达到降低过电压幅值的目的,而且由于阻容吸收器其电容值(0.1μF)远大于开关柜控制的感性设备的对地电容值(不超过50PF),改变了感性设备的电感和其对地电容发生振荡的条件,因为,根据LC发生振荡的频率的计算公式f=1/2π√LC,电容C 越大,频率f越小,使感性设备相邻匝间在过电压时的电位差变小,从而保护感性设备的匝间绝缘。
实践证明,原电网中感性设备对地杂散电容非常小,加入阻容吸收器的电容后,改变了回路参数,使原来的高频振荡变为低频振荡。
西安高压电器研究所曾在此方面做过试验,不加阻容吸收器开关开断产生的截流过电压频率为20~30kHz,而加阻容吸收器后,频率降到150Hz左右。
国内生产阻容吸收器的厂家主要有锦州电力电容器厂、上海电机厂电容器分厂、西安铲河电器公司等厂家。
前两家的产品为三个阻容单元,顶端接A、B、C三相接高压,下端接地。
西安铲河产品为四星形结构,A、B、C三个单元接对应高压,D单元接地。
其产品主要分为两种,其特点是:一、单纯阻容吸收器电容器为干式电容器,两单元之间为0.1μF;电阻为金属无感电阻,两单元之间为100Ω。
变电站中不同类型断路器过电压分析
不同类型断路器操作过电压分析一、各类断路器特点分析1.少油断路器特点:少油断路器的触头和灭弧系统放置在装有少量绝缘油的绝缘筒中,其绝缘油主要作为灭弧介质,只承受触头断开时断口之间的绝缘,不作为主要的绝缘介质。
开断电流大,存在火灾危险;油质容易劣化;需配备油处理装置;2.真空断路器特点:真空断路器熄弧过程在密封的容器中完成,不会对周围的绝缘间隙造成闪络或击穿。
燃弧时间短,电弧电压低,因而触头电磨损率低,使用寿命长,适于频繁操作。
触头行程短,开断速度低,对操动机构要求的操作功小,对传动机构的强度要求低,体积小,重量轻。
真空灭弧室和触头不需检修,维护工作简单。
环境污染小;灭弧介质为真空,无火灾和爆炸危险。
3.六氟化硫断路器的特点:六氟化硫断路器六氟化硫(SF6)气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器,其绝缘性能和灭弧特性都大大高于少油断路器,充分发挥气流的吹弧效果,灭弧室体积小、结构简单、开断电流大、燃弧时间短,开断电容或电感电流无重燃或无复燃,过电压低。
检修周期长;二、断路器操作过电压分析产生操作过电压的原因,主要是由于电力系统的许多设备都是储能元件,在断路器或隔离开关开断的过程中,储存在电感中的磁能和储存在电容中的静电场能量(电能)发生了转换、过渡的振荡过程,由振荡而引起过电压。
限制操作过电压的措施主要有;选用灭弧能力强的高压开关;提高开关动作的同期性;开关断口加装并联电阻;采用性能良好的避雷器等几个方面;因此,在条件相同的前提下,选用灭弧能力强的高压开关能更有效的限制操作过电压;上面提到的三种断路器,六氟化硫断路器采用高压SF6气体灭弧,真空断路器的灭弧介质是真空,少油断路器的灭弧介质是变压器油;少油断路器有爆炸的风险,需要经常更换灭弧介质,早就被前两种取代了,因此不做考虑;六氟化硫断路器和真空断路器都有较强的灭弧能力,但由于真空断路器在灭弧过程中由于较强的灭弧能力,使得回路电流在交流过零点前被熄灭,此时由于回路中必然存在的感性负载,当电流出现突变(电流阶跃)时,理论上将产生极大的过电压,称为截流过电压;SF6断路器是流体灭弧,其电弧的熄灭有个渐变过程,不容易出现较大的截流,因此相比真空断路器,其截流过电压要低很多。
BOD与传统过压保护的区别
目前组合式过电压保护产品从设计思想(安全性的角度)可以划分为两类:一类是纯过电压保护,如SHK-TBP、SHK-DTS、BSTG以及阻容过电压吸收器,另一类是自脱离过电压保护装置,如SHK-BOD。
这两类产品之间严格的来说是不具备可比性的,它们之间不是性能参数、制造工艺、元件优劣之间的差异,而是目标功能上的差异,SHK-BOD产品是完整地考虑了人们关心过电压保护的最终目的,就是要达到彻底的安全!
前一类过电压保护器虽说能限制各类过电压,但是当它达到寿命极限的时候就要爆炸,这是它自身不可避免的,从这个角度来看,它没有给系统带来彻底的安全,反而带来了新的安全隐患;而SHK-BOD产品则考虑内置了爆炸应急处理功能,可以避免爆炸事故的发生,这是SHK-BOD产品与其他产品的本质区别。
大容量的组合式过电压保护器是否就能避免爆炸,这个问题比较简单,保护器爆炸的根本原因是保护器的阀片的通流量小了,这点非常明确,至于小了多少?阀片的通流量要增加到多少就不嫌小了?这是问题的关键,我们都知道,谐振过电压的能量有时是巨大的,相对过电压保护器的热容量来看,几乎就相当于无穷大能量源;因此想用简单地将保护器的热容量增大个两三倍的办法来避免保护器爆炸的结果,显然是对系统过电压认识不足的表现。
阻容最大的问题就是:有较大的容性电流,致使功率因素下降,投入或退出时都会产生冲击震荡,造成谐波污染。
实际上,电容器只是储存电荷的器件,其能容量很小,因为容量很小当吸收较多能量时,其电压就会升高,一旦超过其耐压水平就会击穿爆炸!。
常见的几种保护器之间区别?
常见的几种保护器之间区别?
配电箱一般最常见的包含空气开关、漏电断路器,过压欠压保护器。
它们在一起,共同起到保护用电安全的作用。
它们之间也存在不同,具体到底有哪些区别呢?
1
空气开关
空气开关,又叫空气断路器,是断路器的一种,是一种当电路中电流超过额定电流会自动断开的开关。
除家里的不同的回路,比如照明、卫生间用电回路,都可以用空气开关控制外,还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载等进行保护,同时也可以用于不频繁地启动电动机。
2
漏电断路器。
过电压保护器的简要说明
有关过电压保护器的简要说明什么是过电压保护器?1 ■ ■三相组合式过电压保护器上图所示,图中 FR 为氧化锌非线形电阻,CG 为放电间隙,由 于采用对称结构,过电压保护器 3个接线柱分别接入A 、B 、C 三相,接地端与接地体用地线 进行连接。
三、 过电压保护器简要工作原理过电压保护器工作原理是采用放电间隙给氧化锌阀片分压的方式,降低产品的操作冲击 保护残压,实现对操作过电压的保护;过电压保护器同时采用四星型接法(俗称三叉戟式接 法),设置公共中性点,实现对相间过电压的快速响应,有效防止三相负载出现相间绝缘击 穿。
一般分为以下两种情况:1. 过电压保护器相间过压保护当A ,B ,C 三相中,任意两相发生过电压时, A B C 的3个保护单元中的相应两相则 通过各自的间隙组件两两并联后,再通过接地相通过各自的间隙组件串联进行放电保护,过 电压保护器的氧化锌阀片导通限压。
过电压消失后,因氧化锌阀片的泄漏电流很小,放电间 隙组件自动恢复。
2. 过电压保护器相对地过压保护当A ,B,C 三相中,任意一相与地发生过电压时, A 、B 、C 的3个保护单元中的相应一 相和接地相之间通过各自的间隙组件串联放电保护。
四、 过电压保护器与避雷器保护功能的区别过电压保护器属于一种避雷器部分替代品,它的作用相当于避雷器,但与传统的避雷器 不同。
1. 普通避雷器只能是相地保护(单相保护,每组用三个),过电压保护器可以相地保护也可以 相间保护(三相)。
2. 过电压保护器一般安装在柜体内,而传统的避雷器既可以安装在柜体内也可以安装在箱体 外(箱体外部的基本上都是避雷器) 。
3.从二者功能看避雷器保护的是雷电带来的高电压破坏力,过电压保护器保护的是雷电和供电网络带来的电压过高造成的损害。
五、为什么真空断路器必须加装过电压保护器?真空断路器较之少油断路器等其他断路器有灭弧效果好,允许频繁操作,触头的行程小, 动作速度快的优点, 与其它断路器不同的是极易产生包括截流过电压、多次重燃过电压和容载过电压等操作过电压。
组合式过电压保护器的选用分析
组合式过电压保护器的选用分析1引言组合式过电压保护器是一种新型过电压保护装置,主要应用于35KV及以下电力系统中,用以限制雷电过电压、真空断路器操作过电压以及电力系统中可能出现的各种暂态过电压,可有效地保护电动机、变压器、开关、电容器、电缆、母线等电力设备的绝缘不受损害,对相间和相对地的过电压均能起到可靠的限制作用。
真空断路器装置目前的广泛应用,使人们对由于操作过电压引起的危害越来越重视,而组合式过电压保护器的种类较多,使我们在应用选择上有很大的空间,但同时又会使我们选择更为慎重。
本文旨在探讨真空断路器装置中组合式过电压保护器(组合式氧化锌避雷器)的选用问题。
2组合式过电压保护器应用的由来我国避雷器产品的发展历经普通阀型避雷器、磁吹避雷器和金属氧化物避雷器(MOA)几个阶段,近年来避雷器整体制造水平和质量都有了很大提高。
随着真空断路器的广泛应用,为限制其操作过电压和避免受电设备绝缘损害,在限制过电压方面采取了许多措施。
通常真空断路器装置操作过电压的保护装置有以下几类:(1)阻容吸收装置;(2)无间隙氧化锌避雷器;(3)带串联间隙氧化锌避雷器。
阻容吸收装置最大优点是能缓和入侵到被保护设备的过电压波的陡度,改善设备绕组上的电压梯度,但有体积大,无明显过电压限制值,吸收过电压能量容量小,会产生高次谐波污染等问题。
无间隙氧化锌避雷器是一种较先进的过电压保护设备,与传统的碳化硅避雷器相比,在保护特性、通断能力和抗污秽等方面均有优异的特性,其ZnO电阻片的非线性极其优异,使其在正常工作下接近绝缘状态。
但它保护残压较高,无法满足在操作过电压下频繁动作的要求,存在工频老化和承受荷电率和热平衡条件的限制,这对于保护电动机类绝缘耐压水平的设备来说还存在不足的。
带串联间隙氧化锌避雷器由于增加了串联间隙,MOA 可以用数量较少的ZnO电阻片,这时残压可以做的很低,如果火花间隙的放电电压也很低,则可使避雷器既有很低的保护水平又不致因为泄漏电流阻性分量大以及由此带来的劣化现象和功率损耗问题。
避雷器及过电压保护器简介
避雷器补偿柜TBB补偿柜TBB 柜GCK 补偿柜低压柜避雷器的作用定义:能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量,保护电工设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路的电器装置。
避雷器通常接于带电导线与地之间,与被保护设备并联。
当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘;电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电最原始的避雷器是羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,故称“避雷器”。
20世纪20年代,出现了铝避雷器,氧化膜避雷器和丸式避雷器。
30年代出现了管式避雷器。
50年代出现了碳化硅避雷器。
70年代又出现了金属氧化物避雷器。
现代高压避雷器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。
避雷器的结构避雷器有管式和阀式两大类。
阀式避雷器分为碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器(又称氧化锌避雷器)。
管式避雷器主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。
碳化硅避雷器广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘。
氧化锌避雷器由于保护性能优于碳化硅避雷器,正在逐步取代后者,广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘,尤其适用于中性点有效接地的 110千伏及以上电网。
阀型避雷器是由空气间隙和一个非线性电阻串联并装在密封的瓷瓶中构成的。
在正常电压下,非线性电阻阻值很大,而在过电压时,其阻值又很小,避雷器正是利用非线性电阻这一特性而防雷的:在雷电波侵入时,由于电压很高(即发生过电压),间隙被击穿,而非线性电阻阻值很小,雷电流便迅速进入大地,从而防止雷电波的侵入。
当过电压消失之后,非线性电阻阻值很大,间隙又恢复为断路状态。
随时准备阻。
止雷电波的入侵。
阀型避雷器的安装(1)新装避雷器,首先应检查其电压等级是否与被保护设备相符。
(2)新装和复装(无雷期退出运行)前,必须进行工频交流耐压试验和直流泄漏试验及绝缘电阻的测定,达不到标准要求的,不能使用。
两种型式的过电压保护器研究
两种型式的过电压保护器研究摘要:随着真空断路器的广泛应用,为限制其操作过电压和避免受电设备绝缘损害,在限制过电压方面采取了许多措施,近几年来我国已研制开发了多种三相组合式有串联间隙或无间隙氧化锌避雷器,它们在相间和相地之间都连接有一定比例的电阻片或带火花间隙,是一种复合型避雷器,该过电压保护装置对相间过电压有比较好的保护作用。
关键词:过电压;避雷器;保护0、引言过电压保护器(以下简称保护器)是一种新型的过电压保护器,用于限制大气过电压和各种真空开关引起的操作过电压。
在对相地之间的过电压提供保护的同时,又对相间过电压提供保护。
1、单相接地时过电压保护器运行状况分析目前市场上使用最多的是三相组合式过电压保护器,这种保护器由四只氧化锌阀片单元组成,接成“四星形”接法。
四只单元两两组合成完整的六只氧化锌避雷器,完成对相-地、相-相的过电压的保护。
这种结构也大幅度降低了组合式保护器的制造成本,所需氧化锌阀片数为两只单独避雷器的阀片数。
这种过电压保护器在市场运行十几年来,逐渐暴露出其弊端。
1.组合式过电压保护器参数设计此种四星型结构存在中性点,会使地相承受过高的电压,导致地相损坏。
由于真空断路器操作过程中产生的相间过电压是相地过电压的1.5-2倍,因此为了相间阀片单元的运行可靠性,不得不提高相间单元的U1mA电压,以降低阀片荷电率,这样可以满足绝缘配合要求。
同时为兼顾相-地过电压的保护水平,在相间单元U1mA电压提高的同时,地相单元的U1mA值被降低。
系统接地时的组合式过电压保护器运行参数计算在系统发生单相接地时,地相单元最高将承受75%相电压的作用,荷电率超过100%,这将使得地相单元在允许的单相接地故障时间内容易发生热崩溃。
原来由整只避雷器承受相-地运行电压,现在要由1/2只避雷器来承担,另外每一相体元件只能承受二分之一的线电压,当任何一个元件发生损坏时,其他健全相氧化锌元件必将因无法承受全部的线电压而损坏,进而必然发展成系统相间短路事故(即所谓的“雪崩”效应),造成过电压保护器爆炸飞弧、烧毁柜体,甚至可能造成支路开关入线端短路,支路开关无法开断短路电流,迫使母线开关越级跳闸,造成大面积停电等严重后果。
水电站电气过电压保护技术分析
水电站电气过电压保护技术分析
水电站是利用水能转化为电能的设施,其中涉及到许多电气设备。
在水电站运行过程中,存在着一些电气过电压问题,如雷电击穿、系统故障、设备开关操作失误等,都可能导致电气设备发生过电压现象,对设备造成损坏甚至损毁。
为了保护水电站的电气设备,提高设备运行的可靠性和安全性,需要采取相应的过电压保护技术。
常见的过电压保护技术包括如下几种。
1. 避雷器:
避雷器是电气设备中常用的过电压保护装置之一,主要用于防止雷电击穿和大气静电对电气设备的损害。
避雷器通过将过电压引到接地,保护了电气设备的安全运行。
2. 浪涌保护:
浪涌保护器是用于防止设备连续工作过程中由于外部原因引起的瞬态电压过高而对设备造成的损坏。
浪涌保护器能够限制瞬态过电压的大小,并将其分散到接地引线中。
3. 过电压保护装置:
过电压保护装置通常由避雷器、浪涌保护器、电气设备的过电压保护继电器等组成。
它能够对电气设备运行中的过电压进行检测和处理,保证设备的正常运行。
4. 接地保护:
接地保护是水电站电气设备保护的重要措施之一。
通过合理的接地装置设计和接地线路的铺设,能够有效地排除设备运行过程中产生的过电压,提高设备的安全性和可靠性。
5. 过电压监测:
过电压监测系统能够实时监测电网中的电压情况,一旦发现过电压现象,及时发出警报并采取相应的措施,保护电气设备的安全。
针对水电站电气设备过电压问题,可以采取避雷器、浪涌保护、过电压保护装置、接地保护以及过电压监测等技术措施进行保护。
这些技术措施可以有效地降低设备发生过电压损坏的风险,提高水电站电气设备的可靠性和安全性。
电压保护器的区别和用途
电压保护器的区别和用途电压保护器是一种电气设备,广泛应用于各种电力系统中,其主要作用是保护电气设备不受过压或欠压的损害。
在电力系统中,电压的稳定性对于设备的正常运行具有重要意义,因此使用电压保护器能够确保电力系统的稳定性和可靠性。
电压保护器的区别和用途主要有以下几个方面:1. 功能区别:电压保护器分为过压保护器和欠压保护器。
过压保护器主要用于检测电气设备的电压是否超过设定值,一旦电压过高,过压保护器会自动切断电源,以避免设备因电压过高而损坏。
而欠压保护器则是用于检测电气设备的电压是否低于设定值,一旦电压过低,欠压保护器会自动切断电源,以避免设备因电压过低而无法正常运行。
2. 使用场景区别:过压保护器一般用于需要对电压波动进行过载保护的场景,例如变压器、发电机、电动机等设备。
而欠压保护器则一般是用于对电力系统中的电压异常进行保护的场景,例如电力系统的分段回路、控制电路等。
3. 使用对象区别:过压保护器一般适用于中小型电气设备的保护,比如电动机、照明设备、家用电器等。
欠压保护器则一般适用于大型电力设备的保护,如变压器、控制设备、UPS等。
4. 稳定性区别:过压保护器的稳定性一般较强,能够快速响应并切断电源,保护设备免受过高电压的损害。
而欠压保护器的稳定性一般较弱,需要一定的延时控制,以避免误切电源造成设备频繁启动。
5. 出厂标准区别:由于过压保护器和欠压保护器所面对的场景和要求不同,因此其出厂标准也会有所不同。
一般来说,过压保护器的出厂标准会注重其快速响应和稳定性的测试,而欠压保护器的出厂标准则会更关注其启动延时和稳定性的测试。
总结来说,电压保护器作为一种用于电力系统保护的设备,其区别和用途主要体现在其功能、使用场景、使用对象、稳定性和出厂标准等方面。
通过正确选择和使用电压保护器,能够保护电力设备免受过压或欠压的损害,确保电力系统的稳定运行。
常用保护器的比较
常用保护器的比较摘要:常用的保护器有断路器,熔断器,热继电器等三种。
将其三者的功能,结构组成,工作原理,优缺点选用原则,主要参数对比关键词:断路器熔断器热继电器一、功能:断路器又简称自动空气开关,相当于刀开关,熔断器,热继电器和欠电压继电器的组合,是一种及控制和多种保护与一身的自动切断电路故障保护电器。
熔断器是一种利用熔化作用而切断电路的保护电器,在电路中主要起过载和短路保护的作用热继电器是利用电流的热效应原理来切断电的保护电器,应用于电动机或其他负载的过载保护。
二、结构组成断路器主要有触电系统,操作机构和脱扣器等部分组成,其中脱扣器分为带那次脱扣器,热脱扣器,复式脱扣器,欠压脱扣器,分励脱扣器。
熔断器主要有熔体和绝缘底座组成热继电器主要有双金属片、加热元件、动作系统、整定调整装置等组成三、工作原理断路器:当电路过载是,过载脱扣器的热元件产生的热量增加,使双金属片向上弯曲,推动自动脱扣机构动作,当电路失压时,失压脱扣器的衔铁释放,自动脱扣机构工作熔断器;当电流通过它的电流超过规定值,熔体产生的热量使自身熔化而切断电路热继电器:当负载电流超过额定电流值并经过一定时间后,发热元件所产生的热量使双金属片受热弯曲,带动动触点与静触点分断,切断电动机的控制回路四、优缺点断路器具有操作安全,使用方便、工作可靠、安装简单、分断能力高等优点。
能切断短路电流但允许操作次数较低熔断器:结构简单、价格低廉、使用方便、可靠性高,应用广泛等优点。
但在电动机运行过程中,使用电动机容易烧坏电动机,不适于用于电动机运行中、只宜于用作短路保护而不能用作过载保护热继电器:热继电器有两相式。
三项式和三相带断电保护等保护形式,但只适宜于电动机不频繁启动场合,不能用作短路保护五、主要技术参数断路器额定工作电压(Ue):这是断路器在正常(不间断的)的情况下工作的电压。
额定电流(In):这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值,不会超过电流承受部件规定的温度限值。
过电压保护常用器件
过电压保护常用器件过电压保护器是用于各类通信系统对各种雷电电流、操作过电压等进行保护的器件。
它由气体放电管、放电间隙、MOV(氧化物压敏电阻)、TSS(半导体放电管)、齐纳二极管、滤波器、保险丝等元件组成。
过电压保护器通常分为以下三类:1)开关型过电压保护器,如火花间隙、雷击电流放电器、气体放电管等。
它是安装在通信局(站)建筑物外(一般用在LPZOB~LPZ1区)用于电源系统的过电压保护器,可最大限度地消除电网后续电流,疏导10/350μs的模拟雷电冲击电流。
2)限压型过电压保护器,如氧化物压敏电阻(MOV)、瞬变抑制二极管、半导体放电管(TSS)等。
它是安装在防雷区建筑物内(一般用在LPZ1区和LPZ2区至LPZn区)的过电压保护器,可疏导8/20μs的模拟雷电冲击电流。
3)混合型过电压保护器,一般由氧化物压敏电阻(MOV)与滤波器、半导体放电管(TSS)与MOV等电路组成。
我们可以看到在这几种过压保护器中都需要用到一种重要的器件,那就是MOV(氧化物压敏电阻),贴片压敏电阻器(Varistor)是压敏电阻器的一种。
它是用氧化锌非线性电阻元件作为核心而制成的电冲击保护器件。
氧化锌非线性电阻元件是以氧化锌(ZnO)为主体材料,添加多种其他微量元素,用陶瓷工艺制成的化合物半导体元件。
接下来我们通过具体的型号来给大家介绍这个器件。
由SOCAY硕凯电子生产的贴片压敏电阻SC1206ML240K,其具体参数如下:SC0603ML310K的产品特性:1、矩形大小的系列化适合于混合集成电路或印制电路板表面贴装组件2、有许多侧电极管线材料,特别适合严格要求的可焊性和抗焊锡热表面贴装技术3、快速反应(<1 ns)4、低漏电流,低钳位电压5、适合流回,波焊锡和热空气的手焊锡SC0603ML310K的产品应用:1、应用于主板,笔记本电脑,手机,掌上电脑,手持设备,DSC,DV,扫描仪以及机顶盒等。
2、适合按钮,电源线和低频单线路的过电压保护。
几种常见过压保护器件
几种常见过压保护器件
电路保护主要有三种形式:过压保护、过流保护和过温保护。
选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠电路保护设计的关键,涉及到电路保护器件的选型,我们就必须要知道各电路保护器件的作用。
在选择电路保护器件的时候我们要知道保护电路不应干扰受保护电路的正常行为,此外,其还必须防止任何电压瞬态造成整个系统的重复性或非重复性的不稳定行为。
一些常见的过压保护器件:
1、陶瓷气体放电管
气体放电电子管主要靠在密封容器里一种气体的衰弱,是固有的一种双向过压保护器件。
它们限制相对过高的起始工作电压,但是可以承受相当大的电流并且通常应用在初级保护。
2、TVS瞬态抑制二极管
瞬态电压抑制器(TVS)是基于雪崩和被设计来处理大电流抑制的稳压二极管。
单一的二极管本质上是单向的钳位设备。
但是TVS器件是为了针对类似于集成电路的问题而制造的,为生产多种双向、单向、多极的保护元件提供了可能。
TVS器件可以应用在要求多信号线保护、简单、小体积的场合。
3、压敏电阻
压敏电阻这个术语是“变化的”和“电阻器”两个单词的结合体。
在低电流电压下,压敏电阻具有高阻抗但是在更高的电压电流下,阻抗会急剧地下降。
阻抗体现在氧化锌颗粒构成的陶瓷上。
压敏电阻通常是双向的电压钳位器件。
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1过电压防护问题
1.1过电压防护的背景
建国初期我国中压电网主要由架空线路和油电缆构成,空气绝缘与油绝缘具有可恢复性,3~4倍的内部过电压对绝缘构不成威胁,所以当时的中压电网只需要对高幅值的雷电过电压采取限制措施,不需要考虑内部过电压的防护问题。
采取的具体措施是在相与地之间各安装一只普通的阀式避雷器,用于防护雷电造成的高幅值的相对地过电压。
到了上世纪90年代以后,我国中压电网大量采用真空断路器取代了原有的少油断路器。
真空断路器相比少油断路器的免维护、寿命长、运行可靠。
但由于真空灭弧室的超强的灭弧能力,往往在电弧过零点之前就被强行截断。
真空断路器截流时电感储存的磁能与杂散电容储存的电能之间相互转换的振荡过程,使得操作过电压频繁发生。
企业中压配电网越来越多的由电缆线路取代了架空线路,与架空线路的可恢复性绝缘不同,交联聚乙烯电缆的固体化绝缘是不可恢复的,绝缘击穿具有累积效应。
3~5倍的内部过电压会在绝缘介质内部产生局部放电,产生细微的破坏,反复多次的内部过电压就会造成绝缘的累积破坏,导致固体绝缘的运行寿命会明显缩短。
1.2普通避雷器不能限制内部过电压
电网的内部过电压一般在相电压的3—4倍之间,多数在3.5倍左右。
过去采用的阀式避雷器是按照躲过电网内部过电压设计的,例如:
工频放电电压U(动作电压)=1.1×3.5×(1.15Ue/3)
按照这样原则设计的参数,普通避雷器在电网内部过电压下是不放电的。
另一方面,包括操作过电压、弧光接地过电压在内的电网内部过电压是发生在相与相之间的,而普通避雷器是接在相与地之间的。
所以,普通避雷器不能限制电网的内部过电压。
在电缆线路与真空断路器大量使用的大背景下,我国中压配电线路的绝缘越来越多的受到系统内部过电压的威胁,过去的阀式避雷器和普通的氧化锌避雷器已无法满足系统内部过电压与雷电过电压的双重防护要求。
由于能不过电压不能有效限制,导致交联聚乙烯电缆一般在投运5~8年后事故率明显上升。
1.3无间隙氧化锌避雷器分析
单只无间隙氧化锌避雷器其核心器件是氧化锌非线性电阻,或者叫氧化锌阀片。
单只结构,安装于相与地之间。
的设计初衷是针对架空线路不需要考虑其内部操作过电压的绝缘危
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害,仅用于防控雷电过电压。
考虑到当系统发生单相接地故障时能够持续运行至少2小时,
无间隙氧化锌避雷器的参数必须按线电压设计:
直流参考电压U
1mA ηn
U 15.12⋅=
按照这样设计的无间隙氧化锌避雷器,再考虑1.5~1.7的残压比(过流100A 电流时施加在避雷器两端的电压与参考电压之比),避雷器动作以后的残压已经远远超出了设备的操作冲击绝缘水平。
只有按照相电压设计避雷器参数,才能够有效的限制相间和相对地过电压,保护设备的绝缘免受电网内部过电压的积累性破坏,但是在系统发生单相接地故障时荷电率(正常工作电压峰值与参考电压之比)远远超过了允许值,极易发生“爆炸”事故。
电力部安生司在1993年12月30日曾为此类事故专门发过第17号安全通报。
1.4 第一代三相组合式过电压保护器
与普通避雷器不同的是,第一代三相组合式过电压保护器采用四个完全相同的保护单元按照“四星型”组合而成。
可以把相对地和相与相之间的各种过电压限制到较低的水平。
与普通氧化锌避雷器的共性问题是,当系统发生单相弧光接地或铁磁谐振过电压时,由于能量过大都有可能导致氧化锌阀片烧毁并引发相间短路事故。
过电压保护器的软连接电缆,如果截面、长度设计合理,线间距离处理搭档,在一定程度上可以避免一些事故的发生。
但往往现场对过电压保护器电缆引线的长度预计线间距离处理不当,事故还时常发生。
尤其是绝大多数生产厂家并不掌握电缆引线的设计技巧,更增加了事故率,甚至影响了整个行业的声誉。
2过电压防控采用SHK-BOD自脱离过电压保护器的优势
图3 SHK-BOD结构示意图
如图3所示,SHK-BOD自脱离、免维护过电压保护器分为过电压保护功能部分、内部短路故障脱离功能部分、脱离器工作状态监测和放电计数功能部分等3部分功能组合而成的过电压保护器。
在传统保护器的基础上在3相的保护单元上串联了专利技术产品“脱离器”,同时通过光纤将“脱离器”的工作状态等信息传递到“BOD状态监测仪”,再通过通讯接口与后台连接。
SHK-BOD自脱离过电压保护器的主要技术特点:
①内置专利熔断器,脱离速度快,避免烧毁阀片后相间短路;
②采用有感阻性放电间隙,大大降低冲击系数,对冲击过电压防护更可靠;
③按线电压设计保护参数,既保护相对地过电压又保护相间过电压,使设备得到真正
的保护;
④放电计数功能,避免保护器超寿命运行;
⑤光电耦合技术实现对装置的运行状态实时监控并与后台通讯。
2。