用户末端变电站避雷器和带电显示器选择.ppt

,北京市建筑设计研究院有限公司,第一建筑设计院电气所培训课程,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,高压一次系统设计细节,(,四,),用户末端变电站避雷器和,带电显示器选择,避雷器参数选择涉及的相关规范、标准、规程、手册,交流无间隙金属氧化物避雷器,GB11032-2010,绝缘配合,第,1,部分,:,定义、原则和规则,GB311.1-2012,绝缘配合,第2部分：使用导则,GB,/,T311.2-2013,交流电气装置的过电压保护和绝缘配合,DLT620-1997,交流电气装置的过电压保护和绝缘配合,设计规范,G,B/T50064-2014,工业与民用配电设计手册,第三版,参数、选择及校验,1.,避雷器,1.1,常用避雷器型号定义：,HY5WZ-17/43.5*,H,复合绝缘外套,Y,氧化锌，,5-,标称放电电流,5kA,（,8/20,波形雷击冲击电流），,W,无间隙，,C,串联间隙，,B,并联间隙,Z-,电站型，,S-,配电型，,D,电机型，,R,电容型，,X,线路型,17-,氧化锌避雷器额定电压,17kV,，,43.5-,雷电冲击残压,43.5kV,*-W,代表耐污型，,K,代表抗震型，,G,代表高海拔型，,T,代表湿热型,参数、选择及校验,参数、选择及校验,1.2,避雷器选择步骤：,按使用地区的气温、海拔、风速、污秽和地震等环境条件，确定避雷器的使用条件；,根据被保护对象选择避雷器的类型；,按照系统最高运行电压确定避雷器的持续运行电压；,估算避雷器安装点的暂时过电压的幅值和持续时间，选择避雷器的额定电压并以工频电压耐受时间特性进行校核；,估算通过避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流；,估算通过避雷器的操作冲击电流和能量，选择避雷器的线路放电耐受试验等级、方波冲击试验电流幅值以及能量吸收能力；,参数、选择及校验,按照绝缘配合要求选择避雷器的保护水平；,按照避雷器安装处的最大故障电流选择避雷器的压力释放等级；,按照避雷器安装处的污秽状况选择避雷瓷套的爬电比距；,按照避雷器安装处的引线拉力、风速和地震等条件选择避雷器的机械强度；,参数、选择及校验,1.2.1,选择避雷器的类型,电站型：主要用于保护发电厂，变电站中交流电气设备免受大气过电压和操作过电压和相间有相对地操作过电压的损坏。,-,配电型：主要用于保护相应电压等级的开关柜、变压器、箱式变压器电缆出线头等配电设备免受大气过电压和操作过电压以及相间和相对地操作过电压的损坏。,参数、选择及校验,1.2.2,选择避雷器的持续运行电压,用于具有接地故障自动切除装置系统中的避雷器，其持续运行电压应不低于系统最高相电压；,用于中性点非有效接地系统且没有装设接地故障自动切除装置系统中的避雷器，其持续运行电压应不低于系统最高线电压；,参数、选择及校验,1.2.3,选择避雷器的额定电压,避雷器的额定电压选择，应以电力系统地暂时过电压为基础：,接地故障引起的暂时过电压：接地故障因数乘以系统最高相电压；,其他原因引起的暂时过电压：突然甩负荷导致发电机过励磁过电压；长线电容导致的空载长线末端电压升高；变压器、电容器组投入造成的谐振电压等,避雷器选择较低额定电压可以提高保护裕度，但相应降低了避雷器可靠性和本身的使用寿命。,参数、选择及校验,由于暂时过电压与系统结构的各类参数密切相关，要确定某系统的最大暂时过电压及其持续时间比较困难，需要通过模拟、计算或对实际系统的调查数据进行估算。,为简化额定电压的选择程序，通常按电力系统单相接地并考虑甩负荷条件下，健全相的最高暂时过电压选取。,各地区电力生技部门一般会根据当地电网实际情况（包括系统接线、运行方式、设备参数等），规定当地选用避雷器的额定电压。,参数、选择及校验,当系统工频过电压符合规范,GB/T50064,中的幅值规定时，避雷器持续运行电压和额定电压可以按下表选择：,系统中性点接地方式,持续运行电压（,kV,）,额定电压（,kV,）,相地,中性点,相地,中性点,不接地,1.1Um,0.64Um,1.38Um,0.8Um,谐振接地,Um,Um/,3,1.25Um,0.72Um,低电阻接地,0.8Um,0.46Um,Um,Um/,3,高电阻接地,Um,Um/,3,1.25Um,Um/,3,参数、选择及校验,1.2.4,选择避雷器的标称放电电流,考虑以下因素：,a.,电站的重要性。即可以接受的绝缘损坏的危险率，通常随着系统电压的提高，重要性也随之加强。,b.,高于标称放电电流的放电电流出现的概率。例如：没有直击雷防护的电力设施，如变压器与架空线、电缆连接处，被保护设施与避雷器都有可能直接接闪，通过避雷器的放电电流可能接近雷电流本身。,参数、选择及校验,无特殊情况，按规范选择避雷器标称放电电流。,标称放电电流,20kA,10kA,5kA,2.5kA,1.5kA,额定电压,Ur kV,360Ur756,3Ur468,Ur132,Ur36,Ur207,备注,电站型、,线路型,电站型、,线路型、,电气化铁,道型,电站型、发,电机型、线,路型、配电,型、补偿电,容专用型、,电气化铁道,型,电动机,型,电机中性点,专用型、变压,器中性点专用,型、低压避雷,器,参数、选择及校验,1.2.5,避雷器保护水平,按照绝缘配合的要求选择避雷器残压：,雷电过电压保护水平即下列两者最大值：陡坡冲击电流下的最大残压除以,1.15(,指油浸绝缘类电器，其它类电气设备可有不同系数,),；标称放电电流下的最大残压。,操作过电压的保护水平：操作冲击电流下的最大残压。,北京地区,10kV,系统避雷器的参数变化过程：,HY5WZ-12.7/45,HY5WZ-12.7/32.4,HY5WZ-17/45,HY5WZ-17/43.5,参数、选择及校验,参数、选择及校验,系列,I,为低电阻接地，系列,II,为非低电阻接地。,参数、选择及校验,带电显示器选择涉及的相关规范、标准、规程,高压带电显示装置,DLT 538-2006,高压带电显示装置,(VPIS)GB 25081-2010,参数、选择及校验,2.,带电显示器,2.1,、常用带电显示器型号定义：,DXN-*,或,GSN-*,D,带电,/G,高压，,X,显示,/S,显示，,N-,户内型，,W-,户外型，,设计序号,*-T,代表提示型，,Q,代表强制型，,Y,代表验电型，,参数、选择及校验,2.2,提示型与强制型带电显示器的区别,2.2.1,提示型,DXN-T,提供开关设备高压线路带电状态的显示。带有按键功能的显示器，在按键压入时显示电气设备的高压线路带电状态，测试完毕后按键复位。,2.2.2,强制型,DXN-Q,提供电气闭锁功能。电气设备的高压线路带电时显示器将控制继电器或电磁锁闭锁高压电气化设备的接地开关或电气间隔，仅在电气设备高压线路不带电且显示器有辅助电源时，提供电气解锁。,参数、选择及校验,DXN-T,型接线原理,DXN-Q,型接线原理,参数、选择及校验,2.2.3,验电型,DXN-Y/T,或,DXN-Y/Q,带电显示器，设有验电插孔，使用配套提供的验电插件（验电笔），验电原理和方式同电容型验电器相同。适合中置柜等无法验电的场合。符合,DL7402000,电容型验电器标准。,参数、选择及校验,带电显示器是利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，在安全距离外进行感应式（非接触式）测量，其安装如图所示；,参数、选择及校验,2.3T,型与,Q,型的应用场所,高压开关柜的五防：,（,1,）、防止带负荷分、合隔离开关。（断路器、负荷开关、高压接触器合闸状态不能操作隔离开关或手车位置。）,（,2,）、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。（只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作）,（,3,）、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。（只有当接地开关处于分闸状态，才能允许隔离开关或手车进至工作位置，才能操作断路器、负荷开关闭合）,（,4,）、防止在带电时误合接地开关。（只有在断路器分闸状态，才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置，才能合上接地开关）,（,5,）、防止误入带电间隔。（只有隔室不带电时，才能开门进入隔室）,参数、选择及校验,参数、选择及校验,2.3.1,设有接地开关的高压柜采用,T,型带电显示器。,2.3.2,未设接地开关的高压柜采用,Q,型带电显示器。,2.3.3,高压负荷开关柜内的容性电压指示器。,类似,ABB,公司,SAFE,、施耐德公司,RM6,等柜体全封闭充,SF6,气体（除电缆室外）的紧凑型负荷开关柜，可在有电缆进出线的柜内电缆头套管出设置容性电压指示器，显示电缆是否带电。无特殊要求时，由接地开关机械闭锁电缆室前门；有设计要求时，可由容性电压指示器输出信号闭锁接地开关，以避免带电合接地刀。,类似国产,XGN,、,施耐德公司,SM6,等柜体不封闭、安装,SF6,三工位开关的负荷开关柜做法同上；安装真空负荷开关或柜内无接地开关时，可按断路器柜做法执行。,