前言 Ⅴ
1 总则 1
1.1 范围 1
1.2 规范性引用文件 1
1.3 避雷器应用总则 2
2 避雷器的发展过程、基本性能和应用 2
2.1 避雷器的发展 2
2.2 不同设计和类型的避雷器及其电气及机械特性 3
2.2.1 无间隙金属氧化物避雷器 3
2.2.2 内串联间隙金属氧化物避雷器 10
2.2.3 带外间隙线路避雷器(EGLA) 11
2.3 避雷器的应用 14
2.3.1 高压变电站避雷器 14
2.3.2 配电系统避雷器 20
2.3.3 线路避雷器(LSA) 22
3 绝缘配合和避雷器的选择 22
3.1 引言 22
3.2 绝缘配合概述 23
3.2.1 绝缘配合程序 23
3.2.2 过电压 23
3.2.3 绝缘配合 27
3.2.4 绝缘配合研究 30
3.3 避雷器的选择 32
3.3.1 高压变电站选择避雷器的一般步骤 32
3.3.2 特高压(UHV)避雷器 38
3.3.3 配电系统避雷器的选择 40
3.3.4 线路避雷器的选择和使用 41
3.3.5 选择电缆保护用的避雷器 51
3.4 正常和异常运行条件 52
3.4.1 正常运行条件 52
3.4.2 异常运行条件 52
4 特殊用途的避雷器 55
4.1 变压器中性点用避雷器 55
4.1.1 总则 55
4.1.2 全绝缘变压器中性点过电压保护 56
4.1.3 分级绝缘的变压器中性点过电压保护 56
4.2 相间避雷器 56
4.3 旋转电机用避雷器 58
4.4 多只避雷器的并联 58
4.4.1 总则 58
4.4.2 与有间隙SiC避雷器并联安装 59
4.5 保护并联电容器组用避雷器 59
4.6 保护串联补偿电容器组用避雷器 60
5 避雷器的资产管理 60
5.1 总述 60
5.2 避雷器的管理 60
5.2.1 资产数据库 60
5.2.2 技术参数 60
5.2.3 关键备品 61
5.2.4 运输和存储 61
5.2.5 调试 61
5.3 维护 61
5.3.1 避雷器外套污秽 62
5.3.2 避雷器外套的涂层 62
5.3.3 脱离器的检查 62
5.3.4 线路避雷器 62
5.4 性能和诊断工具 62
5.5 寿命终结 63
5.5.1 GIS避雷器 63
5.6 处理和循环使用 63
附录A (资料性附录) 确定由于接地故障产生的暂态过电压的方法 64
附录B(资料性附录) 研究绝缘配合和能量要求用的避雷器模拟技术 67
附录C (资料性附录) 运行中金属氧化物避雷器的诊断 70
C.1 概述 70
C.2 全电流的测量 72
C.3 阻性电流的测量 73
C.4 MOA 制造厂提供的信息 77
附录D (规范性附录) 术语和定义 78
附录E (资料性附录) 带间隙SiC避雷器的寿命终结和替换 86
E.1 简介 86
E.2 SiC避雷器的设计和运行 86
E.3 故障原因和老化现象 86
E.4 监测避雷器状态的可能性 87
E.5 提前计划更换的优点 88
E.6 更换问题 88
参考文献 90
图1 三机械柱/一电气柱(左)和单柱设计(中)及三机械柱/一电气柱电流路径(右)示意图 7
图2 内间隙金属氧化物避雷器设计 10
图3 EGLA 组成 12
图4 EHV/UHV 以及HV 带均压环和防电晕环避雷器 15
图5 支架避雷器和悬挂于钢结构的避雷器 15
图6 雷电冲击电流产生电感压降的示例 17
图7 无接地网避雷器安装(配电系统) 17
图8 有接地网避雷器安装(高压变电站用) 18
图9 机械负荷定义 19
图10 带脱离器和绝缘支架的配电系统避雷器 20
图11 三种接地方法 21
图12 典型的电压及持续时间(大致相当于500kV 电压等级的工况) 23
图13 避雷器伏安特性 25
图14 选择避雷器进行绝缘配合的典型步骤 31
图15 选择避雷器的标准流程 32
图16 避雷器工频电压耐受时间特性 34
图17 雷电直击在有线路避雷器的一相上 42
图18 雷击在安装有线路避雷器的架空地线和杆塔上 42
图19 选择无间隙线路避雷器的流程图 44
图20 选择带间隙线路避雷器流程图 48
图21 六组连接 57
图22 星型连接 57
图23 四星型连接 57
图A.1 接地故障因数k 与X0/X1 的关系(R1/X1=R1=0) 64
图A.2 接地故障因数k 为不同常数下,R0/X1 与X0/X1 之间关系(R1=0) 65
图A.3 接地故障因数k 为不同常数下,R0/X1 与X0/X1 之间的关系(R1=0.5X1) 65
图A.4 接地故障因数k 为不同常数下,R0/X1 与X0/X1 之间的关系(R1=X1) 65
图A.5 接地故障因数k 为不同常数下,R0/X1 与X0/X1 之间的关系(R1=2X1) 66
图B.1 避雷器电压测量环等值电路 67
图B.2 残压随电流视在波前时间减小而增加 68
图B.3 绝缘配合分析用避雷器模型---快波前过电压和预计算(选择1) 69
图B.4 绝缘配合分析用避雷器模型---快波前过电压和预计算(选择2) 69
图B.5 绝缘配合分析用避雷器模型---缓波前过电压 69
图C.1 在实验室条件下金属氧化物电阻的典型全电流 71
图C.2 避雷器典型全电流 71
图C.3 金属氧化物电阻片的典型电压电流特性 72
图C.4 阻性电流的增加对全电流的影响 73
图C.5 用投影法得到IR1 73
图C.6 在持续运行电压Uc 下的容性电流补偿后的剩余电流 76
图E.1 SiC避雷器内部结构 86
表1 最大允许水平拉力F 19
表2 电力系统可能出现的典型过电压 24
表3 典型的电站用避雷器参数 35
表4 避雷器的分级 36
表5 按避雷器标称放电电流和用途分类 36
表6 1000kV 变电站金属氧化物避雷器主要技术参数 38
表7 典型的无间隙线路避雷器参数 47
表8 典型带间隙避雷器本体的电气参数 49
表9 带间隙线路避雷器本体的电流冲击耐受试验推荐值 50
表10 带间隙避雷器雷电冲击放电电压和操作湿耐受电压性能推荐值 50
表11 不同故障下变压器中性点的工频过电压 55
表B.1 垂直圆柱体的计算等效电感 67
表C.1 运行中MOA 的测试结果 74
表C.2 MOA 运行状况判断表 75
