一.概述
六柱全相过电压保护器,是我司研发得一款新型过电压保护器,用于保护电力系统各种电气设备免受过电压的侵害。
当切除一个电抗器,电机或带有感性负载的变压器时在电抗器,电机或变压器的相间会产生很高的过电压,没有相间保护时,过电压可能会超过电抗器,电机或变压器的相间耐受电压。真空断路器操作过程中因截流,重燃,弹跳等引起的过电压,也会发生在相间,对电气设备的相间绝缘造成威胁,因此除了常规的相对地保护,还要求对相间的过电压进行保护,用金属氧化物避雷器(MOA)保护相间过电压,有两种布置方案:6支MOA组成的“六元件”连接方案,和4个半支的MOA组成的“四星形”连接方案。如下图所示
国外主要推荐和使用的是六元件方案,而国内侧大量使用了“四星形”结构。由于没有实际运行的支持。这类“四星形”保护器近20年来大量应用的后果,是事故率过高,对用户系统的安全运行带来极大的威胁和隐患。
“四星形”结构的主要问题,是单项接地故障时的“分压效应”。如C相发生接地故障,C与D并联运行,在持续运行电压UC时MOA呈荣性,4个MOA构成不对称的荣性系统,A.B上的电压升高到0.662UC,核电率远高于单项MOA.为此类产品大都采用 串联间隙试图解决这一问题。但间隙的引入并不能改变这种“分压效应”,会导致某个间隙先击穿,其它间隙连锁击穿的问题,此单只带间隙避雷器的额电压大幅度下降,从而引起事故的发生。另一方面,间隙的引入更带来受受潮.无法检测的问题。
全相过电压保护装置,又称六相避雷器,采用了“六元件”结构,是由过电压保护领域多项专利和专有技术构成的性能优良的新型过电压保护装置,六支完整的避雷器元件通过环氧树脂真空浇筑工艺,密封在底盒内,安装尺寸与“四星形”结构完全一样。
本产品可以有效地限制大气过电压和操作过电压,能够对电力系统中的各种电气设备,特别是高压旋转电机类,弱绝缘设备的相间,相地及匝间的绝缘起到良好的保护作用,采用大能容,低泄露的氧化锌电阻片,能够有效减少由于过电压能量超过保护装置能容而引起的热崩溃事故,满足多种复杂工作条件下过电压保护要求。由于采用了无间隙结构,保护特性不受环境条件的影响,可用于高海拔,重污秽等地区,已广泛应用于电力,冶金,煤矿,钢铁,石油,化工,市政等各个行业,是保护旋转电机,变压器,电缆,电容器,电弧炉等电气设备绝缘的理想设备。
二.产品特点
(一)无中性点六柱结构
目前市场上的三相四柱组合式过电压保护器均有四个氧化锌阀片单元(保护单元)组成所谓的“四星形”接发,阀片单元两两组合形成相—相,相—地保护,大幅度降低了保护器的制造成本,但这种“四星形”组合式原理给保护器人为制造出一个中性点,系统发生单相接地故障时由于不对称形成“分压效应”,非接地箱元件容易先出现热崩溃。同时也由于这种“四星形”接法是两个单元分担运行电压,当一只单元损坏时会导致其它单元迅速损坏,这种连锁反应最终会导致相间短路使得事故扩大。
全相电压保护装置为六柱结构,相间和相地为独立的完整的氧化锌单元组件,所有氧化锌阀片单元独立运行,不会引起四柱式结构中的连锁效应。且六柱式结构无中性点存在,避免了系统发生单相接地时“四星形”连接的保护器容易发生热崩溃的隐患。
运行于35kv及以下的金属氧化物避雷器,其持续运行电压本来就是高于线电压进行设计的,跨接在相—相间的三只氧化锌阀片单元完全可以长期稳定运行。
(二)无间隙结构设计
由于“四星形”结构导致的氧化锌阀片单元容易出现热崩溃,这类产品不得不加入火花间隙对氧化锌阀片单元进行保护,火花间隙的加入,一方面大大降低了产品的保护性能,另一面导致制造工艺复杂,产品稳定性得不到保证,分散性大,且无法实现有效的在线监测和离线检验,实际运行故障率高,并容易造成事故扩大。
全相压电压保护装置产品采用了无间隙结构,具有以下突出优点:
1. 陡波响应性好,无截波,对保护设备无不良影响;
2. 响应速度快,无放电时延,响应速度为纳秒量级;
3. 动作稳定,没有了间隙的固有缺陷,不存在间隙放电电压受内外环境影响的问题,耐污秽,并可广泛应用高海拔地区;
4. 结构简单,可靠,工艺性好,易于实现在线监测及预防性试验,保证产品的运行安全性和可靠性;
三,型号说明
1.保护对象: 2.5D-电动机型 ;5D发电机型; 5Z-电站型 ; 5R- 电容器型;
2.持续运行电压:允许持久地施加在相间及相对地的工频电压有效值;
3.外套类型:F硅橡胶外套;
4.使用环境:W为户外型,无‘W’只适用于户内;
5.附加功能:“J”6--10KV通用型在线监测仪,“M” 35KV专用型监测仪,
(只适用于户内型);
6.采用高压电缆外引结构,因此,对外引电缆长度“L”及线鼻子孔经“φ”要求,由用户在订
7.额定电压 允许施加在过电压保护器端子间的最大工频电压有效值(kV
四,适用条件
1、环境温度-40~60°C
2、海拔高度不超过1000m。
3、交流系统的频率为48~62HZ。
4、连续施加在过电压保护器的工频电压不超过过电压保护器的持续运行电压。
5、最大风速为35m/s。
五,技术参数
型 号 |
使用 场所 |
系统标称电压(KV) 有效值 |
保护器额定电压(KV) 有效值 |
保护器持续运行电压(KV)有效值 |
直流1mA参考电压(KV) 不小于 |
操作冲击电流下残压(KV)不大于峰值 |
雷电冲击电流下残压(KV)不大于峰值 |
0.75U1mA泄露电流 ≤uA |
2mS方波通流容量 |
XCGB6-5Z-5 |
电 站 用 |
3 |
5 |
4 |
7.2 |
11.5 |
13.5 |
50 |
400 / 800 |
XCGB6-5Z-10 |
6 |
10 |
8 |
15.0 |
23.0 |
27.0 |
50 |
||
XCGB6-5Z-17 |
10 |
17 |
13.6 |
25.0 |
38.3 |
45.0 |
50 |
||
XCGB6-5Z-51 |
35 |
51 |
40.8 |
76.0 |
114.0 |
134.0 |
50 |
||
XCGB6-2.5D-4 |
电动 机用 |
3.15 |
4 |
3.2 |
5.7 |
7.6 |
9.5 |
50 |
400 / 600 |
XCGB6-2.5D-8 |
6.3 |
8 |
6.3 |
14.2 |
15.0 |
18.7 |
50 |
||
XCGB6-2.5D-13.5 |
10.5 |
13.5 |
10.5 |
21.6 |
25.0 |
31.0 |
50 |
||
XCGB6-5D-4 |
发 电 机 用 |
3.15 |
4 |
3.2 |
5.7 |
7.6 |
9.5 |
50 |
400 / 600 |
XCGB6-5D-8 |
6.3 |
8 |
6.3 |
14.2 |
15.0 |
18.7 |
50 |
||
XCGB6-5D-13.5 |
10.5 |
13.5 |
10.5 |
21.6 |
25.0 |
31.0 |
50 |
||
XCGB6-5D-17.5 |
13.8 |
17.5 |
13.8 |
24.4 |
32.0 |
40.0 |
50 |
||
XCGB6-5R-5 |
并联 补偿 电容 器用 |
3 |
5 |
4 |
7.2 |
10.5 |
13.5 |
50 |
400 / 800 |
XCGB6-5R-10 |
6 |
10 |
8 |
14.4 |
21.0 |
27.0 |
50 |
||
XCGB6-5R-17 |
10 |
17 |
13.6 |
25.0 |
35 |
45.0 |
50 |
||
XCGB6-5R-51 |
35 |
51 |
40.8 |
76.0 |
114.0 |
134.0 |
50 |
七、用户须知
用户根据被保护对象和使用地区正确选择过电压保护器的型号和参数。在运输、贮存、开箱和安装时,注意过电压保护器不要受到冲击和碰撞,在安装使用前,放在清洁、干燥的房间内,不要受到腐蚀性气体或液体的侵蚀。
1、过电压保护器在投入运行前和投入运行1-2年后作预防性试验,其项目为:直流参考电压U1mA测量(其值应不小于表一中的规定);0.75U1mA下漏电流测量(所有型号的漏电流值均不大于50mA)。
2、 过电压保护器两端长期施加的电压不得超过过电压保护器的持续运行电压。
3、过电压保护器绝对不允许做工频放电电压试验,否则会损坏过电压保护器。
4、过电压保护器在和三相电源(A、B、C)及接地端连接时,须注意以下事项:
⑴电缆外端裸露的连接线鼻子相互之间距离,应满足不同电压等级的不同相带电导体之间保持的最小安全距离的要求;
⑵过电压保护器连接电缆线之间的安全距离及过电压保护器连接电缆线与不同相母线(或柜体)之间的安全距离应不小于该型过电压保护器电缆出口处的相间距离(应在电缆拉紧状况下);
⑶高压电缆长度要根据安装位置进行选择,长短要适当,过长时可将该相电缆捆扎固定在同相母排(线)上,严禁将不同相电缆捆扎在一起;
⑷安装时严禁手提电缆.同时要注意避免高压电缆被锐器割破。