避雷器是電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備,其選型直接關(guān)系到設(shè)備絕緣安全與系統(tǒng)可靠性。選型需系統(tǒng)考量以下核心原則:

一、額定電壓(Ur)匹配原則
???核心要求: Ur ≥ Kt × Uc ?
???????Uc: 系統(tǒng)最高持續(xù)運行電壓(設(shè)備最高線電壓) ?
???????Kt: 暫時過電壓耐受系數(shù)(由系統(tǒng)接地方式?jīng)Q定) ?
???接地方式影響: ?
???????有效接地系統(tǒng)(中性點直接/低阻接地): Kt=1.25~1.4(110kV及以上常取1.25) ?
???????非有效接地系統(tǒng)(中性點不接地/諧振接地): Kt=1.73~2.0(單相接地時健全相電壓升高) ?
???關(guān)鍵性: Ur選擇過低 → 工頻過電壓下熱崩潰;Ur過高 → 殘壓升高 → 保護(hù)裕度不足。 ?
二、保護(hù)特性(殘壓)配合原則
???核心準(zhǔn)則: 避雷器殘壓(Ures)必須低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平(BIL/BSL)并留有足夠裕度: ?
???????雷電沖擊殘壓: Ures ≤ 0.8 × BIL(設(shè)備基本雷電沖擊絕緣水平) ?
???????操作沖擊殘壓: Ures ≤ 0.83 × BSL(設(shè)備操作沖擊絕緣水平,≥220kV關(guān)鍵) ?
???????陡波殘壓(對變壓器/電機): Ures_steep ≤ 1.15 × Ures_lightning ?
???電流依賴性: 需校驗實際可能最大放電電流(如線路侵入波計算值)下的殘壓是否仍滿足裕度。 ?
三、能量吸收能力(W)校核原則
??核心要求: 避雷器標(biāo)稱放電電流下的能量耐受值 ≥ 系統(tǒng)可能施加的最大能量 ?
???能量來源: ?
???????雷電流(幅值高、持續(xù)時間短) ?
???????操作過電壓(幅值較低、持續(xù)時間長) ?
???????工頻續(xù)流(非理想開斷時) ?
???關(guān)鍵場景: ?
???????近區(qū)雷擊(高幅值、陡波) ?
???????長電纜線路投切(操作過電壓能量大) ?
???????中性點避雷器(承受傳遞過電壓) ?
四、結(jié)構(gòu)類型適配原則
類型 | 特點 | 適用場景 |
---|---|---|
瓷套式(MOA) | 機械強度高,散熱好,成本低 | 常規(guī)變電站、線路桿塔 |
復(fù)合外套(HMO) | 重量輕、防爆、耐污強、憎水性好 | 高污穢區(qū)、緊湊變電站、海上平臺 |
GIS型 | 無間隙,尺寸緊湊,直接集成于GIS殼體 | 氣體絕緣變電站(GIS) |
配電型 | 小通流容量(5kA),經(jīng)濟性高 | 10kV及以下配電系統(tǒng) |
五、特殊工況針對性原則
???變壓器中性點: ?
???????Ur按中性點最大位移電壓選取(常取系統(tǒng)相電壓) ?
???????殘壓要求可放寬至 Ures ≤ 0.85 × BIL_neutral ?
???旋轉(zhuǎn)電機保護(hù): ?
???????選用 專用電機型避雷器(殘壓更低,陡波響應(yīng)優(yōu)) ?
???????需靠近安裝(≤50m)并輔以電容器降低波前陡度 ?
???電纜線路: ?
???????關(guān)注操作過電壓能量耐受能力 ?
???????末端避雷器需配合降低絕緣配合難度
六、環(huán)境與安裝適應(yīng)性原則
- 污穢等級: ?
????重污區(qū)選 復(fù)合外套避雷器(爬電比距≥31mm/kV) ?
????瓷套式需加大傘裙或涂RTV涂料 ?
- 高海拔修正: ?
????海拔>1000m時,Ur需按GB/T 26218進(jìn)行校正(約每升1000m增加6~8%) ?
- 抗震要求: ?
????高地震區(qū)選復(fù)合外套或加強固定底座 ?
選型流程關(guān)鍵步驟
- 收集參數(shù): 系統(tǒng)電壓(Uc)、接地方式、設(shè)備BIL/BSL、污穢等級、安裝位置 ?
- 計算Ur: 按接地方式選Kt,確定最小Ur ?
- 初選型號: 根據(jù)Ur和標(biāo)稱電流(如10kA/20kA)篩選避雷器清單 ?
- 校驗殘壓: 確保雷電/操作/陡波殘壓滿足設(shè)備絕緣裕度要求 ?
- 校核能量: 分析系統(tǒng)過電壓能量,確認(rèn)避雷器耐受能力 ?
- 環(huán)境適配: 調(diào)整外套類型、爬距或安裝方式 ?
- 特殊復(fù)核: 對中性點、電機、GIS等場景針對性驗證 ?
結(jié)語
>恩彼邁避雷器選型是科學(xué)與經(jīng)驗的結(jié)合,需在安全裕度與經(jīng)濟性間取得平衡。嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)(GB 11032/IEC 600994),并結(jié)合系統(tǒng)仿真與工程實踐,方能筑起過電壓防護(hù)的可靠屏障。
