校核避雷器的通流容量

第七节导体及其他第3.7.1条单台电容器至母线或熔断器连接线的长期允许电流，应与单台电容器的持续工作的电流相一致。国家标准《并联电容器》第5.3条中规定：“电容器应能在有效值为1.30In的稳定过电流下运行。这种过电流是过电压和高次谐波造成的。对于电容具有最大正偏差的电容器，这个过电流允许达到1.43In。”因此，单台电容器至母线或熔断器的连接线的长期允许电流，本条规定不应小于1.43倍单台电容器的额定电流，以满足具有最大正容差的电容器的运行要求。按上述条件选出的连接线。尚应满足正常运行及事故情况下的机械强度要求。第3.7.2条选择保护电容器组的氧化锌避雷器时，应根据电容器组的额定电压、氧化锌避雷器的连接方式来确定避雷器的额定电压、起始动作电压(亦称1mA电压)、保护比(压比)和通流容量等主要技术参数。为了确保氧化锌避雷器放电时安全可靠，应对其通流容量进行校验。避雷器的冲击通流容量要足以通过相应的雷电流波形和幅值，而其方波通流容量的确定，则应根据其连接方式、系统可能出现的过电压值及电容器组容量来确定。校验方法如下：一、校验方波通流容量对于容量已确定的电容器组，通过氧化锌避雷器的最大方波电流可按下式计算：(3.7.2-1)式中If――可能通过避雷器的方波电流最大值(A)；Um 未接入避雷器时，系统可能出现的过电压峰值(kV)，其对地最大过电压倍数对于1、11型连接方式取5,111型连接方式取2.5；Uf——与方波电流对应的避雷器残压峰值（kV）；C'――避雷器泄流回路中电容器组的等值电容（口F），对于1、11型连接方式，以发生一相对地闪络的情况最为严重，此时cr=,C为电容器组每相电容（下同）。对第III型连接方式C'=C。对于中性点不接地的电容器组，氧化锌避雷器有以下三种连接方式：氧化锌避雷器接在相-地之间（I型）图3.7.2-1I型连接方式示意图4TTTII图3.7.2-L 1担I连接方迖示值圏C一电容flh日h—氧化惮就雨器C—电容器；BL—氧化锌避雷器图3.7.2-2II型连接方式示意图c—电容器；BL—氧化锌避雷器I型连接方式比较简单，但对避雷器的特性要求高。当发生一相接地时，要求非接地相的两只避雷器能通过三相电容器积蓄的过电压能量。这种连接方式的相间过电压保护水平高，是由两只避雷器对地残压之和决定的，这是它的又一缺点。氧化锌避雷器接在相-相-地之间（II型）II型连接方式具有同时考虑相间和对地两方面的保护目的，对限制过电压较为有利。当发生一相接地时，避雷器吸收的能量比I型连接方式低一些。氧化锌避雷器接在相-中-地之间（III型）III型连接方式的特点是避雷器直接并在电容器极间，保护配合直接，不受其他因素影响。但这种连接方式要求的避雷器通流容量较1、11型要高30%〜40%，对大容量电容器组难于选到合适的避雷器。图3.7.2-3 III型连接方式示意图

c—电容器；BL—氧化锌避雷器图3.7.2-4两相重燃时的等值电路图2U图3.T.44爾相重燃时的等置电路图对以上三种连接方式，不同容量的10kV电容器组要求的避雷器通流容量计算值如表3.7.2。表3.7.2 电容器组要求的氧化锌避雷器通流容量近似值表(A)对表3.7.2尚需说明以下几点：过电压的高低是影响避雷器通流容量的重要因素，如预期的过电压由5倍降低到4.5倍(即降低10%)，避雷器的通流容量可降低40%左右。所以，采取措施限制过电压，对电容器的安全运行和避雷器都是有好处的：对避雷器通流容量的要求与电容器组容量的配合关系基本上为线性关系；表中数值虽是按10kV电压等级计算的，但对于35kV、63kV不接地系统也是适用的，电容器组的容量随电压等级的提高呈线性增加。例如，400A通流容量的氧化锌避雷器，在35kV电压级可以保护的电容器组容量为28000kvar；为了保护大容量的电容器组，当400A的通流容量不能满足要求时，可以采取提高氧化锌阀片的通流容量和采用多个阀片并联或整只氧化锌避雷器并联来解决；表中数值是按避雷器通流为400A时的残压计算的，随着残压的增减，通流值呈反比例变化。二、校验避雷器的通流能量为了保证避雷器运行安全，除了需要对避雷器的方波通流容量进行校验外，也需对事故情况下避雷器的通流能量加以校验。由于目前尚无合适的计算方法，现介绍美国IEEE给出的校验公式供参考。对于不接地的星形电容器组，当发生两相重燃时，避雷器应具备的通流能量，IEEE的计算方法如下：能量=(3.7.2-2)u(2U(A)(3.7.2-3)u(2U(A)(3.7.2-3)(3.7.2-4)上三式中UL-L——线电压峰值;UP――避雷器保护水平；Uc——重燃过电压，一次重燃时Uc=-2.37Utpin，Utptn为相电压峰值，最严重的后续重燃时Uc=2UP；Ls——电源电感；C—