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《避雷器技术规范》(参考Word)

中华人民共和国电力行业标准

进口交流无间隙金属氧化物

避雷器技术规范

DL/T613—1997

Specification and technical requirement

for import AC gapless metal oxide surge arresters

中华人民共和国电力工业部1997-05-19批准1997-10-01实施

前言

本规范是根据1991年电力部避雷器标准化技术委员会年会上提出的任务制订的(后补列为95DB 087—95计划)。

本规范是根据我国电力系统运行条件，按国际标准IEC 99—4《交流无间隙金属氧化物避雷器》和有关国家标准制订的。由于国家标准GB 11032—89《交流无间隙金属氧化物避雷器》与IEC 99—4标准对中性点非直接接地系统中避雷器的规定有所不同，增加了制订本规范的难度。在本规范的制订中尽量总结我国进口与国产交流无间隙金属氧化物避雷器的使用与生产经验，体现其先进性与实用性，为引进产品提供了较全面的技术要求。

本规范由电力工业部避雷器标准化技术委员会提出并负责起草。

主要起草人：舒廉甫、梁毓锦、李启盛、陈慈萱、刘先进。

1 范围

本规范规定了进口交流无间隙金属氧化物避雷器的技术要求，并按本规范规定的试验项目、试验方法和技术要求的标准进行设备验收。

本规范适用于3kV～500kV交流电网进口无间隙金属氧化物避雷器的技术谈判，并给出应遵循的基本要求，以及一般情况下的推荐值，个别地区的特殊使用条件应由订货单位向外商及制造部门提出，本规范不作规定。

2 引用标准

下列标准包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。本规范出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 156—93 标准电压

GB 311.1—83 高压输变电设备的绝缘配合

GB 2900.12—89 电工名词术语避雷器

GB/T 5582—93 高压电力设备外绝缘污秽等级

GB 11032—89 交流无间隙金属氧化物避雷器

IEC 71(93) 绝缘配合

IEC 99—4(91) 交流无间隙金属氧化物避雷器

3 名词术语、符号定义

名词术语、符号定义与所引用的标准一致。

4 使用条件

4.1 系统最高工作电压

与电力系统标称电压相适应的系统最高工作电压见表1。

表1 系统最高工作电压

4.2 系统额定频率

50Hz。

4.3 海拔高度

不超过1000m。

4.4 环境温度

最高温度不高于40℃；

最低温度不低于-40℃；

最大日温差不大于25℃。

4.5 最高相对湿度

25℃下为90%。

4.6 最大风速

不大于35m/s。

4.7 覆冰厚度

10mm和20mm。

4.8 日照能量

在风速0.5m/s下为0.11W/cm2。

避雷器运行在该日照下，瓷套表面的温度一般不超过60℃。

4.9 污秽等级

根据避雷器安装地区的污秽情况选用避雷器外绝缘污秽等级。发电厂、变电所电力设备污秽等级分为4级，见表2。

表2 发电厂、变电所电力设备污秽分级标准

4.10 耐地震能力

地震烈度9度地区：

地面水平加速度 0.4g；

地面垂直加速度 0.2g。

地震烈度8度地区：

地面水平加速度 0.25g；

地面垂直加速度 0.125g。

地震烈度7度地区：

地面水平加速度 0.2g；

地面垂直加速度 0.1g。

地震波为正弦波，持续时间三个周波(安全系数1.67)。

超出上述使用条件，订货单位应向外商明确提出相应的要求。

5 技术要求

5.1 避雷器额定电压

5.1.1 按IEC标准规定，避雷器在注入标准规定的能量后，必须能耐受相当于额定电压数值的暂时过电压至少10s。

5.1.2 避雷器额定电压选择。避雷器额定电压可按(下)式选择

U r≥kU t (1)式中：U r——避雷器额定电压，kV；

k——切除短路故障时间系数，10s及以内切除故障k=1.0，10s以上切除故障k=1.3；

U t——暂时过电压，kV。

在选择避雷器额定电压时，仅考虑单相接地、甩负荷和长线电容效应引起的暂时过电压，可按表3选取。

接地方式非直接接地直接接地

系统标称电压

kV 3～1035～66110～220

330～500

母线线路

暂时过电压

1.1U m U m

注：U m为系统最高工作电压，kV

保护发电机避雷器额定电压按1.25倍发电机额定电压选择。

5.1.3 避雷器额定电压推荐值见表4。

保护发电机避雷器额定电压推荐值见表5。

5.1.4 变压器中性点避雷器额定电压选择。变压器中性点避雷器的雷电保护因数(见5.4.2条)不得小于1.25，宜尽量选择额定电压值较高的避雷器。一般用于直接接地系统时，不低于系统最高工作相电压。非直接接地系统可按10s以上切除故障的线端避雷器额定电压选取。

5.1.5 变压器中性点避雷器额定电压推荐值见表6。

表4 避雷器额定电压推荐值

接地方式

非直接接地

直接接地10s及以内切除故障10s以上切除故障

系统标

称电压

3610356636103566110220330500

母线线路母线线路

避雷器

额定电压kV 4.08.0134272510175496

(96)

102

108

(192)

204

216

(276)

288

300

(288)

300

312

(396)

420

444

(420)

444

468

注：圆括号内数据适用于输电线路较短，暂时过电压较低的电网

发电机额

定电压

3.15 6.310.513.815.751820222426

避雷器额

定电压

4.08.013.217.520.022.52

5.027.530.032.5

表6 变压器中性点避雷器额定电压推荐值

中性点绝缘水平全绝缘分级绝缘

系统标称电压

36103566110220330500

避雷器额定电压

5101754968415084102

5.2 避雷器最大持续运行电压

对同一系列避雷器最大持续运行电压U c应与避雷器额定电压U r近似成正比选用，一般情况下U c≥0.8U r且不得低于以下规定值：

直接接地系统

非直接接地系统 10s及以内切除故障时

10s以上切除故障时

U c≥U m (35kV～66kV)

U c≥1.1U m (3kV～10kV)

保护发电机避雷器持续运行电压不得小于发电机额定电压值。

5.3 避雷器分类

按标称放电电流分为20、10、5、2.5、1.5kA五类，见表7。

表7 避雷器分类

标称放电电流

20105 2.5 1.5

避雷器额定电压U r

kV 360≤U r

≤468

3≤U r≤

360

U r≤96U r≤36

U r≤150

适用系统标称电压

kV 500

电

站

3～330

电站

3～663～26

保护电

机

3～500

保护变压

器中性点

配电网

保护电容

器

长持续时间冲击电流耐受长线释放见表11—

冲击电流—见表12

大冲击电流4/10μs

1001006525

5.4 保护水平

5.4.1 雷电冲击保护水平

标称放电电流(8/20μs)下的残压值为避雷器的雷电冲击保护水平。陡波标称放电电流(1/5μs)下的残压值与标称放电电流下的残压值之比不得大于1.15。

5.4.2 雷电保护因数

电气设备全波冲击绝缘水平与雷电冲击保护水平之比值为避雷器的雷电保护因数，该因数不得小于1.4。

5.4.3 操作冲击保护水平

操作冲击电流(30/60μs)下的残压值为避雷器的操作冲击保护水平，其操作电流值见表8。

表8 操作冲击电流值

标称放电电流

201010操作冲击电流

20001000500

注：保护电容器的避雷器标称放电电流5kA的操作冲击电流值为1000A

5.4.4 操作保护因数

电气设备操作冲击绝缘水平与操作冲击保护水平之比值为避雷器的操作保护因数，该因数不得小于1.15。

5.5 避雷器吸收操作过电压能量的估算

避雷器吸收操作过电压的能量可按(下)式估算

(2)式中：W——避雷器吸收能量，kJ；

U res——避雷器操作冲击电流下的残压，kV；

U L——预期过电压，kV；

Z——线路冲击自波阻抗，Ω；

T——电流持续时间，ms，T=2l/v；

l——线路长度，km；

v——波速300km/ms。

也可按比能量W′选择避雷器的长线释放等级，W′可按(下)式计算

(3)

式中：W′——避雷器每千伏额定电压吸收的能量，kJ/kV。

5.6 避雷器绝缘水平(无电阻片)

5.6.1 爬电比距。避雷器爬电比距λ可按(下)式确定

λ=L/U m (4)式中：L——瓷套爬电距离，cm。

λ应符合表2的规定。

5.6.2 工频耐压(1min)见表9。

5.6.3 操作耐压(250/2500μs)见表9。

5.6.4 雷电耐压(1.2/50μs)见表9。

标

称

电

压

(有

效

值)

36103566110220330500

工

频

耐

压(有效值) kV 25/1830/2342/3095/80

—/140

—/160

200/185—/395—/510—/680—/740

操

作

耐

压

(峰

值)

———————95011751240雷

电耐406075185

325

350

450950117515501675

5.7 压力释放等级

在大气中使用带有压力释放装置的避雷器，应按避雷器安装点可能的最大短路电流有效值进行选择，不同的标称放电电流具有不同的压力释放等级，见表

10。最大电流持续时间不应小于0.2s。

5.8 脱离器

当避雷器发生故障时，脱离器用来将避雷器与系统隔离，以防系统发生永久性故障，并给出故障避雷器的明显指示。

当脱离器无明显、有效、永久的隔离功能时，应能承受1.2倍带脱离器的最高额定值避雷器的额定电压，持续时间1min，电流有效值不超过1mA。脱离器在规定的动作负载试验中不应动作。

标称放电电流

20105

最大电流

kA 63

最小电流

0.8

6 试验

6.1 型式试验

6.1.1 绝缘电阻试验

由制造厂提供避雷器绝缘电阻的试验数值及测量用兆欧表的电压等级。

6.1.2 最大工作电压持续电流试验

应测量每节与整只避雷器在合同规定的最大持续运行电压和系统持续运行电压下的阻性电流峰值与全电流值。前者用于检验避雷器是否符合合同规定值，后者为现场试验提供对比参数。

6.1.3 工频(直流)参考电压试验

工频(直流)参考电压应在避雷器比例单元和每节上测量，在工频参考电压下阻性电流峰值为1mA～5mA，在直流参考电压下电流为1mA，该电流应在环境温度为(20±15)℃下进行测量。

6.1.4 残压试验

残压试验在3只完整的避雷器或避雷器比例单元上进行。避雷器的额定电压高于3kV 时，试品的额定电压至少应为3kV，但不应超过12kV。放电的间隔时间应能使试品冷却到接近环境温度。

当在避雷器比例单元上进行试验时，整个避雷器的残压等于比例单元所测得的残压值乘上其额定电压与比例单元的额定电压之比值。

6.1.4.1 雷电冲击电流残压试验

对每只试品避雷器施加3次雷电冲击电流［(8±1)/(20±2)μs］，其峰值分别近似为0.5、1.0和2.0倍的避雷器标称放电电流峰值，将所得的9个试验点的最大包络线绘成残压—电流曲线，从曲线上读出对应于标称放电电流下的残压值。

6.1.4.2 陡波冲击电流残压试验

对每只试品避雷器施加峰值为其标称放电电流值的陡波冲击电流［(1±0.1)/5μs］