3-500KV交流电力系统金属氧化物避雷器技术条件

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1、3500kV交流电力系统 金属氧化物避雷器技术条件 SD 176-86 中华人民共和国水利电力部 关于颁发 3500kV 交流电力系统 金属氧化物避雷器技术条件 和3500kV交流电力 系统金属氧化物避雷器使用导则的通知 (86)水电技字第55号 现颁发3500kV交流电力系统金属氧化物避雷器技术条件(SD176 86)和3500kV交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则 (SD17786)，自 1986年12月1日起施行。 该技术条件和使用导则 ，系参照国际电工委员会(IEC)有关标准文件 并按我国目前金属氧化物避雷器制造和电网情况所制订，是选用和鉴定国产避雷 器的技术依据，也是选用进口避雷器

2、的参照文件。 施行中的问题和意见，请告北京清河电力科学研究院高压所水利电力部避雷 器标准化技术委员会秘书处。 1986年8月25日 1 总论 1.1 适用范围 本标准适用于为限制3500kV 交流电力系统过电压而设计的无间隙金属氧 化物阀型避雷器(金属封闭式避雷器的特殊要求须另作补充规定) 。 1.2 运行条件 1.2.1 正常运行条件 符合本标准的避雷器，在下列条件下可用于户内和户外。 a.环境温度不高于+40，不低于-40，日温差不超过 25； b.在太阳光的幅射下，避雷器瓷套表面的温度一般不超过60； c.海拔高度不超过1000m； d.交流电源的额定频率为50Hz及60Hz； e.长期

3、加在避雷器接地端与导线之间的工频电压，不得超过避雷器的持续运行 电压； f.最大风速为35m/s，顶端最大水平拉力(不包括避雷器本体风压 )，对系统额 定电压在63kV及以下为294N(30kgf)，110220kV为490N(50kgf)，330 500kV为1470N(150kgf)； g.覆冰厚度不大于2cm； h.地震裂度为七度及以下的地区。 1.2.2 异常运行条件 在下列异常条件下工作的避雷器，使用单位在订货时应预先说明，由厂家按 合同条件提供。 a.环境温度超过+40或低于-40； b.海拔高度超过1000m； c.同可能损坏绝缘表面或安装金具的烟雾或蒸汽接触； d.等值附盐密度

4、大于0.03mg/cm 2； e.过度遭受湿汽、雨水或蒸汽的侵袭； f.异常摇动或机械震动；地震裂度超过七度的地区；风速超过35m/s；高覆冰 地区； g.非正常的运输或贮存； h.有效接地系统的避雷器规范应符合表6的规定。线路长度超过表6的规定 时，使用单位在订货时应预先说明，要求制造厂按合同条件提供。 2 定义 2.1 无间隙金属氧化物避雷器 由串联和/或并联连接的非线性金属氧化物电阻片 (阀片)构成而没有任何串联 或并联放电间隙的避雷器。 2.2 非线性金属氧化物电阻片 非线性金属氧化物电阻片是避雷器的一部分，具有非线性伏安特性。它在正 常工频电压下呈高电阻，当大的放电电流通过时呈低电阻

5、，从而限制了避雷器两 端的电压。 2.3 避雷器的比例单元 是用适当的瓷套组装起来的一个完整部分；对于某一特定的试验，它必须能 代表整只避雷器的性能。避雷器的比例单元不一定是避雷器节。 2.4 避雷器节 是用瓷套组装起来的一个完整部分。它可以与其他避雷器节相串联和/或并 联，构成更高额定电压或更大额定电流的避雷器。 2.5 避雷器压力释放装置 为了释放由避雷器内部闪络或通流时间过长而引起的避雷器内部过高的压 力，防止瓷套粉碎性爆炸的一种结构。 2.6 避雷器的额定电压 避雷器两端子间允许的最大工频电压的有效值，其数值由动作负载试验确定 (6.5条)，避雷器在该电压下能正确地动作，额定电压是用作

6、表明其工作特性的基 准参数。 2.7 避雷器的持续运行电压 允许持续施加在避雷器两端之间的工频电压的有效值。 2.8 避雷器的额定频率 使用避雷器的电力系统的频率。 2.9 击穿放电 在电压的作用下，随着绝缘破坏而出现的现象，包括电压突降和电流导通。这个术语适用于固体、液体和气体，以及由这些介质组成的复合介质的电击穿。 注：固体绝缘介质中的击穿放电将造成其电气绝缘强度的永久性的破坏。在 液体和气体介质中电气绝缘强度是可恢复的。 2.10 击穿 通过固体介质的击穿放电。 2.11 闪络 沿着固体介质表面的击穿放电。 2.12 冲击 一种单方向的电压或电流波，没有明显的振荡，迅速地上升到最大值，而

7、后 (通常) 较慢地下降到零值，有时有反极性的小波。 规定冲击电压或冲击电流的参数是极性、峰值、波前时间及波尾时间。 2.13 陡波冲击电流 具有视在波头时间1s的冲击电流，设备调整在10%(即0.91.1s) 范围内，视在半峰值时间为5s或大于5s。 2.14 雷电冲击电流 波形8/20s冲击电流，设备调整视在波头时间为 7s至9s，视在半 峰值时间为1822s。 2.15 方波冲击电流 一种冲击波，迅速上升到最大值，在规定的时间里大体上保持恒定，然后迅 速下降到零。 规定方波冲击的参数是极性、峰值、峰值视在持续时间和总视在持续时间。2.16 冲击峰值 电压或电流冲击波的最大值。如果迭加有振

8、荡时，参见6.4.2.c项和6.5.3.2项。 2.17 冲击波前 冲击波在达到峰值之前的那一部分。 2.18 冲击波尾 冲击波在峰值之后的那一部分。 2.19 冲击波的视在原点 在伏秒或安秒曲线上，由零电压或零电流的时间轴与通过冲击波前上两个参 照点的直线的交点确定，对于冲击电流，其参照点应是峰值的10%和90% 。 注：上述定义适用于横坐标和纵坐标的刻度是线性的。参见第2.20条的注。2.20 冲击电流波的视在波前时间T 此时间(以s为单位)等于冲击电流从峰值的10%增加到90%所需时间的1.25 倍。 注：如果波前有振荡，10%和90% 参考点将在通过振荡波形的平均曲线上取。2.21 冲

9、击波前视在陡度 冲击波的峰值与视在波前时间的比值。 2.22 冲击波视在半峰值时间T 2 从视在原点到电压或电流下降至半峰值的时间间隔，以s表示。 2.23 冲击波形的表示 由两个数字组合而成，第一个表示视在波前时间(T 1)，第二个表示视在半峰值 时间(T 2 )，单位为s，它可写成T 1/T2，符号“/” 无数字意义。 2.24 方波冲击波峰值视在持续时间 冲击幅值大于峰值的90%所占的时间。 2.25 方波冲击波总视在持续时间 冲击幅值大于峰值的10%所占的时间，如在波前有小的振荡，可作一条平均 曲线，以确定达到10%幅值的时间。 2.26 冲击反极性振荡的峰值 冲击电压或冲击电流，在达

10、到持久零值之前，在零值附近振荡时，其反极性 所达到的最大幅值。 2.27 避雷器的放电电流 通过避雷器的放电电流。 2.28 避雷器的标称放电电流 用以划分避雷器等级的放电电流峰值，其波形为8/20s。 2.29 避雷器的操作冲击电流 视在波前时间为303s，视在半峰值时间大致为2倍视在波前时间的冲 击电流。 2.30 避雷器的持续电流 在持续运行电压下，流过避雷器的电流。 注：持续电流包含阻性和容性分量，可能受温度和对地杂散电容的影响而变 化。避雷器试品的持续电流与完整的避雷器的持续电流可能不同。 2.31 避雷器的工频参考电流 避雷器的工频参考电流是工频电流阻性分量的峰值。它等于或大于额定

11、电压 下的电流，用以确定避雷器的工频参考电压。参考电流应选得足够大，以消除由 于均压和杂散电容对测量参考电压的影响，其数值由制造厂规定。 2.32 避雷器的残压 放电电流通过时，在避雷器端子间呈现的电压。 2.33 避雷器的工频参考电压 避雷器在工频参考电流下测得的电压峰值。 2.34 避雷器的工频耐受伏秒特性 避雷器的工频耐受伏秒特性表明，避雷器在规定的条件下，施加不同的电 压，而不发生损坏或热崩溃的相应最长持续时间。 2.35 预期电流 假如在回路内的给定点用阻抗可以忽略的导体将回路短路，在该点所流过的 电流。 2.36 避雷器的保护特性 避雷器的保护特性由下列内容组成： a.按照6.3.

12、1款的规定测得的陡波冲击电流残压； b.按照6.3.2款的规定测得的雷电冲击伏安特性； c.按照6.3.3款的规定测得的操作冲击电流残压。 2.37 避雷器的热崩溃 “热崩溃”这个术语用以描述避雷器的功率损耗随温度的升高而不断增加，从而又使温度上升，直至避雷器损坏的状态。 2.38 避雷器的热稳定 “热稳定”这个术语用以描述避雷器经受动作负载试验之后所引起的温升，在施加规定的持续运行电压和规定的环境条件下，随时间逐渐下降的状态。 2.39 型式试验(设计试验) 本试验是在新设计的避雷器完整样品上进行的试验，目的是确定其有代表性 的特性并证明它符合本标准。试验完成后，除非更改设计会影响到性能，否

13、则不 需要重复进行。 2.40 例行试验 为了保证产品符合设计规范，按照需要对每个避雷器或部件、材料所作的试 验。 2.41 验收试验 制造厂和用户之间协商同意，在一批订货的避雷器或代表样品上所作的选择 性试验。 2.42 接地故障因数 在三相系统中的一个选定地点(通常是指设备安装处)，在给定的系统结构 下 ，当发生接地故障时，健全相的最大工频对地电压有效值与无故障时该点的工 频相电压有效值之比。 注：这个接地故障因数纯粹是一个比值(其值大于1)，以通用的术语来表 明这个系统从这个选择点看过去的接地条件特征。此比值与该点的实际运行电压 值无关。地故障因数等于过去曾经使用过的接地因数乘以3。 接

14、地故障因数可用从所选择的地点看进去的系统相序阻抗进行计算，对任何旋转电机的阻抗，均采用次暂态电抗。 所有的中性点有效接地系统，其零序阻抗与正序阻抗之比均小于3。 如果零序电阻不超过正序电抗，其接地故障因数不超过1.4。 2.43 避雷器的直流参考电流与参考电压 避雷器的直流参考电流是伏安特性上拐点附近的某一电流值。该值与电阻片 材料及尺寸有关，其数值约在110mA之间。该电流值由制造厂确定并提供给 用户。 直流参考电压是避雷器在直流参考电流下测得的电压，对交流避雷器而言，该电压值只供校核使用。 3 避雷器的标志和标准额定值 3.1 避雷器的标志 避雷器铭牌上最少应标明下列内容： a.系统额定电

15、压 b.避雷器持续运行电压 c.避雷器额定电压 d.额定频率 e.标称放电电流 f.长持续时间放电等级 g.压力释放电流等级 h.制造厂的名称、商标、型号及标志 i.制造年月 j.产品生产及组装编号，生产许可证号数。 3.2 标准额定电压 标准额定电压见表1。 表1 避 雷 器 的 额 定 电 压 注：表中110J指中性点有效接地的110kV系统。 系统额定电压为110kV及以上时，可按 使用导则的规定，在几种不同额 定电压值的避雷器中选用，避雷器额定电压值应能被6整除。 3.3 标准额定频率 标准额定频率为50Hz及60Hz。 3.4 标准标称放电电流 标准标称放电电流分为：20kA 、10

16、kA 、5kA、3kA和1kA五种，其波形 为8/20s。 4 避雷器分类 4.1 避雷器等级划分 避雷器的标准标称放电电流和系统额定电压是划分避雷器等级的主要依据，并至少应满足表2列的试验要求和工作特性。 注：20kA系列用于系统额定电压为 500kV，变电站只装有一组避雷器的场合。10kA系列分为、 两级长持续时间放电等级，级用于系统额定电压 为500kV,变电站装有两组及以上避雷器的场合。 级主要用于系统额定电压为 330kV的系统。 5kA系列分为、级。 级主要用于系统额定电压为220kV 的系统， 级用系统额定电压为110kV 的系统。 3kA和1kA系列用于系统额定电压为363kV系统。 5 一般试验程序 5.1 试验样品和测量 除另有规定外，全部试验应在同样的若干避雷器、避雷器节或避雷器比例单 元上进行，试品必须是新的、清洁的和装配完整的，并且尽可能按运行情