避雷器技术及标准的解读.ppt

避雷器技术及标准的解读 第一页，共39页。 * 一、避雷器技术 第二页，共39页。 * 1、 避雷器的作用 用途--限制过电压（雷电和操作）。 保护设备免受过电压的绝缘损坏（限压器）； 绝缘配合的基础。 发展历史：间隙--管型避雷器--碳化硅-氧化锌； 有间隙--无间隙。 无间隙金属氧化物避雷器。 一、避雷器技术 第三页，共39页。 * 2、 工作原理（非线性特性） 氧化锌电阻片是避雷器芯体的核心，当作用在避雷器上的电压达到动作电压时，电阻片的阻抗急剧减小，处于大电流导通状态，从而快速泄放过电压能量并将其两端的过电压限制在一定水平，以保护设备的绝缘；在过电压冲击波过后，电阻片会即刻恢复到原高阻状态。 避雷器用电阻片的形状分为饼状和环状，见下图。 图1-1 饼状电阻片 图1-2 环状电阻片 一、避雷器技术 第四页，共39页。 * 电阻片是由氧化锌（ZnO）和少量添加剂充分混合、研磨和搅拌，经喷雾造粒、压制成形，再高温烧制而成。 微观结构： ZnO晶粒（直径大约10μm）是低电阻率介质，在其表层即晶界层（约0.1μm厚）是高电阻率。两者紧密连接。 工作原理：低电场区（势垒）、中电场区和高电场区（隧道效应），实现非线性特性。 一、避雷器技术 第五页，共39页。 * 一、避雷器技术 金属氧化物电阻片典型伏安特性曲线 第六页，共39页。 * 3、避雷器的类型 （1）按用途分类 按其使用场合和保护对象分为：电站用、配电用、并联电容器 用、变压器中性点用、发电机用、电动机用和发电机中性点用等。 a) 电站用避雷器 用以限制作用在3～1000kV变电站设备上操作和雷电过电压。 b) 配电用避雷器 用以限制作用在3～20kV配电设施，主要是配电变压器、分段开关、刀闸及电缆头的雷电过电压和除谐振过电压及暂态过电压以外的相对地过电压。 c) 并联电容器用避雷器 用以限制投切电容器组时可能产生的过电压，用于不同容量和电压等级电容器组的避雷器，其能量吸收能力有不同的要求。 一、避雷器技术 第七页，共39页。 * d) 发电机用避雷器 用以限制作用在发电机的雷电过电压和除谐振过电压以外的相对地过电压，并可限制升压变的传递过电压。 e) 电动机用避雷器 用以限制3～10kV投切电动机时的操作过电压。 f) 发电机中性点用避雷器 用以限制发电机中性点的雷电侵入波过电压，同时对发电机整个绝缘也有一定的保护作用。在正常运行工况下，作用在避雷器上的电压很低。 g) 变压器中性点用避雷器 主要用以限制中性点为分级绝缘的变压器（包括中性点接有低于其设备绝缘水平的设备，如消弧线圈）雷电过电压，在正常运行工况下，作用在避雷器上的电压很低。 一、避雷器技术 第八页，共39页。 * 3、避雷器的类型 （2）按结构分类 为无间隙避雷器和有间隙避雷器。 一、避雷器技术 无间隙 具有结构简单、保护特性平坦、安装方便和运行检测方便等优点。 有间隙 线路防雷用避雷器(减少避雷器和老化和运维). 谐振过电压多发的地方(早期). 限制110～220kV敞开式变电站多重雷过电压用. 第九页，共39页。 * 3、避雷器的类型 （3）按绝缘外套材质分类 绝缘外套式和金属罐式。 一、避雷器技术 金属罐式 金属罐式避雷器是GIS的配套设备; 为单体结构,没有外绝缘和污秽问题. 绝缘外套 突出优点是抗老化性能和抗弯的机械强度。 瓷外套 复合外套 耐污性能高、体积小、重量轻和不易破碎等优点 第十页，共39页。 * 一、避雷器技术 瓷套式避雷器 复合外套式避雷器 金属罐式避雷器 第十一页，共39页。 * 一、避雷器技术 第十二页，共39页。 * 一、避雷器技术 第十三页，共39页。 * 一、避雷器技术 第十四页，共39页。 * 4、主要性能参数 避雷器的性能参数取决于工程条件和避雷器的制造技术。主要包括有： a) 持续运行电压；