3500kv交流电力系统金属氧化物避雷器技术条件SD17686汇总Word文档格式.docx
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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.等值附盐密度大于0.03mg/cm2；
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，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1μs的冲击电流，设备调整在±
10%（即0.9～1.1μs）范围内，视在半峰值时间为5μs或大于5μs。
2.14雷电冲击电流
波形8/20μs冲击电流，设备调整视在波头时间为7μs至9μs，视在半峰值时间为18～22μs。
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%。
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μs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。
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T2
从视在原点到电压或电流下降至半峰值的时间间隔，以μs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（T1），第二个表示视在半峰值时间（T2），单位为μs，它可写成T1/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8/20μs。
2.29避雷器的操作冲击电流
视在波前时间为30±
3μs，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。
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6.3.1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。
①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。
②接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。
③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1～10mA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
系统额定电压
（kV，有效值）
系统最高工作电压
避雷器额定电压
3.0
3.5
见《3～500kV交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则SD177—86》（简称《使用导则》）
6.0
6.9
10.0
11.5
35
40.5
63
69
220
252
192
204
330
363
276
288
294
500
550
396
420
444
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、10kA、5kA、3kA和1kA五种，其波形为8/20μs。
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：
①20kA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。
②10kA系列分为Ⅰ、Ⅱ两级长持续时间放电等级，Ⅰ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。
Ⅱ级主要用于系统额定电压为330kV的系统。
③5kA系列分为Ⅰ、Ⅱ级。
Ⅰ级主要用于系统额定电压为220kV的系统，Ⅱ级用系统额定电压为110kV的系统。
④3kA和1kA系列用于系统额定电压为3～63kV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况布置，如有均压环，也应装上。
当试验是在避雷器比例单元上进行时，对于一个特定的试验而言，避雷器比例单元必须能代表整只避雷器的性能。
测量装置应符合GB311.2～6—83《高电压试验技术》的要求，并按照有关试验条款，确认所获得的数值是正确的。
5.2工频电压试验
所有工频试验应该用交流电压进行，其频率为50±
2Hz或60±
2Hz。
工频试验电压的波形应符合《GB311.2～6—83》的要求。
5.3湿试验
湿试验应符合《GB311.2～6—83》的要求。
湿试验仅对安装于户外的避雷器进行。
5.4人工污秽试验
试验目的，是为了判明金属氧化物电阻片在人工污秽条件下温度升高值低于动作负载试验时所规定的温度值。
6型式试验（设计试验）
6.1总则
下列型式试验按表2的要求进行。
（1）工频参考电压试验（6.2条）；
（2）残压试验（6.3条）；
（3）长持续时间冲击电流耐受试验（6.4条）；
表2避雷器分类和型式试验要求
*系统电压为10kV及以下避雷器不做该项试验。
**系统电压为110kV及以下避雷器不做该项试验。
（4）动作负载试验（6.5条）；
（5）工频耐受伏秒特性试验（6.6条）；
（6）压力释放试验（6.7条）；
（7）内外绝缘工频耐压试验（6.8条）；
（8）抗地震能力试验（6.9条）；
（9）机械强度试验（6.10条）；
（10）人工污秽试验（6.11条）；
（11）电压分布试验（6.12条）。
试品的数量及其条件规定在各个条款中，只是安装方法和支持结构布置不同，而在其他方面都以同样的结构、相同的特性（包括散热条件和内部气体），同样部件为基础的避雷器，均可视作是同一设计。
6.2工频参考电压试验
工频参考电压应在避雷器比例单元和节上测量，按照避雷器的标称放电电流和长持续时间放电等级，在工频参考电压下的电流为1～20mA。
这个电流值指的是阻性电流峰值，并由制造厂规定。
测量应在环境温度为25±
10℃下进行，同时将温度记录下来。
6.3残压试验
本试验按5.1和6.1条的规定，在三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，但不必超过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。
避雷器的陡波冲击电流（6.3.1款）、标称放电电流（6.3.2款）和操作冲击电流（6.3.3款）下的残压，均不应超过表3中相应的避雷器的最大残压。
表3避雷器的最大残压值
避雷器额定电压
20kA系列（kV，峰值）
10kA系列（kV，峰值）
5kA系列（kV，峰值）
陡波冲
击残压
雷电波
残压
操作波
残压
3～63
见《使用导则》
110
96
102
281
299
254
270
216
562
598
508
540
408
432
790
825
842
720
750
766
585
611
624
1160
1220
1300
1055
1117
1180
840
890
942
1656
1120
1184
1050
1110
6.3.1陡波冲击电流残压试验
对每个试品施加峰值为避雷器标称放电电流值的陡波冲击电流（2.13条）3次（峰值误差为±
5%）。
9次电压峰值的最大值定义为避雷器的陡波冲击电流残压。
6.3.2雷电冲击电流残压试验
对每个试品施加3次雷电冲击电流（2.14条）。
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。
9个试验点的最大包络线绘成一个残压——放电电流曲线，从曲线上读出对应于标称放电电流下的残压，定义为避雷器的标称雷电冲击残压。
如果无法用这些电流中的任何一种在整只避雷器上进行验收试验时，为了和整只避雷器比较，可在避雷器比例单元上进行，其电流范围为标称放电电流的0.01～0.25倍。
6.3.3操作冲击电流残压试验
对每个试品施加3次操作冲击电流（2.29条），其峰值列于表4。
避雷器在相应电流下的操作冲击残压由9个电压峰值中最大的值确定。
制造厂应另提供0.25倍表4中电流下的残压值，供用户校核时使用。
表4操作冲击残压试验的电流峰值
电流峰值
（kA）
500，2000
125，500
250，1000
62.5，250
6.4长持续时间冲击电流耐受试验
6.4.1总则
为了便于估算，在进行该项试验之前，应测量每个试品在标称放电电流下的雷电冲击残压。
根据5.1和6.1条，每次长持续时间冲击电流耐受试验将在三只新的整只避雷器、避雷器比例单元或电阻片上进行。
这些试品除了为估算目的而进行上述试验外，在这之前不得做任何试验。
非线性金属氧化物电阻片在该项试验过程中，可以暴露在静止的25±
10℃空气中。
如果避雷器的额定电压不低于3kV，则试品的额定电压至少应为3kV，但无需超过6kV。
如果避雷器的脱离器与避雷器设计成一体，这些试验应按运行条件带脱离器进行，所有这些试验必须在分布参数发生器上进行。
每个试品的长持续时间冲击电流耐受试验，共作18次放电，其中每3次为一组，共分6组。
两次动作之间的时间间隔应为50s到60s，每组之间的时间间隔应能使试品冷却到接近环境温度。
在每一试验过程中，均应录取第1次和第18次放电时试品的电压和电流示波图。
在进行长持续时间冲击电流耐受试验后，当试品冷却到接近环境温度时，为了便于与试验前的测量值进行比较，应对试品重新进行残压试验。
残压平均值的变化不应超过5%。
试验完成后，应对试品进行检查，金属氧化物电阻片应无击穿、闪络、开裂或其他损坏痕迹。
6.4.2对系统额定电压为220～500kV避雷器的要求
冲击发生器的特性，如链数、元件的电感、电容和损耗应满足一定的要求，在进行避雷器试品的长持续时间冲击电流耐受试验之前，应按下述程序予以校核。
将冲击发生器充电到不低于规定充电电压
的50%的一个合适电压
，然后通过一阻值约等于R1的低电感负载电阻放电。
表5列出了基于不同放电要求的四种不同等级避雷器的
和R的值。
：
试品额定电压，以kV有效值表示。
峰值视在持续时间与表6中的线路长度相对应。
表5系统额定电压为220～500kV避雷器长持续时间
长持续时间
放电等级
负载电阻
R1（Ω）
峰值视在
持续时间
（μs）
充电电压Uc
（kV，直流）
5kA，Ⅰ级
3.3UR
2000
3.0UR
10kA，Ⅱ级
1.2UR
2400
2.6UR
10kA，Ⅰ级
0.8UR
2800
2.4UR
20kA
3200
表6长持续时间冲击电流放电等级与输电线路特性的对应关系
系统额定
电压
线路的近似长度
（km）
线路的波阻抗
（Ω）
预期过电压倍数
（标么值）
300
450
360
350
2.6
326
2.4
＞420
如果放电电流的峰值
符合下式时，则认为冲击发生器的特性是符合要求的。
式中，K值应在0.95～1.05间，
以kV、
以kA·
R1以Ω为单位表示。
冲击电流须基本上为矩形波，并须满足下列要求：
a.峰值视在持续时间应在表5规定值的100%～120%之间；
b.总视在持续时间不应超过峰值视在持续时间的50%；
c.振荡或起始的凸起不应超过电流峰值的10%，如出现振荡应画平均线来确定峰值；
d.如果电流脉冲之后有一反极性短脉冲，后者的峰值不应超过前者峰值的10%。
在完成前述的校核程序之后，将试品代替负载电阻，进行长持续时间冲击电流耐受试验。
如果前述K值不超过1.0，则此时充电电压应为
；
如果K值超过1.0，则将充电电压增加到K
。
①K值允许有一个变化范围，它意味着负载电阻制造公差和冲击发生器的阻抗与理想值R1的偏差。
②当负载电阻值与冲击发生器阻抗之和超过2R1时，所规定的充电电压的小的增量是为了使预期电流恢复到要求的数值。
③负载电阻和冲击发生器阻抗应接近相等，以获得基本上符合规定的矩形波冲击电流，并保证无反向电流，或者即使有，也保持在规定的不超过主冲击电流的10%的限度以内。
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