DL T 804-2014 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导 则.pdf
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1、ICS 27.100 F23 备案号:47906-2015中华人民共和国电力行业标准DL/T 804 - 2014 代替DL/T 804 - 2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则Application guide of metal oxide surge arresters for a.c. power system 2014-10-15发布2015-03-01实施国家能源局发布 . DL/T 804-2014 目次前言ill1 范围2 规范性引用文件.3 使用环境条件3.1 正常运行条件3.2 异常运行条件4 电力系统条件.24.1 系统标称电压(Un)和系统最高工作电压(Um).
2、2 4.2 系统额定频率.24.3 系统接地方式.24.4接地故障因数.24.5 接地故障持续时间.25 避雷器类型35.1 按用途分类.35.2 按结构分类.35.3 按外套材质分类.4 6 避雷器选择的一般程序57 避雷器参数选择和应用57.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12 7.13 持续运行电压(民).5 额定电压(叫)6参考电压(Ure!)8标称放电电流.8工频电压耐受时间特性.8能量吸收能力.9避雷器的保护水平与绝缘配合.11 耐短路电流能力.12避雷器的外绝缘和耐污性能.13 局部放电和无线电干扰性能.13机械性能和抗
3、震性能.14密封性能.14 耐气候老化及耐湿气漫入性能.147.14环境性能.14 7.15 有间隙避雷器放电特性., . 15 8 检验158.1 一般要求.15 8.2 型式试验.16 8.3 定期试验.19 8.4抽样试验.20 I DL/ T 804-2014 8.5 例行试验.21 8.6验收试验.22 8.7 交接试验.23 8.8 预防性试验.23 附录AC资料性附录确定由于接地故障产生的暂态过电压的方法.26 附录BC资料性附录)运行中金属氧化物避雷器的诊断”参考文献.36 II DL/T 804-2014 目IJ自本标准按照GB厅1.1-2009标准化工作导则第1部分z标准的
4、结构和编写的规则编制。请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准代替DL/T804-2002交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则。t 本标准与DL厅804-2002相比,除编辑性修改外主要技术变化如下z. 一一增加了复合外套避雷器和GIS避雷器的内容:一一电压等级范围由3kV500kV调整为3kVlOOOkV;一一取消了早期配网用有串联间隙金属氧化物避雷器的相关内容:一一增加了系统标称电压为110(66) kV220kV敞开式变电站用于保护线路入口设备免受多重雷过电压损坏的有串联间隙金属氧化物避雷器的相关内容:一将停电检测与带电测量内容合并在预防性试验
5、条款中,并参考输变电设备状态检修试验规程的部分内容进行了完善:一一增加了资料性附录A和附录B。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业过电压与绝缘配合标准化技术委员会归口。本标准起草单位z中国电力科学研究院。本标准主要起草人:张搏宇、苏宁、张翠霞、李启盛、张宝全、郭洁、颜文、王保山、钟定珠、殷禹、陈秀娟、贺子鸣、葛栋。本标准历次版本发布情况:一一DL/T804-2002。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市自广路二条一号,100761)。III DL/ T 804-2014 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则1 范围本标准给出了交流电力系统金属
6、氧化物避雷器的使用条件、类型、参数选用、试验和检验规则等。本标准适用于系统标称电压为3kVlOOOkV交流系统无间隙金属氧化物避雷器(以下简称无间隙避雷器),以及系统标称电压为110(66) kV220k:V敞开式变电站用于保护线路入口设备免受多重雷电过电压损坏的有串联间隙金属氧化物避雷器(以下简称有间隐避雷器)。本标准不适用于线路防雷用金属氧化物避雷器。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 311.1绝缘配合第1部分z定义、原则和规则GB 11032-
7、2010 交流无间隙金属氧化物避雷器GB厅16927.1高电压试验技术第l部分:一般定义及试验要求DL厅393输变电设备状态检修试验规程DL厅620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL厅664带电设备红外诊断应用规范DL/T 815 交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器IEC60099-4避雷器第4部分:交流无间隙金属氧化物避雷器(Surgearresters-Part 4: Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems) 3 使用环境条件3.1 正常运行条件符合本标准的避雷器在下述条件下应能正常运行za) 环境温度在-
8、4040范围内。b) 太阳光辐射。注g太阳最大照射(l.lkW/m2)的影响已通过在理式试验中把试品预热的方法予以考虑。如果在避雷器附近有其他热源,避雷器的使用需经供需双方协商。 c) 海拔不超过IOOOm。d) 交流电源的频率不低于48Hz,不超过62Hz。e) 长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过避雷器的持续运行电压。f) 风速不大于35m/sog) 地震烈度7度及以下地区。h) 覆冰厚度不大于20mm。i) 机械条件(正在考虑中)。j) 垂直安装。3.2 异常运行条件异常运行条件见GB11032-2010附录A的规定。在异常运行条件下,避雷器的设计、制造及使用DL/T 804二201
9、4应特殊考虑。在异常运行条件F,本标准的使用需经供需双方协商。4 电力系统条件4.1 系统标称电压(Un)和系统最高工作电压(Um)我国电力系统标称电压和系统最高工作电压见表1。表1系统标称电压和系统最高工作电压系统标称电压q系统最高工作电压U田系统标称电压Un3 3.6 110 6 7.2 220 10 12 330 20 24 500 35 40.5 750 66 72.5 1000 4.2 系统额定频率我国电力系统额定频率为50Hz.4.3 系统接地方式电力系统分为中性点有效(直接)接地系统和中性点非有效接地系统。单位:kV C有效值)系统最高工作电压um126 252 363 550
10、800 1100 a) 中性点有效接地系统:中性点有效接地(包括经低值阻抗接地)的系统,其零序电抗与正序电抗的比值CX0/X1)为正值并且不大于3,零序电阻与正序电抗的比值CRolX1)为正值并且不大于1。b) 中性点非有效接地系统:不满足有效接地系统条件的为非有效接地系统。中性点非有效接地方式通常包括中性点不接地方式、中性点低电阻接地方式、中性点高电阻接地方式和中性点谐振接地方式。系统中性点接地方式与系统标称电压的关系见表2。表2系统中性点接地方式与系统标称电压的关系单位zkV C有效值)系统中性点接地方式系统标称电压中性点有效(直接)接地系统3 35, 110 1000 中性点非有效接地系
11、统3 66 4.4 接地故障因数中性点有效接地系统的接地故障因数通常母线侧不大于1.3,线路侧不大于1.4.中性点非有效接地系统的接地故障因数通常不大于1.73。但当接地电阻为电网总容抗的37%时,该接地故障因数可达1.821.90。若Xol.见的比值在一201之间接近谐振点Xol见2时,接地故障因数会高于1.90,本标准没有考虑这种特殊情况。接地故障产生暂态过电压的确定方法参见附录A。4.5 接地故障持续时间系统的接地故障持续时间见表3。2 , DL/T 804-2014 表3系统的接地故障持续时间单位zs 系统中性点接地方式中性点有效接地系统中性点非有效接地系统不接地接地故障持续时间经消弧
12、线圈接地经低电阻接地运10经高电阻接地10 运105 避雷器类型5.1 按用途分类避雷器按其使用场合和保护对象,主要可分为电站用、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避雷器等类型,分别如下:a) 电站用避雷器z用以限制作用在3kVlOOOkV电站设各上的操作和雷电过电压。避雷器通常安装在电站设备附近的相对地之问:但对于雷电活动强烈地区的110(66) kV220kV敞开式变电站,当需要在线路侧安装避雷器用于限制多重雷电过电压时,若变电站无安装位置,也可安装在进线的第1基杆塔上。b) 配电用避雷器:用以限制作用在3kV35kV配电设施(主要是配电变压器、分段断
13、路器、隔离开关及电缆终端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) 井联电容器用避雷器:用以限制投切电容器组时可能产生的操作过电压。对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。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,并可限制升压变压器的传递过电压。e) 电动机用避雷器z用以限制3kVlOkV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z主要用以
14、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。h) 其他特殊型用途的避雷器z避雷器还可用于下列设备的过电压保护,如输电线路、串联电抗器、串联电容器、电缆护层、电流互感器及电压互感器低压和高压侧臣间、发电机灭磁回路等。本标准不适用于上述避雷器。避雷器按其使用场合、保护对象以及标称放电电流的分类见表4o表4避雷器分类避雷器类别电站用电站用配电用并联补偿发电电容器用机用额定电压Ur414运ur三90三U三5主三u,运s二u,二4运Ur运(有效值)5:0三Ur运90kV 828 468 108 34 25 标称
15、放电电流In20 10 5 kA 5.2 按结构分类避雷器按其结构形式分为无间隙避雷器和有间隙避雷器,分别如下za) 无间隙避雷器。电动变压器电机中性点机用中性点用用4运u,主三60二ur三2.4运u,:;13.5 207 15.2 2.5 1.5 无间隙避雷器的元件由金属氧化物电阻片和相应的零部件及绝缘外套组成,整只避雷器可由单个或3 DL/T 804 2014 多个避雷器元件串(并)联构成。无间隙避雷器具有伏安特性连续平坦、安装和运行检测方便等优点,多用于发电厂和变电站。但由于没有串联间隙,电阻片不仅要承受雷电和操作过电压,还要承受正常持续运行电压和暂时过电压,在这些电压作用F会产生劣化和
16、热稳定问题。b) 有问隙避雷器。根据被保护对象的特点,如输电线路和谐振过电压多发的地方等,可选用有串联间隙的避雷器。对于绝缘较弱、需要残压较低时,还可选用有井联间隙避雷器。早期有串联间隙金属氧化物避雷器用于3kV66kV中性点非有效接地系统中的保护,可避免系统单相接地引起的暂时过电压和弧光接地或谐振过电压对电阻片的直接作用。与无间隙避雷器相比,有间隙避雷器结构相对复杂,有串联间隙的隔离作用降低了避雷器电阻片长期承受工作电压和暂时过电压作用下的劣化,减少了避雷器的运检维护工作量。因此,有间隙避雷器较适用于安装在线路杆塔上。对于本标准涉及的用于限制110(66) kV220kV敞开式变电站多重雷过
17、电压用的有串联间隙避雷器,特别需要注意区分的是,该避雷器的结构形式虽然与线路防雷用有问隙避雷器相似,但避雷器的本体参数和间隙放电电压的取值是不同的。前者用于保护变电站设备,需要与变电站设备的绝缘水平相配合,避雷器的放电电压选取与避雷器本体残压相近值,间隙距离相对较小,且避雷器本体参数与站用无间隙避雷器相同:而后者用于线路防雷保护,防止线路雷击跳闸,其放电电压与线路的雷电冲击绝缘水平相配合,间隙距离相对较大。5.3 按外套材质分类避雷器按外套(壳)材质进行分类,可分为绝缘外套避雷器和气体绝缘金属封闭CGIS)避雷器。绝缘外套避雷器又可分为瓷外套避雷器和复合外套避雷器,分别如下za) 瓷外套避雷器
18、。瓷外套避雷器,是指避雷器元件的绝缘外套为电瓷材料的避雷器。瓷外套避雷器整体结构多为立柱式,当避雷器额定电压较高时,考虑到制作、加工、安装和运输等因素,避雷器一般由几个元件串联构成,并安装有均压环。瓷外套内部的避雷器芯体可以是单柱结构,也可以是多柱并联结构。瓷外套避雷器主要用于变电站、发电厂等。瓷外套避雷器的每个元件由瓷套、非线性金属氧化物电阻片、绝缘件、弹簧、压力释放装置和密封装置等组成,内部充有微正压的干燥壁气或氮气。瓷外套避雷器具有抗老化性能好和机械强度高的优点。由于超特高压避雷器高度较高,对机械性能(特别是抗弯性能)要求较高,并要求使用寿命较长,因此,多作为超特高压站用避雷器。但是,瓷
19、外套避雷器体积相对较大,重量较重,且耐污秽性能比复合外套避雷器差。由于瓷外套的抗压强度比抗拉强度大,瓷外套避雷器一般采用座式安装方式。b) 复合外套避雷器。复合外套避雷器,是指避雷器元件的绝缘外套是有机复合绝缘材料的避雷器。复合外套避雷器的每个元件由复合外套、非线性金属氧化物电阻片、绝缘件、弹簧、压力释放装置和密封装置等组成。复合外套一般由有机合成材料制成,如乙丙橡胶、高温硫化硅橡胶等。与瓷外套避雷器相比,复合绝缘式避雷器具有耐污能力强、体积小、重量轻和不易破碎等优点。耐气候老化性能和抗弯性能相对较差。复合外套避雷器多用于220kV及以下变电站及配电系统,以及直流输电系统。输电线路防雷用避雷器
20、多采用复合外套避雷器。重污秽地区的避雷器宜选用复合外套避雷器。复合外套避雷器的安装方式可采用座式结构,也可采用悬挂式结构。c) GIS避雷器。GIS避雷器,也称为金属罐式避雷器。其外壳为金属材料,端部安装有盆式绝缘子,内部有金属氧化物电阻片、均压屏蔽罩、导电杆、导电触头、绝缘件等,并充以一定压力的SF6气体以保证其绝缘强度。电气上通过盆式绝缘于与气体绝缘金属封闭开关设备等相连。与绝缘外套避雷器相比,GIS避雷器设备尺寸小,没有外绝缘和污秽问题,但需长期承受内部SF64 tr DL IT 804 - 2014 气体的压力。GIS避雷器的结构有单相单罐和三相共罐两种。GIS避雷器是GIS的配套设备
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