第一篇:安全閥分類和參數(shù)選型方法詳解
安全閥分類和參數(shù)選型方法詳解
.分類
目前大量生產的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作,彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的,一般易燃、易爆或有毒的介質應選用封閉式,蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度,有時也可以用作手動緊急泄壓用,如圖3。杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作,但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥。
安全閥的主要參數(shù)是排量,這個排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,由開啟高度不同,又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/40~l/20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/4。
2.安全閥的選用
由操作壓力決定安全閥的公稱壓力,由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍,由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍,再根據(jù)使用介質決定安全閥的材質和結構型式,再根據(jù)安全閥泄放量計算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)則。(l)熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。(2)蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。(3)水等液體不可壓縮介質一般用封閉微啟式安全閥,或用安全泄放閥。(4)高壓給水一般用封閉全啟式安全閥,如高壓給水加熱器、換熱器等。(5)氣體等可壓縮性介質一般用封閉全啟式安全閥,如儲氣罐、氣體管道等。(6)E級蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。(7)大口徑,大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥,如減溫減壓裝置、電站鍋爐等,如圖8所示。(8)運送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內裝式安全閥,如圖4所示。(9)油罐頂部一般用液壓安全閥,需與呼吸閥配合使用。(10)井下排水或天然氣管道一般用先導式安全閥,如圖6所示。(11)液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。(12)負壓或操作過程中可能會產生負壓的系統(tǒng)一般用真空負壓安全閥。(13)背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管安全閥。(14)介質凝固點較低的系統(tǒng)一般選用保溫夾套式安全閥。
第二篇:燃氣安全閥的結構參數(shù)與選型使用
燃氣安全閥的結構參數(shù)與選型使用
1.安全閥工作原理與結構:
安全閥在系統(tǒng)中起安全保護作用。當系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值時,安全閥打開,將系統(tǒng)中的一部分氣體排入大氣,使系統(tǒng)壓力不超過允許值,從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。安全閥又稱溢流閥。圖示為安全閥的幾種典型結構形式。圖a為活塞式安全閥,閥芯是一平板。氣源壓力作用在活塞A上,當壓力超過由彈簧力確定的安全值時,活塞A被頂開,一部分壓縮空氣即從閥口排入大氣;當氣源壓力低于安全值時,彈簧驅動活塞下移,關閉閥口。
2.安全閥的參數(shù)
2.1燃氣安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作,彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的,一般易燃、易爆或有毒的介質應選用封閉式,蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度,有時也可以用作手動緊急泄壓用,如圖3。杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作,但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥。
2.2燃氣安全閥的主要參數(shù)是排量,這個排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,由開啟高度不同,又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/40~l/20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/4。
3.安全閥的選用
由操作壓力決定安全閥的公稱壓力,由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍,由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍,再根據(jù)使用介質決定安全閥的材質和結構型式,再根據(jù)安全閥泄放量計算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)則。(l)熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。
(2)蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。
(3)水等液體不可壓縮介質一般用封閉微啟式安全閥,或用安全泄放閥。
(4)高壓給水一般用封閉全啟式安全閥,如高壓給水加熱器、換熱器等。
(5)氣體等可壓縮性介質一般用封閉全啟式安全閥,如儲氣罐、氣體管道等。
(6)E級蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。
(7)大口徑,大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥,如減溫減壓裝置、電站鍋爐等
(8)運送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內裝式安全閥,如圖4所示。
(9)油罐頂部一般用液壓安全閥,需與呼吸閥配合使用。
(10)井下排水或天然氣管道一般用先導式安全閥,如圖6所示。
(11)液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。
(12)負壓或操作過程中可能會產生負壓的系統(tǒng)一般用真空負壓安全閥。
(13)背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管安全閥。
第三篇:安全閥的選型和采購
安全閥的選型和采購
目前大量生產的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作,彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的,一般易燃、易爆或有毒的介質應選用封閉式,蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度,有時也可以用作手動緊急泄壓用,如圖3。杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作,但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥。
安全閥的主要參數(shù)是排量,這個排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,由開啟高度不同,又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/40~l/20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/4。
2.安全閥的選用
由操作壓力決定安全閥的公稱壓力,由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍,由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍,再根據(jù)使用介質決定安全閥的材質和結構型式,再根據(jù)安全閥泄放量計算出安全閥的喉徑。以下為安全閥選用的一般規(guī)則。
(l)熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。
(2)蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。
(3)水等液體不可壓縮介質一般用封閉微啟式安全閥,或用安全泄放閥。
(4)高壓給水一般用封閉全啟式安全閥,如高壓給水加熱器、換熱器等。
(5)氣體等可壓縮性介質一般用封閉全啟式安全閥,如儲氣罐、氣體管道等。
(6)E級蒸汽鍋爐一般用靜重式安全閥。
(7)大口徑,大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥,如減溫減壓裝置、電站鍋爐等,如圖8所示。
(8)運送液化氣的火車槽車、汽車槽車、貯罐等一般用內裝式安全閥,如圖4所示。
(9)油罐頂部一般用液壓安全閥,需與呼吸閥配合使用。
(10)井下排水或天然氣管道一般用先導式安全閥,如圖6所示。
(11)液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。
(12)負壓或操作過程中可能會產生負壓的系統(tǒng)一般用真空負壓安全閥。
(13)背壓波動較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管安全閥。
第四篇:巫山電力公司選型參數(shù)
巫山電力公司:
技術參數(shù):水頭:H=215米
流量:Q=1.1856m3/s
出力: N=2221KW
效率:η=88.8%
設計轉速:n=533r/min
額定轉速:n=500r/min
選型:水輪機:CJA237-W-110/2×11
發(fā)電機:SFW2000-12/1730
閥門 :Z941H——φ600/25
報價單:水輪機: 轉輪為普通材質價格為:32萬
轉輪為不銹鋼材質價格為:36萬
發(fā) 電 機:價格為:63萬 電動閥門:價格為:6萬
單套:普通轉輪的總價為:101萬不銹鋼轉輪的為:105萬
重慶發(fā)電設備制造有限公司
2012年10月30日
第五篇:3、避雷器參數(shù)及選型原則
金屬氧化物避雷器的選擇
避雷器是電力系統(tǒng)中主要的防雷保護裝置之一,只有正確地選擇避雷器,方能發(fā)揮其應有的防雷保護作用。無間隙金屬氧化物避雷器的選擇
選擇的一般要求如下:
(1)應按照使用地區(qū)的氣溫、海拔、風速、污穢以及地震等條件確定避雷器使用環(huán)境條件,并按系統(tǒng)的標稱電壓、系統(tǒng)最高電壓、額定頻率、中性點接地方式,短路電流值以及接地故障持續(xù)時間等條件確定避雷器的系統(tǒng)運行條件。
(2)按照被保護的對象確定避雷器的類型。
(3)按長期作用于避雷器上的最高電壓確定避雷器的持續(xù)運行電壓。
(4)按避雷器安裝地點的暫時過電壓幅值和持續(xù)時間選擇避雷器的額定電壓。
(5)估算通過避雷器的放電電流幅值,選擇避雷器的標稱放電電流。
(6)根據(jù)被保護設備的額定雷電沖擊耐受電壓和額定操作沖擊耐受電壓,按絕緣配合的要求,確定避雷器的雷電過電壓保護水平和操作過電壓保護水平。
(7)估算通過避雷器的沖擊電流和能量,選擇避雷器的試驗電流幅值,線路放電耐受試驗等級及能量吸收能力。
(8)按避雷器安裝處最大故障電流,選擇避雷器的壓力釋放等級。
(9)按避雷器安裝處環(huán)境污染程度,選擇避雷器瓷套的泄漏比距。
(10)按避雷器安裝的引線拉力、風速和地震等條件,選擇它的機械強度。
(11)當避雷器不滿足絕緣配合要求時,可采取適當降低其額定電壓或標稱放電電流等級或提高被保護設備的絕緣水平等補救措施。
主要特性參數(shù)選擇
(1)持續(xù)運行電壓Uc。中性點直接接地系統(tǒng)的相對地無間隙金屬氧化物避雷器,其Uc可按不低于系統(tǒng)最高相電壓()選取。
在中性點非直接接地系統(tǒng),如單相接地故障能在10s以內切除,其Uc仍可按不低于選取,但由于我國大部分中性點非直接接地系統(tǒng)中允許帶接地故障運行2h以上,因此Uc可按以下原則選?。?/p>
10s及以內切除故障
2h及以上切除故障 3~10kV Uc~1.1UL,35~66kV Uc≥UL
至于10s~2h之間,可按2h以上選取,也可參照避雷器的工頻電壓耐受特性曲線選取。
(2)額定電壓Ur。Ur是指避雷器兩端間的最大允許工頻電壓的有效值,是在60℃溫度下注入規(guī)定能量后,能耐受額定電壓Ur10s,隨后在Uc下,耐受30min,能保持熱穩(wěn)定。
(3)暫時過電壓UT。暫時過電壓UT是確定避雷器額定電壓之依據(jù),在選擇UT時,主要考慮單相接地,甩負荷和長線電容效應所引起的工頻電壓升高,幅值可按下列條件選取。
①中性點非直接接地系統(tǒng):
3~10kV UT=1.1Um
35~66kV,UT=Um
②中性點直接接地系統(tǒng):
110~220kV
線路側
(4)相對地避雷器的額定電壓。相對地避雷器的額定電壓可按表1確定。
(5)工頻電壓耐受時間特性。避雷器的工頻電壓耐受時間特性,是其在吸收了規(guī)定的過電壓能量之后耐受暫時過電壓的能力。中性點直接接地系統(tǒng)中用的避雷器,或是帶接地故障自動切除裝置系統(tǒng)中用的避雷器,可耐受等于其額定電壓的暫時過電壓10s,若暫時過電壓作用時間長,其耐受的幅值就低,反之就高。故若暫時過電壓作用時間短于或大于10s或其幅值低于或高于避雷器的額定電壓,即可用該避雷器的工頻耐受時間特性曲線進行校核。
(6)標稱放電電流。國標GB11032《金屬氧化物避雷器技術規(guī)范》規(guī)定的避雷器標稱放電電流IB,如表2所列。
(7)保護水平與絕緣配合系數(shù)。雷電過電壓保護水平是下面兩項較高者:
①標稱放電電流下的最大殘壓。
②陡坡沖擊電流下的最大殘壓除以1.15(指油浸絕緣類電器,其它類電氣設備可有不同系數(shù))。
操作過電壓的保護水平是操作沖擊電流下的最大殘壓。
按慣用法進行絕緣配合時,設備的絕緣水平與避雷器保護水平比值為配合系數(shù)。
a.雷電過電壓配合系數(shù):
避雷器緊靠被保護設備時>1.25
避雷器非緊靠被保護設備時>1.4
b.操作過電壓配合系數(shù)>1.15
避雷器的選擇與安裝
雷鳴閃電,是常見的自然現(xiàn)象。由于社會經(jīng)濟的發(fā)展,一方面高樓林立,且越來越高,使地面與雷云之間的距離縮短;另方面,工廠、汽車等排出的廢氣越來越多,污染了空氣,使空氣中的微粒增加,既利于雷云的形成,也利于雷電流的傳導。所以,多雷的珠江三角洲,雷越來越多、越來越強、越來越低,給人們的生產和生活帶來極大的威脅。每年因雷擊造成的建筑物或設備的損壞越來越嚴重。不少單位、家庭都遭受雷電的威脅和侵襲,使人們逐步意識到防雷的重要性。雷電災害分直擊雷和感應雷兩種,建筑物上安裝符合要求的避雷針(帶),能比較有效地防止直擊雷的侵害。感應雷害是避雷針(帶)所不能防御的。感應雷侵害的范圍廣,它不管建筑物的高矮,只要有電源線或訊號線引入的地方,數(shù)公里以外產生雷電,都有可能受到感應,使設備遭受損壞。
在電力配電線路中,常用的避雷器有:閥型避雷器、管型避雷器、氧化鋅避雷器等,低壓配電系統(tǒng)提倡選用低壓氧化鋅避雷器。氧化鋅閥片在正常運行電壓下,閥片的電阻很高,僅可通過微安級的泄漏電流。但在強大的雷電流通過時,卻呈現(xiàn)很低的電阻,使其迅速泄入大地,實現(xiàn)限壓分流的目的。閥片上的殘壓幾乎不隨通過電流的大小而變化,時常維持在小于被保護電器的沖擊試驗電壓,使設備的絕緣得到保護,雷電流過后又恢復到原絕緣狀態(tài)。
氧化鋅避雷器具有優(yōu)異的非線性伏安特性,殘壓隨沖擊電流波
頭時間的變化特性平穩(wěn),陡波響應特性好,沒有間隙擊穿特性和滅弧問題。其電阻片單位體積吸收能量大,還可以并聯(lián)使用,所以在保護超高壓長距離輸電系統(tǒng)和大容量電容器組特別有利。對于低壓配電網(wǎng)的保護也很適合,是低壓配電網(wǎng)的主要保護措施。
在避雷器使用前,都應該對其有關技術參數(shù)進行測量,以確保避雷器安裝質量。絕緣電阻的測量
對35kV及以下氧化鋅避雷器用2500V兆歐表搖測,每節(jié)的絕緣電阻應不低于1000MΩ。
進口氧化鋅避雷器每節(jié)的絕緣電阻一般按廠家的標準。如日本明電舍規(guī)定:對ZSE-C2Z型294kV氧化鋅避雷器應使用1000V兆歐表,絕緣電阻不低于2000MΩ。測量直流和泄漏電流
測量直流電壓U1mA及75%U1mA電壓下的泄漏電流,目的是為了檢查其非線性特性及絕緣性能。
U1mA為試品通過1mA直流時,被試避雷器兩端的電壓值?!兑?guī)程》規(guī)定:1mA電壓值U1mA與初始值比較,變化應不大于±5%。0.75U1mA電壓下的泄漏電流應不大于50μA。也就是說,在電壓降低25%時,合格的氧化鋅避雷器的泄漏電流大幅度降低,從1000μA降至50μA以下。
若U1mA電壓下降或0.75U1mA下泄漏電流明顯增大,就可能是避雷器閥片受潮老化或瓷質有裂紋。測量時,為防止表面泄漏電流
的影響,應將瓷套表面擦凈或加屏蔽措施,并注意氣候的影響。一般氧化鋅閥片U1mA的溫度系數(shù)約為(0.05~0.17)%/℃,即溫度每增高10℃,U1mA約降低1%,必要時可進行換算。運行電壓下交流泄漏電流測量
用LCD-4型檢測儀可以測得運行電壓下避雷器的泄漏電流(全電流)及其有功分量(阻性電流)和無功分量(容性電流)、功率損耗Px等。
試驗研究表明:當氧化鋅避雷器閥片受潮或老化時,阻性電流幅值增加很快,因此監(jiān)測阻性電流可以有效地監(jiān)測避雷器絕緣狀況。
《規(guī)程》規(guī)定:當泄漏電流有功分量增加到2倍初始值時,應停電進行檢查。國內有些單位自己制定了某些判斷標準,如有的單位規(guī)定,當330kV氧化鋅避雷器的阻性電流峰值超過0.3mA、110~220kV,氧化鋅避雷器的阻性電流峰值超過0.2mA或測量值較初始值明顯增加時,應進行停電試驗,以判斷絕緣優(yōu)劣。
低壓架空線路分布很廣,尤其在多雷區(qū)單獨架設的低壓線路,很容易受到雷擊。同時,低壓架空線直接引入用戶時,低壓設備絕緣水平很低,人們接觸的機會又多,因此必須考慮雷電沿著低壓線侵入屋內的防雷保護措施。其具體措施如下:
(1)3~10kV Y/Y或Y/Y接線的配電變壓器,宜在低壓側裝一組閥型避雷器或保護間隙。變壓器低壓側為中性點不接地的情況,應在中性點處裝設擊穿保險器;
(2)對于重要用戶,宜在低壓線路引入室內前50m處,安
裝一組低壓避雷器,入室后再裝一組低壓避雷器;
(3)對于一般用戶,可在低壓進線 到綜合防雷要求,將雷電所帶來的經(jīng)濟損失降到最低程度
并聯(lián)電容器裝置保護用氧化鋅避雷器的選型問題 以往只考慮操作過電壓和雷電過電壓水平的避雷器選型及弊端
國家標準規(guī)定,系統(tǒng)供電端電壓應略高于系統(tǒng)的標稱電壓(或額定電壓)Un的K倍,即K=Um/Un(Um是系統(tǒng)最高電壓)。電氣設備的絕緣應能在Un下長期運行。220kV及以下系統(tǒng)的K為1.15,330kV及以下系統(tǒng)的K=1.1。避雷器設計的初期也遵守上述原則。氧化鋅避雷器之前是SiC避雷器。10kV及以下SiC避雷器的滅弧電壓設計是定在系統(tǒng)最高運行電壓的1.1倍;35kVSiC避雷器的滅弧電壓等于系統(tǒng)最高電壓;110kV及以上SiC避雷器的滅弧電壓為系統(tǒng)最高電壓的80%。對應以上的倍數(shù)分別有110%避雷器、100%避雷器和80%避雷器。
我國使用氧化鋅避雷器初期,其額定電壓是以SiC避雷器的滅弧電壓為參考作設計的。早期的6kV、10kV和35kV避雷器均遵守上述原則,如:Y5WR-7.6/
26、Y5WR-12.7/
45、Y5WR-41/130。而最大長期工頻工作電壓為系統(tǒng)最高相電壓,如Y5WR-12.7/45為:
保證在單相接地過電壓下運行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要性
從安全運行角度,避雷器的額定電壓的選擇還應遵守如下原則:
①氧化鋅避雷器的額定電壓,應該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。在110kV及以上的中性點接地系統(tǒng)中是可以按上述方法選擇的。
②在110kV及以下的中性點非直接接地系統(tǒng)中,電力部門規(guī)程規(guī)定在單相接地情況下允許運行2h,有時甚至在斷續(xù)地產生弧光接地過電壓情況下運行2h以上才能發(fā)現(xiàn)故障,這類系統(tǒng)的運行特點對氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運行10s構成嚴重威脅。且氧化鋅避雷器與SiC避雷器結構、設計不同(后者是有間隙滅弧,前者沒有間隙或者只有隔流間隙),使得實踐中氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴重的爆炸事故。面對這種情況,許多供電局、電力設計院根據(jù)各地的電網(wǎng)條件提出了許多類型的額定電壓值(如14.4kV,14.7kV等)。而在多次國標討論稿中動作負載試驗中耐受10s的額定電壓規(guī)定提高至1.2~1.3倍,使氧化鋅避雷器對中性點非直接接地系統(tǒng)工況的適應能力有所提高。
而由于氧化鋅避雷器的額定電壓選擇過低,使避雷器在單相接地過電壓甚至許多暫態(tài)過電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全監(jiān)察及生產協(xié)調司對避雷器提出修改意見。文中要求對新裝設的3~66kV電
壓等級無間隙氧化鋅避雷器持續(xù)運行電壓(UC)和額定電壓(Ur)按表1所列值選擇,而同時保護性能不能降低。
(括號內數(shù)據(jù)適用于發(fā)電機和變壓器中性點氧化鋅避雷器,Um為系統(tǒng)標準電壓的1.05-1.10倍)
而在通報發(fā)布與新標準修訂的過渡階段,對中性點非接地系統(tǒng)的氧化鋅避雷器額定電壓、持續(xù)運行電壓的選擇提出了如下設計規(guī)則:
額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓設計基礎上乘以1.2-1.3倍,持續(xù)運行電壓為系統(tǒng)運行最高線電壓。這樣各種電壓等級電容器用避雷器的額定電壓數(shù)據(jù)如下: 6kV額定電壓(型號為Y5WR-10/27):
上述基本數(shù)據(jù)由于沒有統(tǒng)一標準,避雷器廠家及使用單位在設計制造中會有出入。貫徹2000年版新標準,安全、合理地對避雷器進行選型的現(xiàn)實性
在我國2000年新標準中(GB11032-2000),額定電壓的選擇上述1.2-1.3倍原則得到了認可,但持續(xù)運行電壓的選擇則出現(xiàn)了新規(guī)定:從反映避雷器使用壽命的參數(shù)1.5Un//U1mA作為參考值選擇(設計)避雷器持續(xù)運行電壓。以國內避雷器的設計、制造水平,一般η值為80%,故持續(xù)運行電壓選擇為額定電壓的0.8倍。這一點我們從伏安曲線的小電流區(qū)上看,是有根據(jù)的。這樣新標準中電容器裝置用避雷器選型參數(shù)如表2。
這樣,在實踐中根據(jù)具體條件進行模擬計算或按經(jīng)驗慣例對避雷器進行選型時,應考慮單相接地運行1h的過電壓水平。但用戶中的技術協(xié)議甚至電力設計院圖紙中出現(xiàn)了許多與上述值有細微差別的額定電壓值,我認為是不必要的(如10kV中出現(xiàn)16.5kV、16.7kV等)。理由是實際設計避雷器過程中,額定電壓值在伏-安曲線中是
在小電流區(qū)里面,均小于U1mAAC值,追求細微之差在實際避雷器設計中得不到實現(xiàn);另外從下面論述可知,按照新國標要求選擇才能在許可過電壓下安全使用(這是指不接地系統(tǒng))。按2000年版新標準中非接地系統(tǒng)氧化鋅避雷器選型的科學性
4.1 額定電壓的選擇應按施加到避雷器端子間的最大允許工頻電壓有效值選擇、設計,此時能在所規(guī)定的動作負載試驗中確定的暫態(tài)過電壓下正確地工作。持續(xù)運行電壓的選擇必須是允許持久地施加于避雷器端子間的有效值。此時工頻放電電壓要足夠高,以免在被保護設備的絕緣能耐受不需保護的操作過電壓下動作,延長使用壽命,且必須考慮到我國現(xiàn)階段制造氧化鋅避雷器的荷電率與殘壓的實際水平。4.2凡是工頻電壓升高較嚴重的處所或是設備絕緣試驗電壓較高的條件所允許,就應選擇較高的氧化鋅避雷器額定電壓。工頻參考電壓的選擇應等于或大于額定電壓。這兩點在新國標要求中都較好地滿足,下面計算也可發(fā)現(xiàn)是滿足過電壓要求的。國標要求,要保證單相接地運行2h不動作。最嚴重情況是當單相接地與甩負荷同時發(fā)生,此時理論計算可能出現(xiàn)的最大過電壓為1.99倍,則選取的氧化鋅避雷器容許持續(xù)運行電壓UC(有效值)如下:
國標按荷電率為0.8選取額定電壓(即Ur≈1.25 UC),均滿足要求。如果按躲開概率較高的弧光接地和諧振過電壓,則額定電壓應滿足:
再按η=0.8選擇持續(xù)運行電壓,也滿足要求。
綜上所述,避雷器選型問題的主要難點是確定暫時過電壓的范圍問題,既要保證在較高的操作過電壓及大氣過電壓下安全、可靠地動作,又要保證在暫時過電壓下閥片不動作?,F(xiàn)階段避雷器的選型和設計必須保證2h單相接地時出現(xiàn)的系統(tǒng)最高過電壓氧化鋅避雷器不動作,否則氧化鋅避雷器會出現(xiàn)熱崩潰甚至爆炸事故。故在不接地系統(tǒng)中按照新要求選擇是合適的。但在經(jīng)消弧線圈接地的電容器裝置中,接地過電壓會低許多,這時可根據(jù)實際模擬計算選擇較低的額定電壓及持續(xù)運行電壓使氧化鋅避雷器在較低的操作過電壓下動作,保護電容器裝置,但如果不方便模擬,也可按不接地系統(tǒng)選擇,因電容器極對地絕緣已考慮能滿足單相接地2h要求。在小于額定電壓下工作,避雷器不動作也不會導致過電壓損害電容器裝置。
總之,這是由于氧化鋅閥片不帶串聯(lián)間隙直接串聯(lián),導致氧化鋅避雷器電阻片不能承受甚至超過1.99倍的過電壓,導致以SiC滅弧電壓作為參考選擇的氧化鋅避雷器額定電壓不能滿足要求,必然要升
高才能保證避雷器安全工作,如沒有實際模擬數(shù)據(jù),以國家標準精神中體現(xiàn)的推薦值較合適,因為它滿足了極限要求。
氧化鋅避雷器的選型方法(二)保證在單相接地過電壓下運行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要性
從安全運行角度,避雷器的額定電壓的選擇還應遵守如下原則:
①氧化鋅避雷器的額定電壓,應該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。在110kV及以上的中性點接地系統(tǒng)中是可以按上述方法選擇的。
②在110kV及以下的中性點非直接接地系統(tǒng)中,電力部門規(guī)程規(guī)定在單相接地情況下允許運行2h,有時甚至在斷續(xù)地產生弧光接地過電壓情況下運行2h以上才能發(fā)現(xiàn)故障,這類系統(tǒng)的運行特點對氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運行10s構成嚴重威脅。且氧化鋅避雷器與SiC避雷器結構、設計不同(后者是有間隙滅弧,前者沒有間隙或者只有隔流間隙),使得實踐中氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴重的爆炸事故,指紋考勤機。面對這種情況,許多供電局、電力設計院根據(jù)各地的電網(wǎng)條件提出了許多類型的額定電壓值(如14.4kV,14.7kV等)。而在多次國標討論稿中動作負載試驗中耐受10s的額定電壓規(guī)定提高至1.2~1.3倍,使氧化鋅避雷器對中性點非直接接地系統(tǒng)工況的適應能力有所提高。
而由于氧化鋅避雷器的避雷器額定電壓選擇過低,使避雷器在單相接地過電壓甚至許多暫態(tài)過電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全監(jiān)察及生產協(xié)調司早在1993年10月30日 就對避雷器提出修改意見。文中要求對新裝設的3~66kV電壓等級無間隙氧化鋅避雷器持續(xù)運行電壓(UC)和額定電壓(Ur)按表1所列值選擇,而同時保護性能不能降低。
(括號內數(shù)據(jù)適用于發(fā)電機和變壓器中性點氧化鋅避雷器,Um為系統(tǒng)標準電壓的1.05-1.10倍)
而在通報發(fā)布與新標準修訂的過渡階段,對中性點非接地系統(tǒng)的氧化鋅避雷器額定電壓、持續(xù)運行電壓的選擇提出了如下設計規(guī)則: 額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓設計基礎上乘以1.2-1.3倍,持續(xù)運行電壓為系統(tǒng)運行最高線電壓。這樣各種電壓等級電容器用避雷器的額定電壓數(shù)據(jù)如下:
6kV額定電壓(型號為Y5WR-10/27):
上述基本數(shù)據(jù)由于沒有統(tǒng)一標準避雷器,避雷器廠家及使用單位在設計制造中會有出入。