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電力系統(tǒng)避雷器參數(shù)選擇探索
老撾22kV電力系統(tǒng)與我國20kV電力系統(tǒng)類似，相關系統(tǒng)參數(shù)均可供參考，但也有部分參數(shù)存在差異，會影響避雷器的參數(shù)選擇。正確選擇避雷器參數(shù)，對于保證電力系統(tǒng)安全可靠運行十分必要，因此，需要對避雷器參數(shù)的選擇進行研究。
1國內20kV電力系統(tǒng)與老撾22kV電力系統(tǒng)的區(qū)別
1.1絕緣水平的區(qū)別
老撾22kV電力系統(tǒng)中性點接地方式一般采用有效接地系統(tǒng)，對設備絕緣水平要求相對較低；而國內20kV系統(tǒng)中性點接地方式則有多種，如消弧線圈接地、小電阻接地、不接地等方式，對設備絕緣水平的要求各不相同。通常情況下，不接地系統(tǒng)對設備絕緣水平的要求高。為使得出的數(shù)據更具有通用性，本文以不接地系統(tǒng)作為計算條件，計算適用于國內20kV電力系統(tǒng)的避雷器相關參數(shù)。通過對國內20kV不接地系統(tǒng)與老撾22kV有效接地系統(tǒng)的相關參數(shù)進行對比分析，可選出適用于老撾22kV電力系統(tǒng)的避雷器參數(shù)。
1.2系統(tǒng)額定參數(shù)的區(qū)別
根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規(guī)范》（GB/T50064—2014）及老撾電力技術標準要求，國內20kV電力系統(tǒng)和老撾22kV電力系統(tǒng)的額定電壓、高電壓和額定雷電沖擊耐受電壓如表1所示。
2避雷器設備參數(shù)的分析與計算
2.1持續(xù)運行電壓Uc
持續(xù)運行電壓是指允許持久地施加在避雷器兩端的工頻電壓有效值。當系統(tǒng)電壓超過避雷器持續(xù)運行電壓時，流過避雷器的泄漏電流會增大，導致氧化鋅閥片發(fā)熱，加速避雷器的老化。不接地系統(tǒng)在設置避雷器時，要考慮發(fā)生故障時避雷器是否滿足要求。根據運行經驗，不接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時，電力系統(tǒng)仍需缺相帶電運行2h，而非故障相的對地電壓會升高，此時避雷器應持續(xù)帶電運行。有效接地系統(tǒng)在單相接地發(fā)生故障時，則會直接跳閘，避雷器參數(shù)選擇時無需考慮故障情況。根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規(guī)范》（GB/T50064—2014）要求，不接地系統(tǒng)避雷器的持續(xù)運行電壓應不小于1.1Um，有效接地系統(tǒng)避雷器的持續(xù)運行電壓應不小于Um/姨3。國內20kV電力系統(tǒng)和老撾22kV電力系統(tǒng)的高電壓均為24kV。因此，國內20kV電力系統(tǒng)避雷器的持續(xù)運行電壓為：1.1×24kV=26.4kV，老撾22kV電力系統(tǒng)避雷器的持續(xù)運行電壓為：24/姨3≈13.9kV。
2.2額定電壓Ur
當系統(tǒng)電壓超過其額定電壓時，避雷器將動作，對設備進行保護。如果所選避雷器的額定電壓偏高，將會降低避雷器使用效率，起不到保護設備的作用；如果額定電壓偏低，避雷器將會頻繁動作，降低使用年限。只有選擇合適的額定電壓，才能高效運用避雷器，延長避雷器使用年限。根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規(guī)范》（GB/T50064—2014）要求，不接地系統(tǒng)避雷器的額定電壓應不小于1.38Um，有效接地系統(tǒng)避雷器的額定電壓應不小于0.75Um。因此，國內20kV電力系統(tǒng)避雷器額定電壓為：1.38×24kV=33.1kV，老撾22kV電力系統(tǒng)避雷器額定電壓為0.75×24kV=18kV。
2.3標稱放電電流
標稱放電電流是指避雷器能夠持續(xù)承受通過而不損壞避雷器的雷電流幅值，可以用來劃分避雷器等級。國內20kV電力系統(tǒng)和老撾22kV電力系統(tǒng)避雷器的標稱放電電流相同，均為5kA。
2.4雷電沖擊電流殘壓Ubc
雷電沖擊電流殘壓是指雷電沖擊電流流過避雷器時的壓降。雷電沖擊電流殘壓與內絕緣額定雷電沖擊耐壓存在一定比例關系，即：式中，BIL為內絕緣額定雷電沖擊耐壓（kV），根據表1可知，國內20kV電力系統(tǒng)和老撾22kV電力系統(tǒng)的BIL值均為125kV；Kbc為雷電沖擊絕緣配合系數(shù)，參考數(shù)值是1.4。雷電沖擊電流殘壓Ubc≤125kV/1.4≈89.3kV。
2.5陡波沖擊電流殘壓Udbc
陡波沖擊電流波頭的時間大概為1μs，經過試驗數(shù)據研究，陡坡沖擊電流殘壓是雷電沖擊電流殘壓的1.15倍，具體計算公式如下：陡波沖擊電流殘壓Udbc=1.15×89.3kV≈102.7kV。國內20kV電力系統(tǒng)和老撾22kV電力系統(tǒng)的陡波沖擊電流殘壓均為102.7kV。
2.6操作沖擊電流殘壓Ucc
操作沖擊電流殘壓是指操作沖擊電流流過避雷器的壓降。它也是可以通過計算公式獲得，其計算公式為：式中，SIL為設備內絕緣額定操作沖擊耐壓（kV）；Kcp為操作沖擊絕緣配合系數(shù)，參考數(shù)值是1.15。設備內絕緣額定雷電沖擊耐壓BIL與SIL存在一定比例關系，參考數(shù)值是1.35。操作沖擊電流殘壓Ucc≤125kV/1.35/1.15≈80.5kV。
2.72ms方波通流容量
在方波沖擊電流作用下，不同避雷器的放電能力是不一樣的，根據《并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范》（GB50227—2017）要求，并聯(lián)電容器用避雷器24Mvar及以下的，2ms方波電流應不小于500A。
2.8直流1mA參考電壓UmA
當我們給避雷器加壓測量漏電流時，若漏電流剛好是1mA，所加電壓則叫作直流1mA參考電壓，其可以直接反映避雷器是否老化或受潮。對于不接地系統(tǒng)，避雷器在單相弧光接地時不應動作；單相弧光接地時的大過電壓為相電壓的3.5倍，因此直流1mA參考電壓不應超過相電壓的3.5倍，即UmA≤3.5Un/姨3=2.02Un。對于直接接地系統(tǒng)，直流1mA參考電壓不應超過高相電壓，即Um/姨3。綜上可得，國內20kV電力系統(tǒng)和老撾22kV電力系統(tǒng)的直流1mA參考電壓UmA分別為40.4kV和13.9kV。