装设氧化锌避雷器是保护电气设备免遭大气过电压损坏的首要办法，也是防护某些内过电压的首要办法。姑苏工业园区20KV全电缆网络是国内从未有过的配电网络，关于这种配电网络是不是需要装设避雷器，假定需要应怎样挑选，这是一个必需研讨的课题。

1 20KV全电缆配电网络装设避雷器的必要性

园区计划面积为70km2,负荷猜想达3～5万KW/Km2,配电电压选用20KV,而且悉数电缆出线，中性点选用经小电阻接地的办法（电阻为20Ω，容许经过单相接地短路电流的时刻为10s）。但由于作为这一体系电源的220KV线路和有些110KV线路仍是选用架空线，所以变压器的20KV侧及变电站的20KV配电设备仍是有高、中压侧感应过来的过电压的挟制，因而仍需有避免大气过电压的办法，开断电容器组和大的20KV电缆也需有避免内过电压的办法，所以装设氧化锌避雷器仍是必要的。

2 20KV全电缆配电网络避雷器的挑选

2.1　避雷器技能参数的挑选

　　准确选用这一体系的避雷器，对20KV电网乃至主变压器的安全牢靠工作对错常必要的。但由于国内以往没有20KV这一配电电压等级，所以国标GB11032-2000 沟通无空位金属氧化物避雷器（以下称文献1）对这一等级电网的氧化锌避雷器参数没有作出了解的规矩，因而依据电科院和姑苏供电局协作为该体系所作的研讨陈说G9613（以下称文献2）并参看文献1和DL/T613-1997进口沟通无空位金属氧化物避雷器技能规范（以下称文献3）的准则，对氧化锌避雷器的技能参数进行挑选。

（1） 氧化锌避雷器的额外电压 Ur。

按文献3表4的举荐值，对非直接接地并能在10s及以内切除缺点时，对10 kV体系为13KV,核算到20 KV体系则应为26KV,但再按该文献之表5（保护发电机避雷器额外电压举荐值）查启航电机额外电压为20 KV时，举荐Ur值为25 KV,，而文献2举荐值也为25 KV,，此一数值约为体系接地时健全相电压的1.1倍，加之国产中压避雷器有较高的工频过电压耐受才调，所以选定额压电压为25 KV是具有较大裕度的。

由于按世界IEC规范出产的进口中压避雷器在额外电压下的耐受时刻只需10s,比国产中压避雷器要短得多，为跋涉避雷器的工频电压耐受才调，避免工频过电压时由于氧化锌避雷器损坏而影响电网的安全工作，在选用进口氧化锌避雷器时（如ABB公司的MWD型），宜跋涉一个等级，通常以27.5KV为好，这就可使它和国产25 KV避雷器有附近的工频电压耐受才调，以使在体系发作单相接地等状况呈现工频过电压时也能正常工作。

（2） 最大持续工作电压Uc

通常状况下Uc≥0.8Ur（文献3），且Uc应不小于Um(体系最高工作电压)

这么Uc应为20KV，文献2之举荐值也为20KV，因而最大持续工作电压挑选为不小于20 KV。选用按IEC规范出产的进口氧化锌避雷器时（如ABB公司的MWD型）宜选用22KV。

避雷器的额外电压和持续工作电压别离选用（1）和（2）所判定的数值后，将使氧化锌避雷用具有较高的工频过电压耐受水平，然后在体系发作的单相接地后，保护动作跳闸前的几秒钟内，健全相电压即便添加到线电压，也不会危及避雷器的安全工作，然后跋涉了配电网的牢靠性。

（3） 标称放电电流

按文献3，对3～66KV体系的配电网和电容器之标称放电电流通常均定为5KA，这也恰是通常10KV和35 KV电网所选用的，因而本体系也挑选为5KA。

（4） 雷电冲击保护水平

电气设备全波冲击绝缘水平与雷电冲击保护水平之比值不得小于1.4（文献3），20 KV体系电气设备的全波冲击耐受电压为125 kV,所以避雷器5KA（8/20μs）下的残压应不大于89KV(125/1.4)。文献2举荐值为65.1 kV，雷电保护要素将到达1.92，具有很大裕度。所以选用的避雷器在5KA(8/20)下的残压值为不大于66kV,裕度仍是恰当大的。

（5） 操作冲击残压

按文献3之5.4.3条，操作冲击电流为500A(30/60)。由于园区20 kV,体系为全电缆体系，体系电容恰当大，所以不管是母线上装用仍是用来保护电容器的避雷器都应有较低的操作冲击电流残压。由参看文献１之表8“典型的并联抵偿电容器用避雷器参数”，可算出Ur为17 kV和51 kV ,避雷器的雷电冲击残压和操作冲击电流残压之比均为1.28。而20 kV,体系用避雷器之Ur为25 kV ,雷电冲击残压为66 kV ,如雷电冲击残压与操作冲击电流残压之比也选为1.28，则操作冲击残压应为51.6 kV,文献2举荐此值为55.3V。思考到雷电保护系数较高，有较大的裕度，选用文献2的举荐值仍是比照适宜的，所以可挑选操作冲击电流残压为不高于55 kV。

（6） 直流1mA参看电压UImAD.C

依据文献1之表8，中压避雷器的UImAD.C 与额外电压Ur之比通常均不小于

则Ur=25 kV时，UImAD.C应不小于35.4 kV,文献2的举荐值也为此值。所以可挑选UImAD.C为不小于35.4 kV 。

（7） 2ms方波通流容量

按文献1之表16，对并联抵偿用电容器2ms方波电流冲击为400A(I2000).当保护电容器用避雷器选用正常的星形接线办法时，400A 的方波通流容量容许保护22 kV级电容器组的容量为Q=U×I2000/1.075=22×400/1.075=8186kvar。

按文献2，恳求母线和馈电电缆之完毕装设之避雷器的2ms方波通流容量为500A.这么就一起选用2ms方波电流冲击为500A。当然如所保护的电容器组容量跨过104kvar时，就需另行核算新挑选此一参数，以确保安全工作。

（8） 避雷器的绝缘水平（无电阻片）

由于所用的20 kV开关柜，其绝缘水平是按IEC规范判定的，即1min工频耐压为50 kV , 8/20μs雷电冲击全波耐压为125 kV ,所以避雷器（无电阻片）的绝缘水平也应不低于上述数值。

由于避雷器均为户内设备，避雷器外套的公称爬电比距可按20mm/kV选用。

2.2　避雷器的挑选

依照上面的剖析和姑苏供电公司如今的运用状况，园区20kV配电网络母线选用3EG5型氧化锌避雷器，保护电容器选用HY5WR-26/66型氧化锌避雷器，其首要技能参数见表1。

3 运用状况及改进主张

从工作和避免性试验效果看，如今在我局20kV电网上所工作的避雷器还没有呈现反常，而且变电站和开闭所都没有发作过电压事端。但由于工作时刻不可长，工频过电压的状况也很少，所以额外电压偏低和方波通流容量过小的3EG5型避雷器实习工作中虽未呈现过事端，但由于其耐受工频过电压才调偏低，方波通流容量过小，因而牢靠性不太高，主张往后不再选用，工作中的也应逐步替换成满意表1主张选用值的国产氧化锌避雷器或参数不低于ABB之MWK22型的按IEC规范出产的进口氧化锌避雷器，以确保避雷器本身工作的安全，然后确保体系的安全工作。

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