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ZR11系列阻容吸收器

ZR11系列阻容吸收器

                     ZR 系列阻容过电压吸收装置系列

                                       (380V 、 3KV 、 6KV 、 12KV、20KV、35KV、110KV)


 

                         (ZR11-7.2-0.1/100阻容吸收器)


               高压进口电容器、耐冲击性强


                              微秒级吸收、速度快、不留死角(微秒级μF)


                   

                    防护各种操作过电压

      

         高频震荡、多次重燃、三相同时开断等过电压一扫光

              

国内外技术领先:

高压干式电容器  耐冲击性强 其绝缘水平高于GB311.1-1997标准要求

无感电阻器采用纳米技术,功率大、散热好,起到良好的阻尼震荡作用

外壳采用高压SMC压制而成

该产品在1.15Un1.51Un下长期运行,

2Un下连续运行4小时不出现闪络和击穿

在暂时过电压如:工频电压升高、短时谐振过电压、单相接地短路和间歇性弧光接地过电压下安全运行

能有效吸收各种过电压如:高频震荡、多次重燃、三相同时开断过电压等

微秒级吸收、速度快,而氧化锌(ZnO)阀片类过电压保护器吸收过电压的速度为毫秒级,

阻容吸收器吸收过电压的速度是一般过电压保护器(氧化锌(ZnO)阀片类)的100

阻容吸收器吸收过电压后,可使电力系统不超过相对地电压的2倍(峰值)

                                    (ZR11-12.7-100/0.05-0.1)


产品概述:

一、 概述

真空开关设备(真空断路器、真空负荷开关、真空接触器、真空分断器、真空重合器)因具有体积小、重量轻、高性能、高可靠性、维护检查方便、适合频繁操作等优点,因此在各个领域都得到了广泛地应用。

但是真空开关设备的真空灭弧室中的电弧是由从触头蒸发来的中性金属蒸气中的原子、离子和电子组成,它们由触头提供后,迅速地扩散到灭弧室中,冷却后附着在电弧屏蔽罩触头的表面上,在电流自然零点附近及电流过零后,这些粒子的快速运动使得真空开关设备具有极高的绝缘恢复能力,但是随之产生了极陡的截流现象和极高的高频灭弧能力。这是产生过电压的极其重要的因素。此外,因这些粒子的产生源为触头,所以上述的各种特性还会很大程度上受触头材料特性的影响。

真空开关设备灭弧室的上述特性决定了其在开关断各种负载时容易产生截流、多次重燃和三相同步开断过电压。

操作过电压的特点是频率高(可高达数十KHZ,因此电压上升非常陡)、幅值高(可高达7pu),对运行着的各种电器设备危害极大,在很大程度上影响着系统的稳定性、可靠性和安全性。因此,正确合理的选用适当、理想的过电压保护装置具有十分重要的意义。

目前主要使用的过电压保护装置有阻容过电压吸收器和氧化锌避雷器两种。

阻容过电压吸收器是将电阻器和电容器串联连接后,再接到真空开关设备的负荷侧与地之间。它可有效地抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流,无论对哪种负荷设备都非常有效。不同的使用回路都有一个最佳参数,电动机和变压器类的最佳参数是电容器值为0.05-0.1μF,电阻器值为100Ω。电容器的绝缘水平应满足GB311.1-1997标准要求,电阻器应在正常运行时和在短时高频电流冲击下不闪络并且保持热稳定。

氧化锌避雷器是利用氧化锌阀片的非线性电阻特性,通过放电以残压来限制过电压的幅值。

现在浅析两种过电压保护装置的性能和效果以及目前市场上这两种产品的现状。

目前市场上的氧化锌避雷器可分为带串联间隙的、带并联间隙的和无间隙三种。

无论哪种避雷器在保护操作过电压时还有以下无法解决的问题和缺陷。避雷器是通过放电动作后来限制过电压的幅值,它不能降低过电压的频率(即电压上升的陡度)而带匝间绝缘的设备对频率最敏感,即使是较低的过电压也有可能引起绕组匝间的绝缘击穿,而且避雷器是在过电压达到其动作电压时才能起作用,因此它所保护的设备仍然要承受最初最高几个周波过电压。在中性点不接地或经消弧线圈接地的电网,当发生单相接地时,健全相的电压升高到线电压,而且允许2h,这时氧化锌避雷器严重过热而损坏,同样在系统发生谐振时,也会损坏。正如《安全情况通报》指出的那样:“在一些情况下,不但不能起保护设备的作用,反而增加了电力系统事故。经分析,造成MOA动作时损坏的主要原因,是对MOA的额定电压和持续运行电压选取值偏低,仅为相电压。而在实际情况中,单相接地时作用在健全相和MOA所承受的持续运行电压1.73倍相电压甚至更高,且允许持续时间可达2小时或更长”。于是增加了MOA持续运行电压和额定电压,导致阀片数量的增加,也增加了MOA的残压,使得其残压难以和电机、电容器极间的绝缘配合,起不到保护的作用。按目前我国氧化锌避雷器的工艺和制造水平,其残压比U100A/U1Ma=1.4,也就是说,随着流过避雷器电流的增加,其残压也增加。

总之,氧化锌避雷器在用做保护操作过电压时的缺陷是残压高、残压比大、荷电率低,通流能力差、易损坏和响应时间长等缺陷。

阻容过电压吸收器在保护操作过电压时其性能和效果大大优于避雷器已是不争的事实,而且越来越被人们所承认和认可。

但是过去各厂家生产的产品故障率高,致使许多设计部门和成套厂都不敢使用。

日前市场上的阻容过电压吸收器主要有以下几种形式:

“防护型电容器”的。这种电容器是老式油浸电容器,其极间耐压只有额定电压的2.15倍,比被保护设备的耐压还低,因此可靠性也极低,而且不符合开关无油化的要求,并且体积大,开关柜内无法装下,现已逐步被淘汰。

用多个甚至上百个低压电容器串联当做高压电容器的。这种做法是因为没有高压电容器迫不得已而采取的办法,这种产品可靠性最低,故障率最高,亦应被淘汰。

加串联间隙的(包括所谓无触点间隙)。间隙的问题已如前述,有的生产厂家把间隙的放电电压定得很高,如10KV产品为25KV、35KV的产品为80KV,这和变压器、电抗器的耐压相同,远远高于电机的耐压,根本起不到保护作用。加间隙只是为了保护自己,因为这种产品电容器耐压达不到标准。

阻容过电压吸收器和避雷器并联的,即所谓的“复合式过电压保护器”,这种产品也是因其电容器耐压达不到标准要求,用避雷器做为后备保护来增加其可靠性。其实这只是一厢情愿的做法,殊不知阻容过电压吸收器因为其对过电压响应速度非常快,避雷器还没来得及动作时过电压已经降到避雷器的动作电压以下,其结果是避雷器根本不起作用。这一点已被多年的运行经验和大量现场试验所证实。关于这一点,请参阅《广东电力》2003年第4期刊登的“真空断路器投切并联电抗器试验研究”一文。

以上种种产品,均不是真正的阻容吸收器,其各种措施和做法都是为了保护自己。按理阻容过电压吸收器是专门用来保护其他电器设备的,其绝缘水平要高于被保护设备的绝缘水平才行,否则怎么能谈到去保护别的设备呢



二、原理

阻容吸收器是将电阻器R和电容器C串联连接后,再接到真空开关设备的负荷侧与地之间,它可有效抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流,无论对哪种负荷设备都非常有效,不同使用回路都有一个最佳参数,对于电机和变压器的最佳参数是C=0.05-0.1μF,R=100Ω。

操作过电压是操作冲击电压,亦称缓波前过电压,其特点是幅值高,频率高,其波头时间为10~5000μs,而阻容过电压吸收器的响应时间仅为10μs(在C=0.1μF,R=100Ω时),也就是说过电压第一个峰值刚上升10μs时,它就开始发挥作用,使过电压的波头变缓,陡度和幅度降低,再加上电阻的阻尼作用,使高频振荡迅速衰减并停止。

阻容过电压器吸收器由于增加了被开断负荷的电容,因此降低了过电压的幅值,同时也降低了断路器触头两端的恢复电压幅值。

阻容过电压吸收器在降低过电压幅值的同时,也降低了过电压的频率,低频率的振荡对高频率振荡起到了阻尼作用,因此使整个系统的振荡频率都会降低,这将使重燃可能性大大降低。同时也降低了过电压前沿的陡度,减轻了过电压对被保护设备匝间绝缘的危害。

总之,阻容过电压吸收器是抑制截流过电压的最好装置,将使重燃和三相同步过电压扼杀在摇篮中。因而,阻容过电压吸收器是保护操作过电压的最理想、最合适的装置。



                                (ZR11-40.5-100/0.05)


三、 产品的特点

ZR11阻容过电压吸收器是我公司和西安高压电器研究所专家联合研制,是在ZR10型基础上改进的最新研制、开发和生产的第二代高科技产品,并在国家高压电器质量监督检验中心,西安高压电器研究所高压电器实验室通过全部型式试验。该产品采用的是具有自愈功能的干式高压电容器,这种电容器是名副其实的“保护电容器”,其绝缘水平已完全达到了GB311.1-1997标准的要求。该产品能在温度上限、1.15Un和1.ln下长期运行,在2Un下连续运行4小时不出现闪络和击穿。在暂时过电压(包括工频电压升高、谐振过电压、单相接地短路和间歇性弧光接地过电压)下安全运行。

电容器外壳用SMC压制而成,并选用优质、高性能的绝缘材料聚丙烯金属薄膜为固体介质,用阻燃的环氧树脂灌封制成的干式高压电容器。产品电性能稳定可靠,并配置散热性能良好的线编无感或金属氧化膜电阻器,使阻容过电压吸收器的性能和可靠性大大提高。

ZR11阻容过电压吸收器,在实验室内经过反复过电压吸收性能试验表明,在施加标准雷电冲击电压时,经过阻容过电压吸收器吸收后,这个电压降得很低,一般不超过相对地电压的2倍(峰值)。另据广东电力2003年8月4期刊登的“真空断路器投切并联电抗器试验研究”一文现场试验提供的数据:断路器分闸时,在接入氧化锌避雷器时的电压为3.48倍,而接入阻容过电压吸收时“最大过电压为1.87倍”,“可见阻容装置有明显的限制过电压的功能”。因此该文章最后建议:“鉴于该过电压属于高频过电压,建议再加装阻容装置。该装置即可降低过电压幅度,也可降低过电压的频率”。由此可见,阻容过电压吸收器是保护各种电器设备免遭操作过电压损坏的最理想、最有效的装置。


四、技术参数

ZR11型阻容过电压吸收器的技术参数列于下表

额定电压

KV

额定电容

μF±10%

额定电阻

Ω±10%

min工频/直流耐受电压KV相间及对地

.1Un/√3时局放

tanδ%

7.2

0.05/0.1

100

30/60

≤10pc

≤0.04

12

0.05/0.1

100

42/84

≤10pc

≤0.04

40.5

0.05/0.1

100

95/190

≤10pc

≤0.04

注:验收时的1min工频/直流耐受电压为75%的出厂试验电压。


             保护功能:

                                                           谐振过电压保护                                      高频震荡过电压保护    

                                               三相同时开断过电压保护                        截流过电压保护

                                               单相接地间歇性弧光过电压保护               多次重燃过电压保护


 


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