Sinkoksidavleder

Sinkoksidavlederer enlynavledermed god beskyttelsesytelse.

DeSinkoksidavlederer verdens mest avanserte overspenningsvern. Dette skyldes innlemmelsen av azinkoksidarrestatorsom kjernemotstanden disko. Dette muliggjør en forbedring av motstandsskivens volt-ampere-karakteristikk og en økning i gjennomstrømningskapasitet i overspenningssituasjoner, noe som er en drastisk forbedring sammenlignet med konvensjonelt silisiumkarbid.arrestanterUnder normal driftsspenning er strømmen gjennom avlederen bare én mikroamperegrad. Nårarrestatoropplever en gjennomsnittsspenningssituasjon, vil de utmerkede ikke-lineære egenskapene øke strømmen gjennom avlederen flere tusen ganger.arrestatorer i ledende tilstand og vil frigjøre overspenningsenergien til jord, og dermed beskytte kraftoverføringsutstyr mot effektene av overspenning.

Sinkoksidavlederer en ny type avleder utviklet på 1970-tallet, som hovedsakelig består av sinkoksidvaristorer. Hver varistor har sin egen spesifikke koblingsspenning (kalt varistorspenning) fra produksjonstidspunktet. Under normal arbeidsspenning (det vil si mindre enn varistorspenningen) er varistorverdien svært stor, noe som tilsvarer isolasjonstilstanden. Men under støtspenning (større enn varistorspenningen) brytes varistoren ned ved en lav verdi, noe som tilsvarer kortslutningstilstanden. Etter at varistoren er truffet, kan den imidlertid gjenopprette isolasjonstilstanden. Når spenningen over varistoren trekkes tilbake, går den tilbake til høy motstandstilstand. Derfor, hvis sinkoksidavlederen er installert på kraftledningen, vil lynnedslaget forårsake høy spenning i lynbølgen at varistoren brytes ned, og lynstrømmen flyter gjennom varistoren ned i jorden. Spenningen på kraftledningen kan kontrolleres innenfor et trygt område for å beskytte sikkerheten til elektrisk utstyr.

Syv egenskaper ved sinkoksidavleder:

Strømningskapasitet

Dette gjenspeiles hovedsakelig i at lynavlederen har evnen til å absorbere alle typer lynoverspenninger, transiente overspenninger ved nettfrekvens og driftsoverspenninger.

Beskyttende egenskaper

Sinkoksidavledere brukes til å beskytte alle typer elektrisk utstyr i kraftsystemer mot overspenningsskader på elektriske produkter, og har god beskyttelsesytelse. På grunn av de utmerkede ikke-lineære voltammetriegenskapene til sinkoksidventilplaten, passerer bare noen få hundre mikroampere strøm under normal driftsspenning, noe som gjør det enkelt å designe en struktur uten mellomrom, slik at den har egenskapene god beskyttelsesytelse, lav vekt og liten størrelse. Når overspenning inntreffer, øker strømmen som flyter gjennom ventilplaten raskt, og begrenser overspenningsamplituden og frigjør overspenningsenergien. Deretter gjenoppretter sinkoksidventilplaten tilstanden med høy motstand for å få kraftsystemet til å fungere normalt.

Tetningsytelsen

Lynavlederkomponenter med god aldringsytelse, god lufttetthet av høykvalitets komposittbelegg, bruk av kontrollert tetningsringkompresjon og belagt tetningsmiddel og andre tiltak, keramisk belegg som tetningsmateriale, for å sikre pålitelig tetting, slik at lynavlederens ytelse er stabil.

Mekaniske egenskaper til

Følgende tre faktorer vurderes hovedsakelig: den seismiske kraften som skal bæres;

Maksimalt vindtrykk på avlederen;

Toppen av avlederen bærer den maksimalt tillatte spenningen på ledningen.

Dekontamineringsegenskap

Den gapfrie sinkoksidavlederen har høy forurensningsmotstand.

Den spesifikke krypeavstanden som er fastsatt i den nasjonale standarden er: Klasse II middels forurenset område: spesifikk krypeavstand 20 mm/kV;

Klasse III med høy forurensningsområde: spesifikk krypeavstand 25 mm/kV;

Klasse IV ekstremt sterkt forurenset område: spesifikk krypeavstand 31 mm/kV.

Høy driftssikkerhet

Påliteligheten til langsiktig drift avhenger av produktenes kvalitet og et rimelig utvalg av produkter. Produktkvaliteten påvirkes hovedsakelig av følgende tre aspekter: rasjonaliteten i den overordnede strukturen til lynavlederen; de voltammetriske egenskapene og aldringsmotstanden til sinkoksidventilen; og tetningsytelsen til lynavlederen.

Toleranse for strømfrekvens

På grunn av kraftsystemets årsaker, som enfasejording, langlinjekapasitanseffekt og lastavvisning, vil det føre til økning i nettfrekvensspenningen eller produsere transient overspenning med høy amplitude, og lynavlederen har en viss tid til å motstå en viss økning i nettfrekvensspenningen.

Funksjon

Hver type avleder har sine egne fordeler og egenskaper, og de må brukes i forskjellige miljøer for å oppnå en god isolasjonseffekt. Under nominell spenning tilsvarer avlederen en isolator og vil ikke ha noen virkning. I tilfelle en krise eller høy spenning vil lynavlederen fungere og lede strømmen til bakken for å effektivt beskytte kraftutstyret.

Klassifikasjon

I henhold til spenningsnivå

Sinkoksidavledere klassifiseres etter nominell spenningsverdi og kan deles inn i tre kategorier:

Høyspenningskategori: Den refererer til serien av sinkoksidavledere over 66 kV, som grovt sett kan deles inn i syv klasser: 1000 kV, 750 kV, 500 kV, 330 kV, 220 kV, 110 kV og 66 kV.

Mellomspenningskategori: Den refererer til sinkoksidavledere i serien fra 3 kV til 66 kV (unntatt 66 kV-serien), som grovt sett kan deles inn i fire spenningsnivåer: 3 kV, 6 kV, 10 kV og 35 kV.

Lavspenningskategori: Den refererer til sinkoksidavledere under 3 kV (unntatt 3 kV-serieprodukter), som grovt sett kan deles inn i fire spenningsnivåer: 1 kV, 0,5 kV, 0,38 kV og 0,22 kV.

I henhold til den nominelle utladningsstrømmen

I henhold til den nominelle utladningsstrømmen kan sinkoksidavledere deles inn i fem klasser: 20, 10, 5, 2,5, 1,5 kA.

Ifølgebruk

Sinkoksidavledere kan deles inn i syv typer i henhold til bruken: systemkretstype, systemkraftverkstype, systemdistribusjonstype, shuntkompensasjonskondensatorbankbeskyttelsestype, elektrifisert jernbanetype, motor- og motornøytralpunkttype, transformatornøytralpunkttype.

I henhold til strukturen

Sinkoksidavledere kan deles inn i to kategorier i henhold til strukturen deres.

Sinkoksidavledere kan deles inn i fire grader i henhold til forurensningsmotstanden. Klasse ⅰ er vanlig type, klasse ⅱ brukes i områder med middels forurensning (spesifikk krypeavstand 20 mm/KV), klasse ⅲ brukes i områder med mye forurensning (spesifikk krypeavstand 25 mm/KV), og klasse ⅳ brukes i områder med ekstremt mye forurensning (spesifikk krypeavstand 31 mm/KV).

Komposittbelegg: Sinkoksidavlederen med komposittbelegg er laget av kompositt silikongummimateriale som belegg, og valget av høytytende sinkoksidmotstandsplate, intern bruk av spesiell struktur, montert ved hjelp av avansert teknologi, har de doble fordelene med silikongummimateriale og sinkoksidmotstandsplate. I tillegg til alle fordelene med sinkoksidavlederen i porselen, har produktserien god isolasjonsytelse, høy forurensningsmotstand, god eksplosjonssikker ytelse og liten størrelse, lett vekt, ingen vedlikehold, ikke lett å skade, pålitelig tetting, utmerket aldringsmotstand og andre fordeler.

I henhold til strukturens ytelse

Sinkoksidavledere kan deles inn i tre typer i henhold til struktur og ytelse: ingen klaring (W), med serieklaring (C), med parallellklaring (B).

1. Tidligere var valget av og ulempene med lynavledere som bare vurderte driftsoverspenning og lynoverspenningsnivåer

Den nasjonale standarden fastsetter at spenningen på systemets strømforsyningsterminal skal være litt høyere enn K ganger den nominelle spenningen (eller merkespenningen) Un for systemet, det vil si K = Um / Un (Um er systemets høyeste spenning). Isolasjonen til elektrisk utstyr skal kunne fungere over lengre tid under Un. K for systemer på 220 kV og lavere er 1,15, og for systemer på 330 kV og høyere er K = 1,1. Ovennevnte prinsipper overholdes også i den innledende fasen av avlederdesignet.

2. Valg og nødvendighet av lynavleder for å sikre drift under enfaset jordoverspenning og sikkerhet for strømforsyningssystemet

Fra et sikkert driftsperspektiv bør valget av nominell spenning for avlederen også overholde følgende prinsipper:

(1) Nominell spenning til sinkoksidavlederen bør være høyere enn den transiente spenningen ved nettfrekvensen som kan oppstå ved installasjonen. I nøytralt jordingssystem på 110 kV og over kan den velges i henhold til metoden ovenfor.

(2) I et nøytralt indirekte jordingssystem under 110 kV og under spenningen, tillater kraftverket at enfasejordingen kjører i 2 timer, og noen ganger til og med hvis overspenningen i en intermitterende lysbuejording kjører i mer enn 2 timer, noe som kan føre til at feil oppstår. Denne typen systemdriftskarakteristikk for sinkoksid-lynavledere er en alvorlig trussel. Og sinkoksidavledere og SiC-avledere har forskjellige strukturer og design (sistnevnte har et gap i lysbuen, mens førstnevnte ikke har noe gap eller bare et separasjonsgap), slik at sinkoksidavledere i praksis kan forårsake termisk kollaps og til og med alvorlige eksplosjoner. Stilt overfor denne situasjonen har mange strømforsyningsbyråer og elkraftdesigninstitutter foreslått mange typer nominelle spenningsverdier (som 14,4 kV, 14,7 kV osv.) i henhold til lokale strømnettforhold. I belastningstesten i flere nasjonale standarddiskusjonsdokumenter økes nominell spenningstoleranse på 10 sekunder til 1,2 ~ 1,3 ganger, slik at sinkoksidavlederen kan tilpasses nøytralpunktet. ikke-direkte jordingssystem er forbedret.

Fordi nominell spenning til sinkoksidavlederen er for lav, vil avlederen fungere under enfaset jordoverspenning eller til og med mange transiente overspenninger. Departementet for sikkerhetstilsyn og produksjonskoordinering i Elektrisitetsdepartementet foreslo revisjon av avlederen så tidlig som i den 17. sikkerhetsbulletinen datert 30. oktober 1993.

I overgangsperioden mellom kunngjøringen og revisjonen av den nye standarden foreslås følgende designregler for valg av nominell spenning og kontinuerlig driftsspenning for sinkoksidavlederen i det nøytrale, ikke-jordede systemet: nominell spenning er 1,2–1,3 ganger referansespenningen for SiC-avlederens bueslukkespenning, og kontinuerlig driftsspenning er den høyeste nettspenningen i systemdriften.

Fordi det ikke finnes noen enhetlig standard for de ovennevnte grunnleggende dataene, vil det være avvik mellom produsenten av lynavlederen og brukeren i design og produksjon.

3, implementer 2000-utgaven av den nye standarden, trygt og rimelig valg av lynavleder i virkeligheten

I Kinas nye standard fra 2000 (GB11032-2000) er prinsippet om å velge en nominell spenning over 1,2–1,3 ganger prinsippet anerkjent, men valg av kontinuerlig driftsspenning har en ny bestemmelse: ut fra refleksjonen av avlederens levetid på 1,5 Un// U1mA som referanseverdi, velges (designes) avlederens kontinuerlige driftsspenning. Med design- og produksjonsnivået til den innenlandske avlederen er den generelle verdien 80 %, så den kontinuerlige driftsspenningen er valgt som 0,8 ganger nominell spenning. Dette støttes av det lille strømområdet i voltammetrikurven.

Derfor bør overspenningsnivået for 1 times enfaset jording i praksis tas i betraktning når man utfører simuleringsberegninger i henhold til spesifikke forhold eller velger avleder i henhold til erfaring og praksis. Imidlertid er det mange nominelle spenningsverdier som er litt forskjellige fra verdiene ovenfor i brukernes tekniske avtaler og til og med i tegningene til kraftdesigninstitutter, som jeg mener er unødvendige (som 16,5 kV og 16,7 kV i 10 kV, etc.). Årsaken er at i den faktiske designprosessen av lynavlederen er nominell spenningsverdi i volt-ampere-kurven i det lille strømområdet, som er mindre enn U1mAAC-verdien, og jakten på subtile forskjeller kan ikke realiseres i den faktiske designen av lynavlederen. I tillegg, ut fra den følgende diskusjonen, i samsvar med kravene i den nye nasjonale standarden for å velge sikker bruk under tillatt overspenning (dette refererer til det ujordede systemet).

4. Vitenskapelig utvalg av ujordet sinkoksidavleder i henhold til den nye standarden fra 2000-utgaven

(1) Nominell spenning skal velges og dimensjoneres i henhold til den maksimale effektive verdien av tillatt nettfrekvensspenning påført terminalene på avlederen, slik at den kan fungere korrekt under den transiente overspenningen bestemt i den spesifiserte belastningstesten. Den kontinuerlige driftsspenningen må velges for å tillate konstant RMS mellom avlederterminalene. På dette tidspunktet bør nettfrekvensutladningsspenningen være høy nok til å unngå at isolasjonen til det beskyttede utstyret opererer under driftsoverspenning uten beskyttelse og forlenge levetiden, og det faktiske nivået av ladehastighet og restspenning for sinkoksidavlederen produsert i Kina må tas i betraktning.

(2) Der nettfrekvensspenningen stiger mer eller isolasjonstestspenningen til utstyret er høyere, bør sinkoksidavlederen velges med høyere nominell spenning. Valget av nettfrekvensreferansespenning skal være lik eller større enn nominell spenning. Disse to punktene i de nye NASJONALE standardkravene er bedre oppfylt, og følgende beregning kan også finnes for å oppfylle kravene til overspenning. Nasjonale standardkrav, for å sikre at enfasejording kan fungere i 2 timer uten handling. I det mest alvorlige tilfellet, når enfasejording og lastavvisning oppstår samtidig, er den maksimale mulige overspenningen beregnet teoretisk 1,99 ganger, og den tillatte kontinuerlige driftsspenningen UC (effektivverdi) for sinkoksidavlederen velges som følger:

Nominell spenning (Ur≈1,25 UC) ble valgt i henhold til den nasjonale standardladehastigheten på 0,8, som alle oppfylte kravene. Hvis lysbuejording og resonant overspenning med høy unnslippningssannsynlighet brukes, skal nominell spenning oppfylle: trykk igjen?=0,8 Velg kontinuerlig driftsspenning, som også oppfyller kravene.

Kort sagt, den største vanskeligheten ved valg av avleder er å bestemme omfanget av den midlertidige overspenningen. Det er nødvendig å sikre sikker og nøyaktig drift under høy driftsoverspenning og atmosfærisk overspenning, og å sørge for at ventilplaten ikke opererer under midlertidig overspenning.

For tiden må typevalg og design av avlederen sikre at systemets sinkoksidavleder med høyest overspenning ikke fungerer når den er enfaset i 2 timer, ellers vil sinkoksidavlederen forårsake termisk kollaps eller til og med eksplosjonsulykker.

Derfor er det hensiktsmessig å velge det ujordede systemet i henhold til de nye kravene.

Men i en jordet kondensatorenhet med lysbuebeskyttelsesspole vil jordingsoverspenningen være mye lavere. Da kan man velge lav overspenning i henhold til den praktiske simuleringsberegningen av nominell spenning og kontinuerlig driftsspenning for å få sinkoksid lynavlederen til å virke under lavere driftsoverspenning. Kondensatorbeskyttelsesenheten kan imidlertid velges i henhold til et system uten jording.

Fordi isolasjonen mellom kondensatorpol og jord har blitt ansett å oppfylle kravene til enfasejording på 2 timer.

Hvis avlederen opererer med lavere spenning enn nominell spenning, fungerer den ikke og vil ikke forårsake overspenningsskade på kondensatorenheten.

Alt i alt skyldes dette at sinkoksidseriens ventilplater uten klaring direkte i serie, i sinkoksid lynavledermotstander ikke tåler mer enn 1,99 ganger overspenningen. Dette forårsakes av SiC-buespenning. Valget av sinkoksid lynavleders nominelle spenning kan ikke oppfylle kravene. For å sikre sikkerheten til avlederen er det nødvendig å øke, for eksempel uten faktiske simuleringsdata.

Den anbefalte verdien som er nedfelt i den nasjonale standardens ånd er mer passende fordi den oppfyller grensekravene.