标准规范下载简介
DL／T 804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则.pdfDL/T804—2002
本导则是根据原电力工业部1996年度电力标准制修订项目计划制定的。 本导则指导选择和使用交流金属氧化物避雷器。 金属氧化物避雷器自20世纪80年代起在我国研制，经过十多年的生产使用，发现了一些问题，也 积累了一些经验。本导则在总结经验的基础上，对选择和使用金属氧化物避雷器中易混淆的性能参数进 行了详细的解释，并给出了部分推荐数值。 本导则由电力行业避雷器标准化技术委员会提出并负责起草。 本导则由电力行业避雷器标准化技术委员会负责解释。 主要起草人：李启盛、张学鹏、张翠霞、张宝全、樊力、幺虹。
“三宝”、“四口”及临边防护专项施工方案华人民共和国电力行业标准
交流电力系统金属氧化物避雷器
交流电力系统金属氧化物避雷器 DL/T804—2002 便 用 导 则
交流电力系统金属氧化物避雷器 DL/T804—2002 便 用 导
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本标准是选择和使用交流电力系统金属氧化物避雷器（以下简称避雷器）的指导性文件。 本标准适用于系统标称电压为3kV～500kV无间隙避雷器以及系统标称电压为3kV～35kV有间隙 避雷器，但不包括线路用避雷器
e）最大风速不超过35m/s； f） 覆冰厚度不大于2cm； g）V级及以下污移等级。
系统标称电压和系统最高工作电压见表1。
表1系统标称电压和系统最高工作电压
中性点接地阻抗的不同，电力系统分为中性点直接接地系统和中性点非直接接地系统。系纟 方式与系统标称电压的关系见表2。
表2中性点接地方式与系统标称电压的关系 kV（有效值）
5.3.1中性点直接接地系统
中性点直接接地（包括经低值阻抗接地）的系统，通常其零序电抗与正序电抗的比值 零序电阻与正序电抗的比值（R/X）≤1。
接接地（包括经低值阻抗接地）的系统，通常其零序电抗与正序电抗的比值（X/X1）≤ 有正序电抗的比值（R/X1）≤1。 点非直接接地系统 缘（包括经高值阻抗或经消弧线圈接地）的系统，通常其零序电抗与正序电抗的比值 ，零序电阻与正序电抗的比值（Rg/X）>1。
5.3.2中性点非直接接地系统
中性点绝缘（包括经高值阻抗或经消弧线圈接地）的系统，通常其零序电抗与正序 Xg/X）>3，零序电阻与正序电抗的比值（R/X）>1。
1) (1.05~1.10) √3。
DL/T804—2002
DL/T804—2002
5.5接地故障持续时间
系统的接地故障持续时间见表3
表3系统的接地故障持续时间
a）结构简单。 b）保护性能好，电阻片有良好的非线性伏安特性，正常工作电压下通过避雷器的电流小（以容性 分量为主），无需串联间隙，消除了因间隙击穿特性变化所造成的影响，保护特性仅由残压所决定。 c）吸收能量大，非线性金属氧化物电阻片单位体积吸收能量较碳化硅非线性电阻片大5～10倍， 同时，电阻片或避雷器均可并联使用，使吸收能力成倍提高。 d）保护效果好，只要过电压超过避雷器额定电压，保护作用就开始，这对降低频繁作用在被保护 设备上的过电压，减少异常绝缘击穿，对延长设备的寿命有积极作用。 e）运行检测方使，能通过带电试验检测避雷器特性的变化。 f）由于没有串联间隙，电阻片不仅要承受雷电和操作过电压作用，还要承受正常持续运行电压和 暂时过电压，因而存在着这些电压作用下的劣化和热稳定问题。
无间隙避雷器按其标称放电电流及使用的场合来分类，见表4。
a）电站用避雷器：用以限制作用在发变电所3kV～500kV设备的雷电过电压和除谐振过电压及暂 态过电压以外的相对地过电压。 b）配电用避雷器：用以限制作用在3kV～20kV配电设施，主要是配电变压器、分段开关、刀闸及 电缆头的雷电过电压和除谐振过电压及暂态过电压以外的相对地过电压。 c）并联补偿电容器用避雷器：用以限制投切电容器组时可能产生的过电压，用于不同容量和电压 等级电容器组的避雷器，其方波通流容量有不同的要求。
d）发电机用避雷器：用以限制作用在发电机的雷电过电压和除谐振过电压以外的相对地过电压， 并可限制升压变压器的传递过电压。 e）电动机用避雷器：用以限制3kV～10kV投切电动机时的操作过电压。 f）发电机中性点用避雷器：用以限制发电机中性点的雷电侵人波过电压，同时对发电机整个绝缘 也有一定的保护作用。在正常运行工况下，作用在避雷器上的电压很低。 g）变压器中性点用避雷器：主要用以限制中性点为分级绝缘的变压器（包括中性点接有低于其设 备绝缘水平的设备，如消弧线圈）雷电过电压。在正常运行工况下，作用在避雷器上的电压很低。 h）其他特殊用途避雷器：避雷器还可用于下列设备的过电压保护，如输电线路、串联电抗器、串 联电容器、电缆护层、电流互感器低压和高压侧匝间、发电机灭磁回路等。
根据被保护对象的特点，如输电线路和谐振过电压多发的地方等，可选用有串联间隙的 绝缘较弱，要求残压较低时，还可选用有并联间隙避雷器。
a）有串联间隙的避雷器与无间隙避雷器相比，增加了串联间隙，使电阻片与带电导线隔离，可避 免系统单相接地引起的暂时过电压和弧光接地或谐振过电压对电阻片的直接作用。但使用串联间隙后， 也就不再具备无间隙避雷器的优点。 b）有并联间隙的避雷器：在一部分电阻片上并联间隙，在雷电流达到一定幅值时，这部分电阻片 上的残压使间隙放电而短路。在雷电流幅值等于标称放电电流时，避雷器的残压值可以低于无间隙避雷 器的残压，在保护雷电冲击绝缘水平较低的设备，如发电机等，有一定的优越性，但结构较复杂。 c）与普通碳化硅阀式避雷器相比，具有相近保护特性时，避雷器可以没有续流或续流很小。如果 保持续流相近，则残压值可比碳化硅阀式避雷器低，在中性点非直接接地系统中，残压值还可以比无间 隙避雷器的残压低。 d）有串联间隙避雷器：由于放电电压与电阻片的残压相近，给工频放电电压试验带来一定的困难 放电电压较难检测。 e）有间隙避雷器一般用于线路或3kV～66kV中性点非直接接地系统中的保护。
有间隙的避雷器主要分为如下四种类型： a）电站用避雷器：用以限制作用在3kV～66kV中性点非直接接地系统发变电所的雷电过电压。 b）配电用避雷器：用以限制作用在3kV～20kV配电设施，主要是配电变压器、分段开关、刀闸及 电缆头的雷电过电压，其性能优于普阀式避雷器。 c）发电机用避雷器：用以限制作用在发电机的雷电过电压。 d）线路用避雷器：并联连接在线路绝缘子的两端，用以限制线路上的雷电过电压及（或）操作过 电压，以降低线路跳闸率。
7避雷器选择的一般程序
a）按照使用地区的气温、海拔、风速、污移和地震等环境条件，确定避雷器的使用条件。 b）根据被保护对象选择避雷器的类型。 c）按照系统中长期作用在避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。 d）估算避雷器安装点的暂时过电压的幅值和持续时间，选择避雷器的额定电压，并与工频电压耐 受时间特性进行校核。 e）估算通过避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 f）估算通过避雷器的操作冲击电流和能量，选择避雷器的线路放电等级、方波冲击试验电流幅值
以及能量吸收能力。 g）根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压，按照绝缘配合的要求，确定避 雷器雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平。 h）按照避雷器安装处的最大故障电流，选择避雷器的压力释放等级。 i）按照避雷器安装处的污秽情况，选择避雷器外套的爬电比距。在外绝缘选择中，要考虑设备外 绝缘与海拔高度的关系。 j）按照避雷器安装处的引线拉力、风速和地震条件，选择避雷器的机械强度。 k）当避雷器不能满足绝缘配合要求时，可采取以下一种或几种办法予以改进：调整避雷器的位置； 选择保护性能较好的避雷器；适当降低避雷器的额定电压；增加避雷器的台数等。
a）按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽和地震等环境条件，确定避雷器的使用条件。 b）根据被保护对象选择避雷器的类型。 c）对于有并联间隙或串联间隙上有并联电阻的避雷器，按照系统中长期作用在避雷器上的最高工 作电压，确定避雷器的持续运行电压。 d）估算避雷器安装点过电压的幅值及间隙遮断续流的能力，对有串联间隙避雷器，考虑避雷器电 阻片部分；对有并联间隙避雷器，考虑避雷器无并联间隙的电阻片部分的额定电压。 e）估算通过避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 f）若避雷器在部分操作过电压下动作，应估算通过避雷器的操作冲击电流和能量，选择避雷器的 线路放电等级、方波冲击试验电流幅值以及能量吸收能力。 g）根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压，按照绝缘配合的要求，确定避 雷器雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平。 h）根据被保护设备的绝缘水平，确定有串联间隙避雷器雷电冲击放电电压上限。 i）根据被保护设备可耐受的操作过电压倍数（避雷器不应动作），确定避雷器工频放电电压下限。 j）按照避雷器安装处的最大故障电流，选择避雷器的压力释放等级。 k）按照避雷器安装处的污秽情况，选择避雷器外绝缘的爬电比距。在外绝缘选择中，要考虑设备 外绝缘与海拔高度的关系。 1）按照避雷器安装处的引线拉力、风速和地需条件，选择避雷器的机械强度
8避雷器特性参数和选择应用
系统中，中性点一般经消弧线圈接地，且在过补偿下运行，健全相上的电压一般不高于线电压，即： 10s及以内切除故障：U≥Um√3； 10s以上切除故障：U≥1.1U（3kV～20kV系统）；U≥U（35kV～66kV系统）。 在进口无间隙金属氧化物避雷器时，也应按照上述原则选取。
8.1.2额定电压（U,)
8.1.2.1中性点直接接地系统
性点直接接地系统中，单相接地故障在10s及以内切除，可以只考虑单相接地时非故障相 部分甩负荷、长线效应引起的暂时过电压。额定电压可以等于或大于暂时过电压。
8.1.2.2中性点非直接接地系统
在中性点非直接接地系统中，如果单相接地故障在10s及以内切除，也可以应用以上原则；如果单 相接地故障在10s以上切除，额定电压还应乘上一个系数k。 无间隙金属氧化物避雷器的额定电压可按式（1）选择，暂时过电压U，的推荐值见表5，避雷器额 定电压的建议值见表6。
C中：k 切除单相接地故障时间系数； 10s及以内切除，k=1.0，10s以上切除，k=1.25～1.3（k=1.25主要用于保护并联补偿 电容器及其他绝缘较弱设备的避雷器）； U 暂时过电压（kV)。
表5暂时过电压U.推
直流参考电压是避雷器在直流参考电流下测出的避雷器上的电压。直流参考电流的数值，由制造厂 规定。国内一般都采用1mA。直流1mA参考电压值一般不小于避雷器额定电压的峰值。
人行道、广场砖无砂浆铺装施工工艺8.1.4工频电压耐受时间特性
这个特性是表明避雷器在运行中，吸收了规定的操作过电压能量以后，耐受暂时过电压的能力。如 8.1.2所述的，避雷器可耐受数值等于额定电压的暂时过电压10s。如果暂时过电压的时间短了，可以 耐受的幅值就可以高，反之就可能低。因此，在必要时，如果暂时过电压的幅值高于或低于避雷器额定 电压，而其作用时间短于或长于10s，可以用工频电压耐受时间特性曲线校核。各个制造厂的避雷器工 频电压耐受时间特性是不同的，所以必须用制造厂提供的曲线来校核。图1为一个工频电压耐受时间特 性曲线的例子。
图1中性点直接接地系统用避雷器的工频电压 耐受时间特性的例子
在超高压系统中，一般使用暂态网络分析仪或计算机对操作过电压和暂时过电压进行计算，得到操 作过电压的能量及暂时过电压的幅值和作用时间，就可以用避雷器的工频电压耐受时间特性进行校核， 使选用的避雷器具有足够的耐受操作过电压能量和暂时过电压的能力。
避雷器的能量吸收能力包括操作冲击（长持续电流冲击）与大电流冲击两个方面。一般认为对超高 压系统的避雷器，操作冲击对能量吸收的要求较严酷。大电流冲击则由于残压较高，电阻片侧面容易发 生闪络。
自来水厂市政建设项目(投标)施工组织设计8.1.5.1长持续时间电流冲击吸收能力
60s），实际上是绝热过程，因此避雷器吸收能量的能力是两次冲击能量之和，并大于TNA（暂态网络 分析仪）计算要求的比能量。其计算过程如下：