低壓配電系統(tǒng)SPD選擇應(yīng)注意的幾個(gè)問題

1、For personal use only in study and research; not for commercial use低壓配電線路SPD選擇應(yīng)注意的幾個(gè)問題1. SPD最大持續(xù)工作電壓Uc1）TN 系統(tǒng) Uc> 1.15U。（U°=220V相電壓）由于GB1232電能質(zhì)量供電電壓標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定220V電網(wǎng)內(nèi)的正偏差不大于7%, 但我國(guó)實(shí)際電壓正偏差往往超過此值，再加上 SPD老化等因素，所以規(guī)定Uc> 1.15U02） TT系統(tǒng)Uc> 1.55U。（在剩余電流保護(hù)器負(fù)荷側(cè)，U°=220V相電壓） 此種TT系統(tǒng)變電所10kV側(cè)必須為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

2、。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，為防范 TT系統(tǒng)內(nèi)絕緣擊穿事故而規(guī)定的過電壓允許值和切斷電源時(shí)間：低壓電氣絕緣允許承受的過電壓為Uo+250V,切斷時(shí)間5s。按此規(guī)定低壓電氣絕緣允許承受的過電壓為450V且切斷時(shí)間大于5s。根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T620-1997相關(guān)規(guī)定，10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)允許最大接 地故障電容電流按線路不同情況分別為10A、20A、30A，因線路情況復(fù)雜取其中間值20A。當(dāng)10kV線路發(fā)生單相接地故障時(shí)接地故障電容電流會(huì)流經(jīng)變 電所變壓器中性點(diǎn)的接地電阻流回不接地的兩相，一般接地電阻不大于4Q,此時(shí)可能產(chǎn)生80V的最大故障電壓，使地電位升高80V。低壓電氣絕緣允許承 受的過電壓為U

3、o+80V,切斷時(shí)間> 5s。在此系統(tǒng)中低壓電氣絕緣允許承受的 過電壓為300V且切斷時(shí)間大于5s,同理需考慮1）款中的系數(shù)則Uc> 1.15X 300=3450 1.55X U°=341V。由于斷路器的額定工作電壓均為 400V, 沖擊耐壓為6000V,所以SPD可以以四星型接法接在剩余電流保護(hù)器負(fù)荷側(cè)。3）TT系統(tǒng)Uc> 1.15U。（在剩余電流保護(hù)器電源側(cè)，U°=220V相電壓） 此種TT系統(tǒng)變電所10kV側(cè)采用小電阻接地，同時(shí)和變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)接 地共用接地裝置。SPD必須為3+1接法。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，為防范TT系統(tǒng)內(nèi)絕緣擊穿事故而規(guī)定的過電壓允

4、許值和切 斷電源時(shí)間：低壓電氣絕緣允許承受的過電壓為Uo+12OOV,切斷時(shí)間W 5s。當(dāng)10kV線路發(fā)生單相接地故障時(shí)接地故障電流可達(dá)數(shù)百安以至近千安，在變 電所接地電阻上產(chǎn)生的電壓降將達(dá)數(shù)百伏以至千伏以上，此時(shí)相線和中性線將帶此對(duì)地暫時(shí)工頻過電壓，其持續(xù)時(shí)間以數(shù)百毫秒計(jì)，如仍采用四星型接法， SPD可能被擊穿而短路，并被持續(xù)數(shù)百毫秒的短路電流燒毀， 所以SPD必須為 3+1接法。接于中性線和PE線之間的NPESP場(chǎng)開關(guān)型（放電間隙），當(dāng)10kV 線路發(fā)生單相接地故障產(chǎn)生的對(duì)地暫時(shí)工頻過電壓時(shí)，放電間隙可以阻止接于相線和中性線之間的SPD導(dǎo)通，NPESPC只能在更高幅值的雷電沖擊過電壓的 沖

5、擊下放電間隙被擊穿而導(dǎo)通。這種接線方法可以保護(hù)SPD但是NPESPC通過1500V持續(xù)200ms的試驗(yàn)。這種接線方式在一定程度上提高了Up值，對(duì)于后面的敏感設(shè)備難免有不利影響。所以規(guī)定開關(guān)型SPD與后級(jí)限壓型SPD之間的電氣線路距離必須大于10m。2. SPD的電壓保護(hù)水平UpSPD的作用是將雷電沖擊電壓幅值降低到所要求的水平，滿足配電線路中 各種電氣設(shè)備耐沖擊過電壓的額定值（見 GB50343-2004中表，對(duì)電壓限制型 SPD指規(guī)定電流波形下的最大殘壓。這里有一個(gè)概念需要弄清楚，SPD的Up工 電氣設(shè)備所能耐受的沖擊過電壓額定值，而是 SPD在雷電沖擊電壓或沖擊電 流作用下導(dǎo)通時(shí)在SPD兩

6、端的最大鉗壓（也稱殘壓）加上其兩端引線的感應(yīng)電壓之和應(yīng)小于被保護(hù)設(shè)備的耐沖擊過電壓值，且不宜大于80%。可用下面的表達(dá)式表示：對(duì)限壓型SPD應(yīng)為（Up + U）< 0.8Uw對(duì)電壓開關(guān)型SPD應(yīng)為Up或厶U取其中大的值 < 0.8Uw式中：Up SPD的電壓保護(hù)水平（kV）; U SPD兩端引線的感應(yīng)電壓降，即L x （di/dt）,可按1 kV/m計(jì)算;Uw 被保護(hù)設(shè)備耐沖擊過壓額定值（kV）,按GB50343-2004中表1）以常用的TN-S或TN-C-S為例：按GB50343-2004中表，且均用限壓型 SPD（8/20卩s）參考各SPD制造商的產(chǎn)品樣本作如下分述：A級(jí)標(biāo)稱放

7、電電流第一級(jí)80kA、第二級(jí)40kA、第三級(jí)20kA、第四級(jí)10kA。SPD產(chǎn)品樣本中Up值第一級(jí)為2.52.8kV、第二級(jí)為2.02.5kV、第三級(jí)為1.52.0kV第四級(jí)為1.21.8kV。B級(jí)標(biāo)稱放電電流第一級(jí)60kA、第二級(jí)40kA、第三級(jí)20kASPD產(chǎn)品樣本中Up值第一級(jí)為2.02.5kV、第二級(jí)為2.02.5kV、第三級(jí)為 1.5 2.0kV。C級(jí)標(biāo)稱放電電流第一級(jí)50kA、第二級(jí)20kA。SPD產(chǎn)品樣本中Up值第一級(jí)為2.02.5kV、第二級(jí)為1.52.0kV。D級(jí)標(biāo)稱放電電流第一級(jí)50kA、第二級(jí)10kASPD產(chǎn)品樣本中Up值第一級(jí)為2.02.5kV、第二級(jí)為1.21.8kV

8、。3標(biāo)稱放電電流In流過SPD的320卩s波形的放電電流峰值（kA）。一般用于對(duì)SPD故H級(jí) 分類試驗(yàn)。4沖擊電流limp （脈沖電流）是表征開關(guān)型SPD的通流容量，一般用于對(duì)開關(guān)型 SPD故I級(jí)分類試驗(yàn)， 波形為10/350卩s。這里需要弄清楚沖擊電流與標(biāo)稱放電流是有區(qū)別的，而在 GB50343-2004表，只有標(biāo)稱放電流而沒有沖擊電流。根據(jù)GB/T21714.4-2008雷電防護(hù)第4部分：建筑物內(nèi)電氣和電子系統(tǒng)對(duì)于開關(guān)型SPD的通流容量是用沖擊電流hmp表征。對(duì)于限壓型SPD的通流容量是用標(biāo)稱放電電流In表 征（波形8/20卩s）。另外請(qǐng)注意JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范第162

9、 頁(yè)，表 配電線路SPD最大放電電流參數(shù)把SPD的通流容量定為最大放電 電流（Imax）與GB50343-2004表，一般規(guī)定Imax=2 In，如果把Imax等同于In選 SPD那SPD的In肯定是選小了。從JGJ16-2008表 配電線路SPD最大放電電 流參數(shù)看，其表中的數(shù)值與 GB50343-2004表，這樣就造成把x二In,這顯 然是有問題的，所以選SPD的通流容量還是應(yīng)該按GB50343-2004表蔣光中編寫于2011-3-24僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa