低壓配電系統(tǒng)SPD選擇應注意的幾個問題

1、For personal use only in study and research; not for commercial use低壓配電線路SPD選擇應注意的幾個問題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)量供電電壓標準規(guī)定220V電網(wǎng)內(nèi)的正偏差不大于7%, 但我國實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。（在剩余電流保護器負荷側(cè)，U°=220V相電壓） 此種TT系統(tǒng)變電所10kV側(cè)必須為中性點不接地系統(tǒng)

2、。根據(jù)IEC標準，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間：低壓電氣絕緣允許承受的過電壓為Uo+250V,切斷時間5s。按此規(guī)定低壓電氣絕緣允許承受的過電壓為450V且切斷時間大于5s。根據(jù)電力行業(yè)標準DL/T620-1997相關規(guī)定，10kV中性點不接地系統(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，因線路情況復雜取其中間值20A。當10kV線路發(fā)生單相接地故障時接地故障電容電流會流經(jīng)變 電所變壓器中性點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器負荷側(cè)。3）TT系統(tǒng)Uc> 1.15U。（在剩余電流保護器電源側(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，同時和變壓器低壓側(cè)中性點接 地共用接地裝置。SPD必須為3+1接法。根據(jù)IEC標準，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 斷電源時間：低壓電氣絕緣允許承受的過電壓為Uo+12OOV,切斷時間W 5s。當10kV線路發(fā)生單相接地故障時接地故障電流可達數(shù)百安以至近千安，在變 電所接地電阻上產(chǎn)生的電壓降將達數(shù)百伏以至千伏以上，此時相線和中性線將帶此對地暫時工頻過電壓，其持續(xù)時間以數(shù)百毫秒計，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場開關型（放電間隙），當10kV 線路發(fā)生單相接地故障產(chǎn)生的對地暫時工頻過電壓時，放電間隙可以阻止接于相線和中性線之間的SPD導通，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通。這種接線方法可以保護SPD但是NPESPC通過1500V持續(xù)200ms的試驗。這種接線方式在一定程度上提高了Up值，對于后面的敏感設備難免有不利影響。所以規(guī)定開關型SPD與后級限壓型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 各種電氣設備耐沖擊過電壓的額定值（見 GB50343-2004中表，對電壓限制型 SPD指規(guī)定電流波形下的最大殘壓。這里有一個概念需要弄清楚，SPD的Up工 電氣設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 流作用下導通時在SPD兩

6、端的最大鉗壓（也稱殘壓）加上其兩端引線的感應電壓之和應小于被保護設備的耐沖擊過電壓值，且不宜大于80%?？捎孟旅娴谋磉_式表示：對限壓型SPD應為（Up + U）< 0.8Uw對電壓開關型SPD應為Up或厶U取其中大的值 < 0.8Uw式中：Up SPD的電壓保護水平（kV）; U SPD兩端引線的感應電壓降，即L x （di/dt）,可按1 kV/m計算;Uw 被保護設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級標稱放

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

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

9、 頁，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的通流容量還是應該按GB50343-2004表蔣光中編寫于2011-3-24僅供個人用于學習、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