线路电感对两级SPD配合影响的研究

针对实际工作中多级SPD(MOV型浪涌保护器)配合失效的问题,通过建立两级SPD模型,利用雷电波的波长远大于SPD与被保护设备之间的线路阻抗的特点,提出用π型等值电路来代替线路的阻抗,用电路法代替行波法来分析被保护设备两端电压震荡的情况。运用ATP-EMPT软件对两级SPD模型进行仿真,进而说明线路电感对SPD配合的影响。仿真实验表明:当线路电感很小时,两级SPD残压出现了明显的震荡,当线路电感很大时,次级SPD分配的电流过小。对于外加冲击电流不大于10kA的两级SPD电路,线路电感为6~10uH能很好的实现能量配合,从而有效的保护电子设备。     

压敏电压相近的限压型SPD能量配合分析

通过不同冲击电压、 SPD级间用不同长度的导线及与其等值的电感连接时的能量配合试验,分析压敏电压相近的限压型SPD间能量的合理配合。分析试验数据,得出结论：两压敏电压相近的SPD并联时,当连接导线自身的分布电感和空心电感的电感值相等时,二者可等效;但当出现磁饱和时,一级SPD通流量明显降低,二级SPD的通流量明显增高,后级残压明显增大;在冲击电压相同的情况下, SPD间连接导线越长,保护效果越好。     

风电机组变流器网侧浪涌保护器选型及接地优化研究

针对浪涌保护器接地线过长问题,以风电机组变流器网侧SPD为例,首先根据GB 50057—2010标准结合风电机组实际情况,分析网侧SPD选型,然后利用雷电冲击试验平台,对SPD接地线对残压的影响进行研究。结果表明:变流器网侧可选择II级SPD。随着冲击电流的增大,SPD残压会增大。随着接地线长度增加,残压增大。当线长达到1 m时,残压理论计算值5.1kV,高于实际冲击残压4.78kV。变流器工作状态下冲击,会导致SPD残压抬高。     

组合波作用下负载性质对电涌保护器配合影响研究

负载性质对于组合波冲击下的浪涌保护存在一定影响,研究负载性质对电涌保护器(SPD)配合的影响具有重要意义。利用PSCAD软件搭建组合波发生电路,采用IEEE推荐的氧化锌压敏电阻等效模型,分析阻性、容性、感性负载幅值对负载端过电压的影响,讨论负载性质对前后级SPD电流分流比与吸收能量的影响。仿真结果表明:阻性负载和容性负载对负载端过电压数值影响不大,感性负载对负载端过电压数值影响较大;电容幅值越小,负载端过电压波形振荡越明显。前后级SPD分流比随着负载幅值的增加而降低;分流比受连接电缆长度影响较大,前后级SPD连接电缆越长,分流比越高。随着负载幅值的增大,前后级SPD能量吸收比均有所增加。阻性负载和容性负载下SPD配合效果较感性负载好。     

电源SPD在线运行安全问题及解决方案

论述低压配电系统用SPD在线运行过程中可能出现的电气故障,及由此引发的其他安全问题,分析SPD的Uc值、通流容量、Up值的选取、SPD级间能量配合及产品选型时应注意的事项。     

气体放电管与压敏电阻级间能量配合的分析

针对气体放电管与压敏电阻在雷电波冲击下级间配合的问题,运用雷电波传输理论与雷电冲击电流发生器进行冲击试验相结合的方法.得出:在相同冲击电压下,气体放电管可以增大整体通流效果;气体放电管的残压随总通流呈线性增长,压敏电阻的残压值变化不大,并且与气体放电管的放电电压大小无关;气体放电管的放电电压越大,压敏电阻吸收的能量越多,SPD级间的能量配合效果也更佳。该结论在多级电涌保护器的使用中有一定参考价值。     

限压型SPD能量配合中退耦电感参数选择的研究

针对实际工作中限压型SPD(电涌保护器)能量配合失效导致被保护设备经常损坏的问题.根据铁氧磁体材料μr(相对磁导率)的变化特点,通过大量的实验数据分析得出,线绕磁环的电感量为8μH时,当冲击电流大于5 kA即出现磁饱和现象,使能量配合失效；线绕磁环的电感量为40 μH时与5m导线退耦效果基本相同,继续增大电感值对两级分...     

低压配电系统电涌保护器能量配合研究

电涌保护器(SPD)的能量配合是低压配电系统防雷工程中的重要课题。基于理论计算和ATP-EMTP仿真,研究一端口限压型SPD在短波(8/20μs)和长波(10/350μs)下的能量配合问题,着重分析SPD级间距离和参数配合对这种配合的影响。提出金属氧化物压敏电阻(MOV)伏安特性研究的一种假设,给出了级间电缆的长度与后级SPD分流比的关系曲线。结果表明:短波情况下,10 m的级间电缆可将后级SPD电流限制在总电流的20%以内;长波情况下,80 m的级间电缆才能达到相近的效果。     

风机发电机机组SPD参数选择的分析

针对风机发电机机组遭受雷电过电压损坏和雷击损坏导致终端设备损坏的问题,基于电涌保护器(Surge Protection Device,SPD)多级保护设计理论,设计了风机发电机机组SPD.本研究使用8/20μs雷电流发生器对SPD进行冲击试验,同时分析不同SPD的压敏电压和不同长度的线缆SPD的冲击特性.得出结论:两级SPD的残压与冲击电压、SPD的压敏电压、线缆的长度呈现正相关;第一级SPD的残压比第二级的残压大,当入侵雷电过电压时,多级SPD的对过电压进行多级钳位,从而可以将电压限制在风机发电机组能够承受的电压范围;第一级的SPD泄放的通流和能量远大于第二级SPD泄放的通流和能量;多级SPD配合时,第一级SPD会泄放掉入侵的大量能量,剩余前进的能量将由第二级SPD进行再次泄放,从而可以更好保护后端的设备;增大线缆的长度虽然可以让更多能量在第一级SPD泄放,对后端的设备进行很好的保护,但是第一级SPD泄放过多的能量,会缩短第一级SPD的使用寿命,所以在设计时线缆长度的选择需要折中考虑.笔者对风机发电机机组SPD通过试验进行充分性的研究,对风机发电机机组SPDs在防雷应用中有一定参考价值意义.     

低压配电系统浪涌保护器(SPD)设置的级间配合问题

雷电过电压是低压配电系统中危害用电设备安全及系统正常运行的重要干扰源。有关统计资料显示,平均每年因雷电过电压造成的损失占低压系统中所有损失的70%左右,作为主要传播通道的低压配电系统的雷电过电压防护工作引起了越来越多的关注,当前,对于电源系统和电子信息系统提供雷击电磁脉冲的防护,多采用安装浪涌保护器的(SPD)的方法,多数场合安装了两级或者是多级(SPD)。雷击浪涌保护器(SPD)级间的配合假设不协调,则很有可能就会出现雷击电磁脉冲沿入户线缆侵入建筑物内时,后面的保护设备打坏了而前面安装的浪涌保护器没有动作的情况,因此,对于探讨雷击浪涌保护器(SPD)级间的配合的原理并从中给出相应的解决措施,对于终端设备的防雷具有深远的意义。     

电源SPD配合器件的应用分析

在同一电路上级联安装两个以上的SPD对电气系统进行保护时,应需对SPD配合问题进行研究,SPD级间距离(线路电感L)是其能量配合的关键因素,若SPD级间距离达不到要求,必须考虑选择适当的配合器件。通过理论计算与分析,指导工程人员选取和制作配合器件,并通过实验验证表明:线路的自然分布阻抗、专用配合器件或自制螺旋线圈均可实现SPD系统的能量配合,能取得较好的配合效果。     

高海拔地区浪涌保护器选择要点

分析高原环境对浪涌保护器的影响,探讨高海拔地区浪涌保护器最大持续运行电压、电气间隙、放电电流、工频耐受电压和冲击耐受电压、温升、校验、SPD保护开关等选择要点。     

雷电过电压作用下配电网电涌保护器配合 保护失效概率分析

为了有效利用电涌保护器进行雷电防护,需要对雷电过电压作用下配电网SPD配合保护进行分析。本文利用EMTP软件搭建简化配电系统模型对IEEE标准推荐压敏电阻片模型进行仿真冲击,通过累积能量计算前后级SPD失效概率以及整体配合失效概率,计算前后级SPD残压与分流,讨论雷电流的波尾时间、前后级SPD连接电缆长度、通流容量对配合失效概率的影响。研究结果表明:SPD两级高低配合方式下,终端用电设备过电压得到了有效的抑制;前级SPD承受大部分雷电流和能量;前后级SPD失效概率及整体配合失效概率均随着雷电流波尾时间的增大而增加;整体配合失效概率和前级SPD失效概率随着连接电缆长度的增长而增加,后级SPD失效概率随着连接电缆长度的增长而降低。SPD通流容量对失效概率有一定影响,通流容量越大,整体配合失效概率越低。应选用通流容量较大的SPD作为前端防护器件。     

浅谈浪涌保护器的分类及应用

按使用非线性元件对SPD的保护特性进行分析;根据建筑物雷电流参数、引入金属管道和线路数量、屏蔽措施,总结得出雷电流在配电箱处冲击电流值,便于在设计中快速选择浪涌保护器;给出浪涌保护器级间保护原则,对常用的三种级间配合方法,从工作原理上进行说明,并分析各种方法的适用性。     

风电机组变流器雷电浪涌防护实验研究

为了对风电机组变流器进行雷电浪涌防护,设计两组实验对变流器两侧防雷装置浪涌保护器(SPD)接地方式及参数要求进行研究。实验结果表明SPD经变流器框架与电缆共同接地对雷电浪涌过电压防护效果最好;SPD接入点的电压与其电压保护水平呈正相关,当浪涌电流幅值为25k A时,电压保护水平取2.5k V的SPD能满足变流器绝缘配合的要求;实验中发现,变流器正常工作时,近发电机转子侧会产生高频谐波电压。为了防止SPD频繁导通而导致热保护误动作,应选取最大持续工作电压幅值大于谐波电压的SPD型号。实际情况中,SPD接入点与变流器之间连接线路的寄生电感会抬升变流器入口侧电压而严重削弱保护效果,应尽可能减小连接线路长度。     

风电场雷电反击暂态计算与分析

根据对某风电场雷害事故的现场调研,风电机组塔外箱式变压器(简称箱变)遭雷电反击损坏严重影响了风电场的安全稳定运行,本文结合风电场实际情况,利用ATP/EMTP仿真软件建立了风机-箱变系统雷电暂态模型,对雷电反击过程进行了仿真计算,分析了接地网冲击接地电阻、风机与箱变电气距离、SPD配置方式对箱变低压侧电位差、流过避雷器电流和避雷器吸收能量的影响。计算结果表明:降低接地网冲击接地电阻,在箱变低压侧加装SPD可以起到不错的防雷效果;对于高土壤电阻率地区风电场,建议在设计时适当增大风机与箱变间电气距离;选用5k A标称放电电流的避雷器耐受塔顶雷击水平约为80k A,在强雷区应选用更大通流容量的避雷器。     

供电系统的过流保护才是SPD的后备保护

当电涌大于SPD所设计的最大吸收能量和放电电流时,或当SPD无法耐受暂态过电压时,都会引发其过流故障。因此,SPD必须配置过流故障保护器。按照电力系统继电保护技术有关主保护与后备保护的含义,串接在SPD回路内的过流脱离器是SPD的主保护,而位于其上游,作为电气装置的一部分被安装在供电系统上的过电流保护器才是SPD的后备保护。文章期待过流脱离器主流生产企业能带头给"过流脱离器""正名",还其真实"名分"。     

电涌保护器级间导线长度及电感对能量配合的影响

采用8/20μs模拟雷电流冲击试验,在限压型电压保护器两级间分别串联3 m、5 m、7 m、的线缆以及与线缆自身分布电感等值加磁环导线,进行级间能量配合试验,研究分析开关型与限压型电涌保护器级间能量配合效果最佳电感值。得出结论:冲击电压相同,串联线缆越长,第二级保护器压敏电阻电流分流比越小;当串联导线与其电感值相等的空心电感时,各级压敏电阻的级间通流、残压以及吸收能量的分配效果相似,两者可视为等效。     

屋顶太阳能光伏系统的SPD防护模式分析

做好屋顶太阳能光伏系统的雷击浪涌过电压防护对于确保其长期稳定运行十分重要。利用PSCAD软件搭建屋顶光伏系统电路模型,计算建筑外部防雷系统遭受雷击时光伏阵列边框和逆变器直流侧浪涌过电压,分析了不同雷电流波形下SPD的防护效果,讨论不同SPD保护模式的优劣。分析结果表明：未安装SPD时,即使与建筑外部防雷系统进行了等电位联结,遭受雷击后光伏阵列边框和逆变器直流侧仍会出现较高幅值过电压,且雷电流波头时间越短,过电压幅值越高;安装SPD后,雷击浪涌过电压能够得到有效遏制,保护设备免遭损坏。综合考虑不同SPD保护模式的保护效果与能量分配,推荐在直流线缆正极、负极、引下线三者之间均安装SPD,以实现对内部电气电子设备的精密防护。     

防雷设计中SPD级间配合探讨

采用电磁暂态过程(EMTP)仿真计算软件,利用简化的电路模型,对前后两级金属氧化物压敏电阻(MOV)之间、两级MOV与不同性质负载之间作级间配合的仿真计算,并分析产品级间配合状况,为智能建筑防雷设计,特别是浪涌保护器(SPD)的设计安装提供参考。