电源线路浪涌保护器(SPD)安全性能的分析探究

简述了电源线路浪涌保护器(SPD)安全性能方面应注意的几个关键性问题,暂态过电压(TOV)耐受特性;SPD的热稳定性及氧化锌压敏电阻片(MOV)的工频耐受性能。分析试验数据表明:①MOV应经过2ms方波和电老化全检筛选。②应根据脱离结构及热传导方式选择低温焊锡的温度,杜绝假脱扣和不脱扣。③应对SPD模块的填料进行更换,使其既达到阻燃的作用,又起到隔热的效果,为低温焊点的脱离提供必要的时间。④应在低温焊点表面涂覆助熔剂。⑤SPD模块上尽量少开孔(除泄压孔外),以达到控制火情的目的。⑥MOV最好使用纳米材料,以提高坯片成瓷后芯片的致密性。⑦提高芯片的电压-温度系数,以达到工频耐受性能。⑧SPD安装使用时,应尽量使用下线安装,以防止发生延燃。     

STATCOM对双馈入直流系统运行特性的影响

静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)具有对无功功率进行独立快速控制和提高电压稳定性的特点。将STATCOM接入双馈入直流系统某一逆变站交流母线,建立含STATCOM的双馈入直流系统模型,推导了整个系统稳态功率传输的数学模型。通过理论分析和PSCAD/EMTDC仿真,详细研究短路比、直流落点间的电气距离等因素对双馈入直流系统运行指标的影响。并提出利用最大传输有功功率增加量来分析STATCOM对不同短路比时最大传输有功功率的影响。研究表明:STATCOM的接入可以等效的增大直流子系统所馈入交流系统的强度,增大直流子系统的稳定运行区域,改善其换相失败免疫能力,抑制暂态过电压,从而有效改善双馈入直流系统的稳态和暂态运行特性。     

工频过电压对压敏电阻影响的实验研究

在低压电力系统中由于工频暂时过电压导致电源型电涌保护器Surge Protective De-vices(SPD)损坏事件时有发生。根据氧化锌压敏电阻的伏安特性,结合双肖特基势垒理论,利用热稳定仪和CJ1001型压敏电阻直流参数仪进行多次实验,通过对实验数据进行对比分析,提出了电源型SPD的工频暂时过电压耐受性不仅与MOV的电压梯度有关,还与低温焊锡连接点位置、通流容量、能量耐受密度等有关;MOV的工频热击穿为瞬态过程。     

特高压交流避雷器TOV极限耐受能力试验研究

限制过电压、降低绝缘水平、提高运行可靠性是特高压交流工程中非常重要的课题。避雷器的保护水平与其额定电压Ur紧密相关,通常避雷器的Ur需大于系统最大工频暂时过电压值(TOV)。但是为了满足特高压变电站设备的过电压和绝缘水平的苛刻要求,避雷器的保护水平又要尽可能低。降低特高压避雷器保护水平的方法有降低压比和降低避雷器额定电压2种方法。尽管特高压避雷器已经采用4柱电阻片并联结构等多种方法来降低压比,但受技术、经济条件等限制,压比不可能大幅度降低。选择MOA额定电压是一项复杂的辩证科学,需在上述矛盾的两方面找到平衡点。为此通过大量的试验分析了特高压避雷器耐受TOV的极限能力,掌握了在不影响保护水平的情况下特高压避雷器自身的安全裕度,证明了当前特高压用避雷器的安全性和可靠性,并论证了避雷器额定电压存在进一步降低的可能性。     

氧化锌压敏电阻器的工频过电压（TOV）特性

本文就氧化锌压敏电阻器的工频过电压特性（以下称TOV特性）的重要性、正确表征和影响因素展开讨论。提出TOV特性应以TOV幅值及对应的耐受时间来表述,称为TOV耐受时间特性,作为给SPD应用的氧化锌压敏电阻器的设计应用资料,则应提供两个数据,一是TOV耐受时间特性,二是暂态过电压施加时温度随时间变化数据。氧化锌压敏电阻器的TOV耐受时间特性,直接与耐受TOV能量的能力以及TOV工作区（1mA～10A）V-I特性曲线相关,制约耐受TOV能量的能力的因素,是配方与工艺引起的晶相差异和结构的均匀性,以及热稳定性。TOV工作区（1mA～10A）V-I特性曲线,除了受配方与工艺影响外,还受工作历史的影响。电阻体均匀性好的TOV特性好,而TOV工作区（1mA～10A）V-I特性曲线非线性差或电压正温度数引起加载TOV时电流变小,可以提高TOV耐受时间。     

交流特高压避雷器用监测器动作特性研究

为了判断特高压避雷器的运行工况,针对国家电网公司特高压交流试验基地的情况,在4次1000kV变压器投合的背景下,对6相特高压避雷器用监测器的动作次数和电流进行了分析。分析表明,晋东南—荆门1000kV特高压交流试验示范工程1000kV瓷外套式金属氧化物避雷器技术协议中提出的监测器的下限动作电流难以正确反应避雷器实际运行工况,为此提出了监测器门槛动作电流的新概念并明确了门槛动作电流的区间范围,按此原理调整监测器将能更准确的动作,更利于特高压避雷器的运行工况判断。     

TOV黏度计的应用

介绍了TOV黏度计的工作原理,仪器特点和仪器结构。说明了黏度计安装使用、检测、调整以及日常维护应该注意的事项。     

IEC61643-1中开关型SPD暂时过电压试验的探讨

针对一些宣称符合IEC61643-1的开关型SPD在国内应用中屡屡出事的问题,分析了IEC61643-1相关规定后指出其推荐的暂时过电压幅值及持续时间并不能完全反映国内实际情况,且完全没有考虑开关型SPD的续流遮断问题和热稳定性试验,因此IEC61643-1不能评判开关型SPD是否安全。     

暂时过电压威胁SPD安全使用的分析

分析了低压系统暂时过电压情况以及限压型电涌保护器在暂时过电压情况下的性能表现。介绍了现行国标对电涌保护器的TOV考核要求,以及IEC标准的发展情况。指出电涌保护器应当进行暂时过电压试验考核。     

Development of 1100 kV a.c. high-performance GIS-arrester and its verification tests

For the purpose of realizing 1100 kV a.c. power transmission system to meet the demands for electricity in future Japan, the 1100 kV a.c. high performance gas-insulated metal enclosed arrester (GIS-arrester) was developed and its high reliability was confirmed by a long-term performance verification test. The high-peformance GIS-arrester is a key component to determine the insulation level of 1100 kV a.c. power transmission systems and substation equipments. As part of a series of activities started around 1975 by the Special Committee on 1100 kV a.c. Power-Transmission system, the high-performance GIS-arrester with the superior protective performance of the world highest level was developed by applying the ZnO elements developed and commercialized in Japan. This paper introduces the application effects, duties, specifications, progress of development, and results of verification tests for the high-performance GIS-arresters for 1100 kV a.c. power transmission system. Copyright © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.