(技术规范标准)氧化锌避雷器技术规范书.doc

氧化锌避雷器技术规范书GYC9666电力工业部电力规划设计总院1996年12月北京氧化锌避雷器技术规范书GYC9666 主编单位：山西省电力勘测设计院 批准部门：电力规划设计总院 施行日期：1996年12月 1996年12月北京工程编号： 工程 氧化锌避雷器技术规范书 签署： 编制单位： 年 月关于颁发断路器、隔离开关、氧化锌避雷器、离相封闭母线四种设备技术规范书的通知电规发(1996)228号 根据电力勘测设计标准化任务的安排，由山东省电力设计院编制110kV500kV交流高压断路器技术规范书(GYC9664)、广东省电力设计研究院编制35kV500kV交流高压隔离开关技术规范书(GYC9665)、山西省电力勘测设计院编制氧化锌避雷器技术规范书(GYC9666)、西北电力设计院编制离相封闭母线技术规范书(GYC9667)。上述四本技术规范书已完成报批稿，经组织审查现批准发布，自发布之日起实施。设备技术规范书由电力部电力规划设计总院负责解释和管理。这次颁发的四种设备技术规范书是根据现行有关标准编制的，适用于发电厂、变电所设备招(议)标用设备技术规范书的典型范本和指导性文件，可在具体工程设备招(议)标中使用。各单位在使用过程中要注意积累资料，及时总结经验，如发现不妥和需要补充之处请随时函告我院。电力部电力规划设计总院 1996年12月26日前言为了加强设备管理和规范、指导设备招议标工作，电力部电力规划设计总院先后以电规技(1994)25号文和电规技(1995)73号文下达了下列8种设备技术规范书的任务：1.变压器技术规范书GYC98602.电压互感器技术规范书GYC98613.电流互感器技术规范书GYC98624.电抗器技术规范书GYC98635.断路器技术规范书GYC96646.隔离开关技术规范书GYC96657.氧化锌避雷器技术规范书GYC96668.离相封闭母线技术规范书GYC9667本设备技术规范书是这8种设备技术规范书中的一本。这本设备技术规范书已由电力部电力规划设计总院以电规发(1996)228号文颁发使用。本设备技术规范书编制单位为山西省电力勘测设计院，主编人：杨国红，校核人：张伟，审核人：李自助。编制过程中，电力部电力规划设计总院先后组织召开了本设备技术规范书的编制大纲审查会和送审稿审查会。本设备技术规范书是根据现行的有关标准编制的。适用于110kV500kV国产瓷外套式交流无间隙氧化锌避雷器，包括变压器中性点用避雷器及高压并联电抗器中性点小电抗器使用的避雷器。使用中根据工程具体情况，参照本设备技术规范书中的附录，对设备技术规范书直接修改填写后，便可作为投标书。经买卖双方协商一致后即成为技术协议书，并做为订货经济合同的主要附件。各单位在使用中发现有不妥和需要补充之处，请随时函告电力部电力规划设计总院。目次 1.总则2.技术要求3.设备规范4.供货范围5.技术服务6.买方工作7.工作安排8.备品备件及专用工具9.质量保证和试验10.包装、运输和储存附录A主要名词解释附录B避雷器的选择附录C电站避雷器最大残压值附录D变压器中性点避雷器的最大残压值附录E避雷器操作冲击电流残压试验和大电流冲击耐受试验电流值附录F压力释放试验的电流值附录G电站避雷器抽样用方波电流冲击试验电流值附录H避雷器顶端最大允许水平拉力附录J抗地震性能试验附录K110kV500kV输变电设备的基准绝缘水平附录L爬电比距规定值1总则1.1本设备技术规范书适用于氧化锌避雷器(以下简称避雷器)的订货。它提出了避雷器的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。1.3如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则表示卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1.4本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.5本设备技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.6本设备技术规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。2技术要求2.1应遵循的主要现行标准GB11032交流无间隙金属氧化物避雷器GB311.1高压输变电设备的绝缘配合GB311.2GB311.6高电压试验技术GB7354局部放电测量GB5582高压电力设备外绝缘污秽等级GB11604高压电器设备无线电干扰测试方法2.2环境条件2.2.1周围空气温度 最高温度： 最低温度： 最大日温差： K 日照强度(风速0.5m/s)： W/cm22.2.2海拔高度： m2.2.3最大风速： m/s2.2.4环境相对湿度 日平均： 月平均： 2.2.5地震烈度 度 水平加速度 g 垂直加速度 g2.2.6污秽等级 级2.2.7覆冰厚度 mm2.2.8雷暴日 日/年2.3工程条件2.3.1系统概况系统概况见表2.1。表2.1 系 统 概 况编号系 定统 电额 压（kV）系 运统 行最 电高 压（kV）系 频统 率（Hz）系 接统 地中 方性 式点 短周有路期效电分值流量（kA）短 持路 续电 时流 间（S）相 距间 离（m）2.3.2安装地点和安装方式避雷器安装地点和安装方式见表2.2。表2.2 避雷器安装地点和安装方式编 号系统额定电压（kV）安装地点安装方式2.3.3其它要求2.4基本技术参数避雷器的基本技术参数见表2.3。表2.3 避雷器基本技术参数编号系统额定电压（kV）被保护设备类型避雷器额定电压（kV）持续运行电压（kV）标称放电电流（kA）直流1mA参考电压(kV）工频参考电压（kV）陡波冲击电流残压峰值（kV）雷电冲击电流残压峰值（kV）操作冲击电流残压峰值（kV）通流容量瓷套爬电距离(mm)备注大电流冲击电流峰值（kA）2ms方波电流（kA）线路放电等级2.5技术性能要求2.5.1通流容量 1避雷器除应具有表2.3规定的通流容量能力外，卖方尚应提供工频过电压耐受特性曲线，耐受特性曲线应标注避雷器的予吸收能量，供买方与实际系统情况进行验证。2 对于电缆线路，相应的线路放电等级及试验参数由买卖双方协商。2.5.2避雷器的热稳定 1避雷器老化及动作负载能力应满足GB11032的要求。 2避雷器的传热系统应保证在规定的环境条件下(2.2条)电阻片温度不得超过60±3。如果超过60±3，则在工频电压耐受特性试验和动作负载试验中预热温度应增加到相应的温度，并在老化试验时考虑其影响。2.5.3避雷器应有可靠的密封结构，在其寿命期内不应因为密封不良而影响运行性能，产品泄漏率不得大于6.65×10 -3Pa.1/s。电阻片本身亦应有自身的抗潮能力。2.5.4避雷器应设压力释放装置，该装置应能使故障转移到外瓷套表面，防止瓷套爆炸损坏邻近设备。压力释放装置应能保证密封，不得泄漏。大电流压力释放能力对电站型避雷器要求见表2.4，对中性点避雷器为5kA。小电流压力释放能力均为800A。表2.4 电站型避雷器大电流压力释放能力编 号系统额定电压（kV）大电流压力释放电流有效值（kA）2.5.5绝缘性能瓷套及芯体用拉杆的绝缘水平要求见表2.5。表2.5 避雷器绝缘水平编 号系统额定电压避雷器额定电压雷电冲击耐受电压（峰值）操作冲击耐受电压（峰值）1min工频耐受电压（有效值） 2.5.6耐污秽性能 1对采用多节结构的避雷器应保证各节瓷套的爬电距离应与每节承受的电压相匹配。 2重污秽地区用避雷器还应进行人工污秽试验，并且伞裙造型应合理，避雷器运行中不应发生雨中污闪或雾闪。人工污秽试验具体程序由买卖双方协商解决。2.5.7机械强度 1 避雷器应能承受顶端最大允许水平拉力与风压力折算到顶端的集中作用力之和的2.5倍的负载而不破坏。避雷器顶端承受导线的最大允许水平拉力要求见表2.6。表2.6 最大允许水平拉力编 号系统额定电压（kV）水平拉力（N） 2地震时避雷器的机械强度应按动态负荷全动态法进行计算或试验，应考虑导线振荡和导线张力的影响及设备基础支架的动力放大系数。短时动态负荷作用下的安全系数为1.67。设备基础支架高度见表2.7(必要时卖方可提出对支架刚度的要求)。表2.7 设备基础支架高度编 号系统额定电压（kV）设备基础支架高度（m）备 注2.5.8局部放电量在1.05倍持续运行电压下，户外晴天夜间无可见电晕；内部局部放电量不大于50pc。2.5.9在1.05倍持续运行电压下，无线电干扰水平不大于2500V。2.5.10避雷器应配置动作准确可靠的放电计数器。当买方需要时可配备运行时便于监测泄漏电流的装置。2.5.11避雷器的所有外露铁件均应具有良好的防腐蚀性能。2.5.12接地避雷器应装设满足接地热稳定电流要求的接地极板，并配有引接接地线连接用的接地螺钉，螺钉的直径不小于12mm。2.5.13避雷器内应充干燥的高纯氮气，必要时可采取微正压措施。2.5.14避雷器需带电水冲洗时，与卖方单独提出。2.5.15避雷器底部应带绝缘底座，爬电距离不应计及绝缘底座的长度，但机械强度验证时必须计及绝缘底座的影响。2.5.16有符合国标的铭牌，铭牌用耐腐蚀材料制成，字样、符号应清晰耐久，铭牌在正常运行和安装位置应明显可见。3设备规范本工程订购的设备规范和数量见表3.1。表3.1 设备规范和数量编号名 称型 式型 号单位数量备 注4供货范围4.1避雷器本体及附件4.2放电计数器及附件4.3备品备件及专用工具5技术服务5.1项目管理合同签订后，卖方应指定负责本工程的项目经理，负责协调卖方在工程全过程的各项工作，如工程进度、设计制造、图纸文件、包装运输、现场安装、调试验收等。5.2技术文件5.2.1卖方在订货前应向买方提供一般性资料，如鉴定证书、报价书、典型说明书、主要的总装图和主要技术参数。5.2.2在合同签订 个月内，卖方向买方提供以下技术文件 份。 1总装图：应表示设备总的装配情况，包括外型尺寸，设备的重心位置与总重量、受风面积、运输尺寸和重量、一次接线端子尺寸和材料及其它附件。 2基础图：应注明基础螺栓的位置和尺寸。 3提供避雷器的对地电容值。5.2.3设备供货时提供以下资料 1包装清单 2产品出厂合格证明书 3出厂试验报告 4安装、使用说明书表7.1 卖方应填写的避雷器规范表 序号名 称要求值卖方提供值编 号编 号1额定电压（kV）2持续运行电压(kV)3直流1mA参考电压(kV)4额定频率(Hz)5标称放电电流峰值(kA)6操作冲击电流峰值（kA）持续运行电流峰值(mA)7阻性电流(mA)全电流(mA)8工频参考电流峰值(mA)9工频参考电压(kV)100.5倍标称放电电流下残压峰值(kV)111倍标称放电电流下残压峰值(kV)122倍标称放电电流下残压峰值(kV)13操作冲击下残压峰值(kV)14陡波冲击下残压峰值(kV)15氧化锌避雷器的伏安特性(注1)16耐地震强度(度)17密封泄漏率 （pal/s）18爬电距离 （mm）19耐污能力（等值附盐密度）（mg/cm2）20雷电冲击耐受电压(1.2/50s)(kV)21操作冲击耐受电压(250/2500s)(kV)221min工频耐受电压(kV)续表 序号名 称要求值卖方提供值编 号编 号232ms方波通流能力(18次)(A)24线路放电等级25压比（Uch/U1mA)264/10s冲击通流能力(kJ/kV)27荷电率282ms通流密度（A/cm2）29工频过电压耐受能力（注2）30大电流压力释放能力（kA）31比能量（kJ/kV）32小电流压力释放能力(kA)33老化特性：温度持续时间荷电率34避雷器结构重量 （kg）高度 （m）直径 （mm）节数 35一次接线端子最大允许拉力：水平 （N）垂直 （N）横向 （N） 注1：要求提供避雷器的伏安特性曲线。注2：要求提供避雷器在予吸收能量后的工频电压耐受时间特性曲线。5.3现场服务在设备安装过程中视工作情况卖方派出技术人员免费提供现场服务。卖方派出人员在现场负责技术指导，协助买方按标准要求检查安装质量和投运中出现的质量问题。6买方工作6.1买方应向卖方提供有特殊要求的设备技术资料。6.2设备安装过程中买方为卖方的现场派员提供工作和生活的便利条件。7工作安排7.1卖方收到技术规范书后如有异议在 周内书面通知买方。7.2根据工程需要可以召开设计联络会或采用其它方式解决设计及制造中的问题。7.3文件交接要有记录，设计联络会应有会议纪要。7.4卖方提供的设备及附件规格、重量有变化时，应及时书面提供给买方。7.5卖方应填写设备规范表，其格式和内容见表7.1。8备品备件及专用工具8.1卖方按买方的要求提供的备品备件清单见表8.1。表8.1 备品备件清单序号名 称型 号 规 范单位数量用 处备 注 8.2 卖方应提供安装、运行、检修所需要的非常规及非标准的专用工具，包括专用测试设备。提供的专用工具清单见表8.2。表8.2 专用工具清单序号名 称型 号 规 范单位数量用 途备 注9质量保证和试验9.1质量保证9.1.1订购的新型产品除应满足本规范书外，卖方还应提供该产品的鉴定证书。9.1.2卖方应保证制造过程中的所有工艺、材料试验等(包括卖方的外购件在内)均应符合本规范书的规定。若买方根据运行经验指定卖方提供某种外购零部件，卖方应积极配合。9.1.3卖方应有遵守本规范书中各条款和工作项目的ISO9001；GB/T19001质量保证体系，该质量保证体系已经过国家认证和正常运转。9.2试验9.2.1型式试验 1持续电流试验：按GB11032中5.9条进行。 2残压试验：按GB11032中5.4条进行。 1)陡波冲击残压试验 2)雷电冲击残压试验 3)操作冲击残压试验 3工频电压耐受时间特性试验：按GB11032中5.11条进行。 4工频参考电压试验：按GB11032中5.7条进行。 5动作负载试验：按GB11032中5.10条进行。 1)加速老化试验 2)雷电冲击动作负载试验 3)操作冲击动作负载试验 6长持续时间电流耐受试验：按GB11032中5.5条进行。 1)线路放电试验 2)方波电流冲击耐受试验 7密封试验：按GB11032中5.6条进行。 8瓷套绝缘耐受试验：按GB11032中5.12条进行。 9压力释放试验：按GB11032中5.8条进行。 1)大电流压力释放试验 2)小电流压力释放试验 10机械负荷试验：按GB11032中5.3条进行。 11直流参考电压试验：按GB11032中5.14条进行。 12无线电干扰电压和局部放电试验：按GB11032中5.13条进行。 13人工污秽试验(重污秽地区用产品要求)：按GB11032中5.16条进行。 14 多柱避雷器电流分布试验(由多柱电阻片组成的避雷器要求)：按GB11032中5.15条进行。9.2.2出厂试验 1持续电流试验：按GB11032中5.9条进行。 2标称放电电流残压试验：按GB11032中5.4条进行。 3工频参考电压试验：按GB11032中5.7条进行。 4直流参考电压试验：按GB11032中5.14条进行。 5密封性能试验：按GB11032中5.6条进行。 6局部放电试验：按GB11032中5.13条进行。 7多柱避雷器电流分布试验：按GB11032中5.15条进行。9.2.3现场试验现场试验在避雷器安装完毕后进行，试验应在卖方代表参加的情况下由买方承担，试验结果应与制造厂出厂试验数据或本规范书的技术条件相符。试验项目如下： 1外观检查：检查外观、铭牌及其附件有无缺少和损坏。 2按GB11032中6.3条的规定，在工频持续电压下，测量通过避雷器(或元件)的全电流和阻性电流。 3按GB11032中6.7和6.8条的规定，对整只避雷器施加工频或直流电压、测量避雷器的工频或直流参考电压值。 4按GB11032中6.4.2条进行避雷器的残压试验。 5按GB11032中6.9条进行避雷器的局部放电试验。 6按GB11032中6.16条进行密封试验。 7检查放电计数器动作情况和避雷器基座绝缘。10包装、运输和贮存10.1设备制造完成并通过试验后应及时包装，否则应得到切实的保护，确保其不受污损。10.2所有部件经妥善包装或装箱后，在运输过程中尚应采取其它防护措施，以免散失损坏或被盗。10.3在包装箱外应标明买方的订货号、发货号。10.4各种包装应能确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏、丢失、变形、受潮和腐蚀。10.5包装箱上应有明显的包装储运图示标志(按GB191)。10.6整体产品或分别运输的部件都要适合运输和装载的要求。10.7随产品提供的技术资料应完整无缺，提供份额符合GB11032的要求。附录A主要名词解释A1避雷器的额定电压：施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值。按照此电压设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。A2避雷器的持续运行电压：在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。A3避雷器的持续电流：在持续运行电压下流过避雷器的电流。由阻性和容性分量组成。A4避雷器的工频参考电流：用于确定避雷器工频参考电压的工频电流阻性分量的峰值。A5避雷器的工频参考电压：在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压最大峰值除以。A6避雷器1mA直流参考电压：在1mA直流参考电流下测出的避雷器上的电压。A7避雷器的工频电耐受时间特性：在规定条件下，对避雷器施加不同的工频电压，避雷器不损坏、不发生热崩溃时所对应的最大持续时间的实际曲线。A8避雷器的热崩溃：是描述当避雷器的功率损耗随金属氧化物非线性电阻片的温度升高而增大、引起温度进一步上升，最终导致避雷器损坏的过程。A9避雷器的热稳定：是描述避雷器动作负载试验时引起温度上升后、避雷器在规定的持续运行电压和规定的环境条件下，非线性电阻片的温度随时间而下降的情况。A10荷电率：是指长期施加在避雷器上的工作电压峰值与1mA直流参考电压的比值。即：荷电率= Um×/U1mA×N式中：Um系统最高工作电压(kV) U1mA一片电阻片的1mA直流参考电压 电压分布不均匀系数(=1.051.1) N氧化锌电阻片的片数。A11压比：是指避雷器通过标称放电电流的残压与1mA直流电流时的电压之比。即：压比=式中Uch避雷器的标称放电电流(kA)下的残压(kV)。 U1mA避雷器1mA直流参考电压。附录B避雷器的选择一般应按下列程序选择避雷器。B1按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽和地震条件等，确定避雷器的使用条件。B2根据GB11032，避雷器的正常使用条件如下。B2.1环境温度不高于40，不低于40；B2.2太阳光的辐射；B2.3海拔不超过1000m；B2.4电源的频率不小于48Hz，不超过52Hz；B2.5长期施加在避雷器上的工频电压应不超过避雷器的持续运行电压；B2.6地震烈度7度及以下地区；B2.7最大风速不超过35m/s。B3避雷器的异常使用条件B3.1温度高于40，或低于40；B3.2海拔高度高于1000m；B3.3可能使绝缘表面或安装金具产生劣化的烟气或蒸气；B3.4因烟气、灰尘、盐雾或其他导电物质引起严重污染；B3.5避雷器的带电水冲洗；B3.6粉尘、煤气或烟气的爆炸性混合物；B3.7 异常机械条件(烈度7度以上的地震、振动、最大风速超过35m/s，覆冰厚度超过2cm等)；B3.8额定频率低于48Hz或高于52Hz；B3.9热源靠近避雷器；B3.10用于六氟化硫气体或油中；B3.11其他。B4根据被保护对象选择避雷器的类型；本标书的范围避雷器可分为两大类即电站型和变压器中性点用避雷器。B5按照系统最高电压确定避雷器持续运行电压。避雷器的持续运行电压系统最高相电压B6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以工频电压耐受时间特性进行校核。避雷器的额定电压的选择应以电力系统的暂时过电压作为基础。产生工频过电压的主要原因是空载长线的电容效应，不对称接地故障、发电机突然甩负荷等。由于暂时过电压与系统结构的参数密切相关，对于某些复杂系统需要通过模拟、计算或对实际系统的调查估算暂时过电压及其持续时间。为了简化额定电压的选择程序，避雷器的额定电压通常按电力系统单相接地并考虑甩负荷条件下健全相的最高暂时过电压选择。110kV及220kV中性点有效接地系统，接地故障因素不超过1.4，避雷器的额定电压一般可采用1.4倍系统最高工作相电压。330kV及500kV系统，甩负荷和空载长线等因素的影响较大。线路断路器的变电所侧和线路断路器的线路侧的避雷器，其额定电压一般分别可按1.3和1.4倍最大相电压选取。避雷器耐受暂时过电压的允许时间是施加于避雷器上暂时过电压值和初始过电压能量的函数。一般按技术要求选定额定电压后，并非必须校核工频过电压耐受特性。在避雷器安装点可能出现幅值较大持续时间较长的暂时过电压的特殊情况，或为了取得绝缘更大的保护裕度，选择较低一级额定电压的避雷器时，宜对工频电压耐受特性校核，如暂时过电压的幅值或时间超过避雷器的耐受能力，则需选择额定电压较高一级的避雷器(或与厂家协商解决)。B7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；标称放电电流是冲击波形为8/20us放电电流的峰值，它根据雷电波流经避雷器的放电电流幅值，对避雷器的类型分别进行等级划分。电站避雷器主要划分为5kA、10kA、20kA三个等级，中性点避雷器为1.0kA。按照GBJ64规定，110kV及以上的架空线路，绝大部分均为沿全线架设避雷线，保护角也比较小。按远方雷击的侵入波统计，通过避雷器的雷电流绝大多数为：B7.1110220kV系统一般不大于5kA，在雷电活动特别强烈的地区，进线保护不完善或进线段耐雷水平达不到规定时可能大于5kA，但小于10kA；B7.2330kV系统一般不大于10kA。B7.3500kV系统在一个变电所内有多组避雷器时，每组不大于20kA。近区雷击一般不作为选择标称放电电流的依据，但避雷器应该具有足够的大电流冲击耐受能力。B8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耐受试验等级，方波冲击试验电流幅值以及能量吸收能力；氧化锌避雷器的通流容量与传统避雷器一样，可分为雷电冲击电流和长持续时间电流两种通流容量，前者包括4/10s、65kA大电流耐受两次和8/20s标称雷电流耐受18次；后者为2ms方波，其电流幅值与电压等级、输电线路长度有关，试验时应耐受18次。对于操作冲击，GB11032对110kV及以上线路分为以下四个等级，见下表。氧化锌避雷器的线路放电等级线路放电等级系统额定电压等级（kV）标称放电电流等级（kA）避雷器额定电压（kV）放电电流的视在持续时间（s）相对应的线路长度（km）抽查试验的2000s方波电流（A）11105，10100200030040022205，102002000300600333010288312240036010004500103964682800420120055002039646828004201500 如系统条件符合上表，避雷器的线路放电等级一般可直接选取。如系统条件符合上表或对避雷器能量吸收能力有较高要求时，应通过计算确定避雷器在运行中吸收的能量除以避雷器额定电压为实际要求的比能量，再根据比能量按下图找出相应的线路放电等级。N'比能量，为避雷器允许通过能量与额定电压的比值kJ/kV；