常規(guī)MOA存在的主要問(wèn)題-氧化鋅避雷器測(cè)試儀生產(chǎn)商供稿
分析了中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中氧化鋅避雷器存在的問(wèn)題，提出一種帶串聯(lián)間隙、四星形接法的組合式MOA 。提高了MOA的保護(hù)特性。
1 引言
發(fā)電廠以及冶金、化工、煤炭、石油等行業(yè)中，由于高壓電動(dòng)機(jī)、電爐等設(shè)備起停頻繁，產(chǎn)生嚴(yán)重的操作過(guò)電壓。由于操作過(guò)電壓特別是相間過(guò)電壓幅值較高，使得廠用電系統(tǒng)事故頻繁．造成損失。通常供電系統(tǒng)采用氧化鋅避雷器 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)MOA) 限制過(guò)電壓，但實(shí)際運(yùn)行情況表明，高壓電動(dòng)機(jī)和變壓器絕緣仍發(fā)生擊穿．相同閃絡(luò)等事故也時(shí)有發(fā)生。這是因?yàn)椋簾o(wú)論是無(wú)間隙的 MOA 還是帶串聯(lián)或并聯(lián)間隙的 MOA，其接線方式多為星形接線，而操作地壓主要產(chǎn)生在高壓電動(dòng)機(jī)、變壓器的相與相之間。所以各種形式的MOA對(duì)于相同的絕緣不能進(jìn)行很好的保護(hù)。
常規(guī)的MOA由于考慮自身的安全。其直流ImA參考電壓UImA一般選值較高。從而使殘壓過(guò)高。這樣就使得MOA過(guò)高的殘壓與被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平配合不當(dāng)，因此MOA 保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)對(duì)絕緣作用比較勉強(qiáng)。MOA 存在的另一個(gè)問(wèn)題是持續(xù)運(yùn)行電壓選值低，僅為相電壓，因而在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中MOA在單相接地時(shí)損壞較多。這樣又增加了系統(tǒng)的事故，如果將 MOA 的持續(xù)運(yùn)行電壓選為線電壓，使MOA的UImA值及殘壓更高，達(dá)不到保護(hù)特性不能降低韻要求。
本文介紹一種帶串聯(lián)間隙并采用四星形接法的MOA，對(duì)相間和相地均能起到保護(hù)作用，而且自身又可安全可靠地運(yùn)行。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行表明，效果十分明顯。
2 常規(guī)MOA存在的主要問(wèn)題
MOA中氧化鋅閥片的伏安特性如圖l所示。在圖1中，UImA為直流ImA參考電壓。U100A為MOA中流過(guò)100A操作沖擊電流時(shí)的殘壓。Uc為MOA的持續(xù)運(yùn)行電壓。
K1=U100A/UImA (1)
在通常情況下，制造水平較高的氧化鋅電阻片的殘壓比K1=1.4。氧化鋅電阻片的荷電率可表示為
K2=
Uc／UImA (2)
荷電率是表征ZnO閥片在某一電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行的壽命指標(biāo)。如果K2=0.75．則閥片可在0.75UImA的電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，氧化鋅電阻片的壽命指標(biāo)是這樣確定的，將ZnO閥片置入115℃加速老化箱中．外加Uc=0.75 UImA/
的電壓．測(cè)其初始漏電流Ioh。經(jīng)過(guò)1000h后測(cè)其終止時(shí)漏電流I100h。如果I100h＜2Ioh，則認(rèn)為該閥片在常溫下、荷電率K2=0.75時(shí)可運(yùn)行100年。通常制造水平高的ZnO閥片K2=0.8，而在設(shè)計(jì)及使用中一般取k2＜0.8。信息整理：m.lyansai.com
根據(jù)國(guó)際GB11032-89，6kV系統(tǒng)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的MOA持續(xù)運(yùn)行電壓Uc=4kV。直流ImA參考電壓UImA＞11.3kV。對(duì)于6kV電動(dòng)機(jī)其相對(duì)地和相對(duì)之間的絕緣所能取受的過(guò)電壓值為:
UR=
(2Us+1)×0.75×1.15 (3)
式中Us------系統(tǒng)額定電壓
常規(guī)的MOA相對(duì)地100A操作沖擊電流時(shí)殘壓可由(1)式求出，將Us=6kV，K1=1.4，UImA=11.3kV代入(3)和(1)式可以求得
UR=15.9kV，U100A=15.8kV。
通常開(kāi)關(guān)截流和多次重燃時(shí)相間過(guò)電壓為對(duì)地過(guò)電壓的1.5倍。而開(kāi)關(guān)三相同步截流時(shí)相間過(guò)電壓為對(duì)地過(guò)電壓的2倍。由于常規(guī)的MOA是星形接法，其相對(duì)相之間的100A操作沖擊電流的殘壓為：
U相間=2U100A
從上面可以看出，由于U100A與UR相當(dāng)，因此常規(guī)的MOA對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)相對(duì)絕緣保護(hù)作用比較勉強(qiáng)。又由于U相間遠(yuǎn)大于U100A，所以對(duì)相與相之間絕緣則完全不能進(jìn)行保護(hù)。
MOA也存在荷電率過(guò)高的問(wèn)題。對(duì)于6kV系統(tǒng)的MOA，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其持續(xù)運(yùn)行電壓為相電壓的有效值，即Uc=Us×1.1
=4kV。將Uc=4kV代入荷電率公式(2)可得K2=0.5，這樣的荷電率是可以長(zhǎng)期運(yùn)行的。如果發(fā)生單相接地．作用在健全相的MOA 上所承受的持續(xù)運(yùn)行電壓的 
倍相電壓，甚至更高。此時(shí)荷電率K"2為：
K"2=
× 
Uc/UImA (5)
將Uc=4Kv，UImA=11.3kV代入上式可以得到K"r=0.95。如此高的荷電率MOA是承受不了的。因此常規(guī)的MOA必然在單相接地或諧振時(shí)產(chǎn)生過(guò)電壓情況下?lián)p壞較多。當(dāng)然，有些同志也指出，電機(jī)是不允許經(jīng)常一相接地的，更不允許長(zhǎng)時(shí)間接地運(yùn)行。
根據(jù)上面的分析可以看出，常規(guī)的MOA由于其額定電壓和持續(xù)運(yùn)行電壓選值偏低。在一些情況下不僅不能起到保護(hù)設(shè)備的作用，反而增加了電力系統(tǒng)的事故。如將MOA本身的安全性得到了提高到線電壓，雖然 MOA 的持續(xù)運(yùn)行電壓Uc提高，但也大大提高了相對(duì)地和相對(duì)相的電壓保護(hù)值。
以6KV為例，如果Uc選為線電壓。根據(jù)上面的公式可以求出在K1=1.4、K2=0.75的情況下U100A=20kA、U相間=40kV。如此高的電壓保護(hù)值根本不能保護(hù)電動(dòng)機(jī)的絕緣。
3 提高M(jìn)OA的保護(hù)性能
首先考慮提高ZnO閥片的制造水平來(lái)解決問(wèn)題，假定將ZnO閥片的制造水平提高到目前的最高水平，即取
K1=1.27、K2=0.85。
此時(shí)保護(hù)比K則為：
K=K1/K2=U100A/
Uc (6)
由上式可求出MOA相對(duì)地100A操作沖擊電流的殘壓幅值為：(4)U100A=
kUc (7)
相對(duì)相之間100A操作沖擊電流的殘壓幅值可由(4)式求得。
上面已經(jīng)指出．當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)MOA上承受的持續(xù)運(yùn)行電壓為
倍的相電壓。以
6kV系統(tǒng)為例，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)持續(xù)運(yùn)行電壓為U"c=
Uc=7.6kv．將U"c取代（7)式中的Uc并取ZnO閥片的最高制造水平即K=1.5，從(7)式中可得相對(duì)地之間的操作沖擊電流殘壓為U100A=16kV．再由(4)式可求出相對(duì)相之同的殘壓為U相間=32kV，都超過(guò)了電機(jī)絕緣所允許的值UR=15.9kV。
由此可見(jiàn)，提高ZnO閥片的制造水平不能解決問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)MOA結(jié)構(gòu)，充分利用ZnO的特性。信息整理：m.lyansai.com
要改進(jìn)MOA的結(jié)構(gòu)，必須尋求另外的途徑。帶串聯(lián)間隙的MOA因間隙存在，閥片無(wú)荷電率問(wèn)題，不存在荷電率K2 。因而K=K1/K2不成立。因?yàn)殚g隙的存在僅有殘壓比K1的問(wèn)題，殘壓U100A原則上可隨UImA任意選取。國(guó)外生產(chǎn)的帶串聯(lián)間隙的MOA達(dá)到U100A=15kV．但其相同電壓為30kV。
為了使U100A=U相間，除了加串聯(lián)間隙還必須改變MOA的接線方式。即將傳統(tǒng)的星形接法改為四星形接法，如圖2所示。
圖2所示是一種新型的帶串聯(lián)間隙的組合式氧化鋅避雷器(TBP)，TBP由四個(gè)帶放電間隙的氧化鋅電阻單元構(gòu)成，采用組合式結(jié)構(gòu)并以四星形方式聯(lián)接。由于TBP是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，因此其中的任意三個(gè)端子都可接A、B、C三相。另一個(gè)端子接地線。采用這種特殊的結(jié)構(gòu)和接線方式．使得相間過(guò)電壓大為降低，提高了保護(hù)性能?，F(xiàn)場(chǎng)使用情況也表明，TBP解決了用電最統(tǒng)中的操作過(guò)電壓?jiǎn)栴}。
表1示出了TBP的主要參數(shù)。
4.1 與常規(guī)的MOA相比較
在TBP中采用間隙，使ZnO和間隙互為保護(hù)。間隙使ZnO的荷電率為零。不存在老化問(wèn)題。ZnO良好的非線性伏安特性又使間隙放電后無(wú)截波、無(wú)續(xù)流，間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù)，提高了其壽命，壽命可達(dá)103次以上。信息整理：m.lyansai.com
帶串聯(lián)間隙的TBP由于充分利用了ZnO閥片的優(yōu)點(diǎn)，間隙無(wú)需滅弧。因此只需一個(gè)間隙而且結(jié)構(gòu)筒單．一個(gè)間隙的結(jié)構(gòu)使間隙分散度大的問(wèn)題得到解決，一般由制造誤差引起的分散度在10%以?xún)?nèi) 。另外，單間隙使放電值不再受外殼環(huán)境因素變化的干擾，放電電壓分散度在5%以?xún)?nèi)。
TBP通過(guò)改善間隙的結(jié)構(gòu)以及選擇間隙之間瓷環(huán)村料的介電系數(shù)。使得其沖擊系數(shù)接近于l，也就是上升前沿為1.2 μs的沖擊電壓放電值和上升前沿為5ms的工頻電壓放電壓放電值一致。這樣。在操作沖擊電壓波形范圍內(nèi)(20us-50ms) 的任意波形電壓，放電電壓值均相等。
TBP采用四星形接線方式，可將相同過(guò)電壓大大降低。與常規(guī)的MOA相比．相間過(guò)電壓下降了60%-70%，保護(hù)的可靠性大為提高。另外，相對(duì)相、相對(duì)地保護(hù)電壓值低．可將操作過(guò)電壓可靠地限制在被保護(hù)設(shè)備的絕緣允許范圍內(nèi) 。而且在單相接地、間隙性弧光接地和諧振過(guò)電壓下可長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
4.2 與阻容過(guò)電壓吸收器相比較
目前國(guó)內(nèi)在某些場(chǎng)合也采用阻容過(guò)電壓吸收器來(lái)限制操作過(guò)電壓。阻容過(guò)電壓吸收器的最大優(yōu)點(diǎn)是能緩和過(guò)電壓波頭的陡度。阻容過(guò)電壓吸收器的缺點(diǎn)是無(wú)明確的過(guò)電壓限制值且吸收過(guò)電壓的能量太小。
阻容過(guò)電壓吸收器在過(guò)電壓時(shí)吸收的能量為：
(1) TBP 中使用了間隙和 ZnO 閥片，兩者互為保護(hù) 。閥片存在老化問(wèn)題，間隙使其荷電率為零，間隙在續(xù)流時(shí)易損壞。ZnO閥片使其無(wú)續(xù)流．兩種元件發(fā)揮各自?xún)?yōu)點(diǎn)。
(2) TBP采用四星形接線方式．相間過(guò)電壓大大降低，與常規(guī)MOA相比。相間過(guò)電壓下降了60%-70%?？煽康乇Ｗo(hù)了被保護(hù)的設(shè)備。
(3) TBP 由于 ZnO 的良好性能．間隙動(dòng)作后立即熄弧。無(wú)續(xù)流，無(wú)截波。間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù)．通流量減?。议g隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)量最少．沖擊系數(shù)為l，放電電壓不隨放電波形變化而變化．保護(hù)性能優(yōu)良。
(4) TBP的相對(duì)相、相對(duì)地保護(hù)電壓值低，將操作過(guò)電壓可靠地限制在被保護(hù)設(shè)備的絕緣允許范內(nèi)。
信息整理：m.lyansai.com
1 引言
發(fā)電廠以及冶金、化工、煤炭、石油等行業(yè)中，由于高壓電動(dòng)機(jī)、電爐等設(shè)備起停頻繁，產(chǎn)生嚴(yán)重的操作過(guò)電壓。由于操作過(guò)電壓特別是相間過(guò)電壓幅值較高，使得廠用電系統(tǒng)事故頻繁．造成損失。通常供電系統(tǒng)采用氧化鋅避雷器 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)MOA) 限制過(guò)電壓，但實(shí)際運(yùn)行情況表明，高壓電動(dòng)機(jī)和變壓器絕緣仍發(fā)生擊穿．相同閃絡(luò)等事故也時(shí)有發(fā)生。這是因?yàn)椋簾o(wú)論是無(wú)間隙的 MOA 還是帶串聯(lián)或并聯(lián)間隙的 MOA，其接線方式多為星形接線，而操作地壓主要產(chǎn)生在高壓電動(dòng)機(jī)、變壓器的相與相之間。所以各種形式的MOA對(duì)于相同的絕緣不能進(jìn)行很好的保護(hù)。
常規(guī)的MOA由于考慮自身的安全。其直流ImA參考電壓UImA一般選值較高。從而使殘壓過(guò)高。這樣就使得MOA過(guò)高的殘壓與被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平配合不當(dāng)，因此MOA 保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)對(duì)絕緣作用比較勉強(qiáng)。MOA 存在的另一個(gè)問(wèn)題是持續(xù)運(yùn)行電壓選值低，僅為相電壓，因而在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中MOA在單相接地時(shí)損壞較多。這樣又增加了系統(tǒng)的事故，如果將 MOA 的持續(xù)運(yùn)行電壓選為線電壓，使MOA的UImA值及殘壓更高，達(dá)不到保護(hù)特性不能降低韻要求。
本文介紹一種帶串聯(lián)間隙并采用四星形接法的MOA，對(duì)相間和相地均能起到保護(hù)作用，而且自身又可安全可靠地運(yùn)行。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行表明，效果十分明顯。
2 常規(guī)MOA存在的主要問(wèn)題
MOA中氧化鋅閥片的伏安特性如圖l所示。在圖1中，UImA為直流ImA參考電壓。U100A為MOA中流過(guò)100A操作沖擊電流時(shí)的殘壓。Uc為MOA的持續(xù)運(yùn)行電壓。
K1=U100A/UImA (1)
在通常情況下，制造水平較高的氧化鋅電阻片的殘壓比K1=1.4。氧化鋅電阻片的荷電率可表示為
K2=
Uc／UImA (2)荷電率是表征ZnO閥片在某一電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行的壽命指標(biāo)。如果K2=0.75．則閥片可在0.75UImA的電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，氧化鋅電阻片的壽命指標(biāo)是這樣確定的，將ZnO閥片置入115℃加速老化箱中．外加Uc=0.75 UImA/
的電壓．測(cè)其初始漏電流Ioh。經(jīng)過(guò)1000h后測(cè)其終止時(shí)漏電流I100h。如果I100h＜2Ioh，則認(rèn)為該閥片在常溫下、荷電率K2=0.75時(shí)可運(yùn)行100年。通常制造水平高的ZnO閥片K2=0.8，而在設(shè)計(jì)及使用中一般取k2＜0.8。信息整理：m.lyansai.com 根據(jù)國(guó)際GB11032-89，6kV系統(tǒng)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的MOA持續(xù)運(yùn)行電壓Uc=4kV。直流ImA參考電壓UImA＞11.3kV。對(duì)于6kV電動(dòng)機(jī)其相對(duì)地和相對(duì)之間的絕緣所能取受的過(guò)電壓值為:
UR=
(2Us+1)×0.75×1.15 (3)式中Us------系統(tǒng)額定電壓
常規(guī)的MOA相對(duì)地100A操作沖擊電流時(shí)殘壓可由(1)式求出，將Us=6kV，K1=1.4，UImA=11.3kV代入(3)和(1)式可以求得
UR=15.9kV，U100A=15.8kV。
通常開(kāi)關(guān)截流和多次重燃時(shí)相間過(guò)電壓為對(duì)地過(guò)電壓的1.5倍。而開(kāi)關(guān)三相同步截流時(shí)相間過(guò)電壓為對(duì)地過(guò)電壓的2倍。由于常規(guī)的MOA是星形接法，其相對(duì)相之間的100A操作沖擊電流的殘壓為：
U相間=2U100A
從上面可以看出，由于U100A與UR相當(dāng)，因此常規(guī)的MOA對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)相對(duì)絕緣保護(hù)作用比較勉強(qiáng)。又由于U相間遠(yuǎn)大于U100A，所以對(duì)相與相之間絕緣則完全不能進(jìn)行保護(hù)。
MOA也存在荷電率過(guò)高的問(wèn)題。對(duì)于6kV系統(tǒng)的MOA，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其持續(xù)運(yùn)行電壓為相電壓的有效值，即Uc=Us×1.1
=4kV。將Uc=4kV代入荷電率公式(2)可得K2=0.5，這樣的荷電率是可以長(zhǎng)期運(yùn)行的。如果發(fā)生單相接地．作用在健全相的MOA 上所承受的持續(xù)運(yùn)行電壓的 倍相電壓，甚至更高。此時(shí)荷電率K"2為：K"2=
× Uc/UImA (5)將Uc=4Kv，UImA=11.3kV代入上式可以得到K"r=0.95。如此高的荷電率MOA是承受不了的。因此常規(guī)的MOA必然在單相接地或諧振時(shí)產(chǎn)生過(guò)電壓情況下?lián)p壞較多。當(dāng)然，有些同志也指出，電機(jī)是不允許經(jīng)常一相接地的，更不允許長(zhǎng)時(shí)間接地運(yùn)行。
根據(jù)上面的分析可以看出，常規(guī)的MOA由于其額定電壓和持續(xù)運(yùn)行電壓選值偏低。在一些情況下不僅不能起到保護(hù)設(shè)備的作用，反而增加了電力系統(tǒng)的事故。如將MOA本身的安全性得到了提高到線電壓，雖然 MOA 的持續(xù)運(yùn)行電壓Uc提高，但也大大提高了相對(duì)地和相對(duì)相的電壓保護(hù)值。
以6KV為例，如果Uc選為線電壓。根據(jù)上面的公式可以求出在K1=1.4、K2=0.75的情況下U100A=20kA、U相間=40kV。如此高的電壓保護(hù)值根本不能保護(hù)電動(dòng)機(jī)的絕緣。
3 提高M(jìn)OA的保護(hù)性能
首先考慮提高ZnO閥片的制造水平來(lái)解決問(wèn)題，假定將ZnO閥片的制造水平提高到目前的最高水平，即取
K1=1.27、K2=0.85。
此時(shí)保護(hù)比K則為：
K=K1/K2=U100A/
Uc (6)由上式可求出MOA相對(duì)地100A操作沖擊電流的殘壓幅值為：(4)U100A=
kUc (7)相對(duì)相之間100A操作沖擊電流的殘壓幅值可由(4)式求得。
上面已經(jīng)指出．當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)MOA上承受的持續(xù)運(yùn)行電壓為
倍的相電壓。以6kV系統(tǒng)為例，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)持續(xù)運(yùn)行電壓為U"c=
Uc=7.6kv．將U"c取代（7)式中的Uc并取ZnO閥片的最高制造水平即K=1.5，從(7)式中可得相對(duì)地之間的操作沖擊電流殘壓為U100A=16kV．再由(4)式可求出相對(duì)相之同的殘壓為U相間=32kV，都超過(guò)了電機(jī)絕緣所允許的值UR=15.9kV。由此可見(jiàn)，提高ZnO閥片的制造水平不能解決問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)MOA結(jié)構(gòu)，充分利用ZnO的特性。信息整理：m.lyansai.com
要改進(jìn)MOA的結(jié)構(gòu)，必須尋求另外的途徑。帶串聯(lián)間隙的MOA因間隙存在，閥片無(wú)荷電率問(wèn)題，不存在荷電率K2 。因而K=K1/K2不成立。因?yàn)殚g隙的存在僅有殘壓比K1的問(wèn)題，殘壓U100A原則上可隨UImA任意選取。國(guó)外生產(chǎn)的帶串聯(lián)間隙的MOA達(dá)到U100A=15kV．但其相同電壓為30kV。
為了使U100A=U相間，除了加串聯(lián)間隙還必須改變MOA的接線方式。即將傳統(tǒng)的星形接法改為四星形接法，如圖2所示。
圖2所示是一種新型的帶串聯(lián)間隙的組合式氧化鋅避雷器(TBP)，TBP由四個(gè)帶放電間隙的氧化鋅電阻單元構(gòu)成，采用組合式結(jié)構(gòu)并以四星形方式聯(lián)接。由于TBP是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，因此其中的任意三個(gè)端子都可接A、B、C三相。另一個(gè)端子接地線。采用這種特殊的結(jié)構(gòu)和接線方式．使得相間過(guò)電壓大為降低，提高了保護(hù)性能?，F(xiàn)場(chǎng)使用情況也表明，TBP解決了用電最統(tǒng)中的操作過(guò)電壓?jiǎn)栴}。
表1示出了TBP的主要參數(shù)。
4.1 與常規(guī)的MOA相比較
在TBP中采用間隙，使ZnO和間隙互為保護(hù)。間隙使ZnO的荷電率為零。不存在老化問(wèn)題。ZnO良好的非線性伏安特性又使間隙放電后無(wú)截波、無(wú)續(xù)流，間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù)，提高了其壽命，壽命可達(dá)103次以上。信息整理：m.lyansai.com
帶串聯(lián)間隙的TBP由于充分利用了ZnO閥片的優(yōu)點(diǎn)，間隙無(wú)需滅弧。因此只需一個(gè)間隙而且結(jié)構(gòu)筒單．一個(gè)間隙的結(jié)構(gòu)使間隙分散度大的問(wèn)題得到解決，一般由制造誤差引起的分散度在10%以?xún)?nèi) 。另外，單間隙使放電值不再受外殼環(huán)境因素變化的干擾，放電電壓分散度在5%以?xún)?nèi)。
TBP通過(guò)改善間隙的結(jié)構(gòu)以及選擇間隙之間瓷環(huán)村料的介電系數(shù)。使得其沖擊系數(shù)接近于l，也就是上升前沿為1.2 μs的沖擊電壓放電值和上升前沿為5ms的工頻電壓放電壓放電值一致。這樣。在操作沖擊電壓波形范圍內(nèi)(20us-50ms) 的任意波形電壓，放電電壓值均相等。
TBP采用四星形接線方式，可將相同過(guò)電壓大大降低。與常規(guī)的MOA相比．相間過(guò)電壓下降了60%-70%，保護(hù)的可靠性大為提高。另外，相對(duì)相、相對(duì)地保護(hù)電壓值低．可將操作過(guò)電壓可靠地限制在被保護(hù)設(shè)備的絕緣允許范圍內(nèi) 。而且在單相接地、間隙性弧光接地和諧振過(guò)電壓下可長(zhǎng)期安全運(yùn)行。
4.2 與阻容過(guò)電壓吸收器相比較
目前國(guó)內(nèi)在某些場(chǎng)合也采用阻容過(guò)電壓吸收器來(lái)限制操作過(guò)電壓。阻容過(guò)電壓吸收器的最大優(yōu)點(diǎn)是能緩和過(guò)電壓波頭的陡度。阻容過(guò)電壓吸收器的缺點(diǎn)是無(wú)明確的過(guò)電壓限制值且吸收過(guò)電壓的能量太小。
阻容過(guò)電壓吸收器在過(guò)電壓時(shí)吸收的能量為：
(10)
式中 Uo-------初始電壓
U---------限制電壓
對(duì)于本文所述的四星形接法的MOA，其過(guò)電壓吸收能量為：
Wz=_U-IT
式中l(wèi)t一2ms方波通流量
現(xiàn)假定限制電壓U為15KV。忽略阻容過(guò)電壓吸收器的初始電壓Uo并設(shè)C=0.1μF，ZnO閥片的電流為400A，由此可得出Wc=11.25J，Wz=12000J。阻容過(guò)電壓吸收的能量遠(yuǎn)小于TBP吸收的能量，如此小的Wc不能滿(mǎn)足限壓的要求，較小的開(kāi)關(guān)截流值將引起電容器上的充電電壓超過(guò)限制值，在這一方面TBP顯然優(yōu)于阻容過(guò)電壓吸收器。
(1) TBP 中使用了間隙和 ZnO 閥片，兩者互為保護(hù) 。閥片存在老化問(wèn)題，間隙使其荷電率為零，間隙在續(xù)流時(shí)易損壞。ZnO閥片使其無(wú)續(xù)流．兩種元件發(fā)揮各自?xún)?yōu)點(diǎn)。
(2) TBP采用四星形接線方式．相間過(guò)電壓大大降低，與常規(guī)MOA相比。相間過(guò)電壓下降了60%-70%?？煽康乇Ｗo(hù)了被保護(hù)的設(shè)備。
(3) TBP 由于 ZnO 的良好性能．間隙動(dòng)作后立即熄弧。無(wú)續(xù)流，無(wú)截波。間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù)．通流量減?。议g隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)量最少．沖擊系數(shù)為l，放電電壓不隨放電波形變化而變化．保護(hù)性能優(yōu)良。
(4) TBP的相對(duì)相、相對(duì)地保護(hù)電壓值低，將操作過(guò)電壓可靠地限制在被保護(hù)設(shè)備的絕緣允許范內(nèi)。
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