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交流线路用金属氧化物避雷器的伏安温度特性研究

2213    2021-07-27

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作者:周啸宇1, 周路遥2, 李特2, 李晓波3, 魏仲镔4, 郭洁5

作者单位:1. 国网浙江省电力有限公司,浙江 杭州 310007;
2. 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江 杭州,310014;
3. 浙江金凤凰电力科技有限公司,浙江 绍兴 312000;
4. 浙江科成电气有限公司,浙江 绍兴 312000;
5. 西安交通大学,陕西 西安 710000


关键词:金属氧化物避雷器;金属氧化物电阻片;伏安特性;温度特性


摘要:

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)的工作特性依赖于其伏安特性,由于金属氧化物电阻片(metal oxide varistor,MOV)的非线性,MOV的伏安特性是温度、电压幅值、电流波形等诸多因素影响的函数。该文根据MOV实际运行工况分区段研究不同温度下的伏安特性,获得不同温度下MOV暂态冲击电流下的伏安特性曲线及电压温度曲线。结果表明:多重雷击作用下,交流MOV在操作区段温度系数有一个由负数过渡到正数的过程,且温度系数的绝对值都很小,最大为0.0519%/℃;MOV在雷电区(8/20 μs)呈现微弱的正温度系数,最大温度系数为0.0259%/℃;MOV在陡波区(1/5 μs)呈现微弱的正温度系数,最大温度系数为0.065%/℃;MOV在大电流区(4/10 μs)呈现微弱的正温度系数,最大温度系数为0.0409%/℃。考虑绝热过程和前次雷击注入能量对MOA的伏安特性的影响,后续多重雷击MOA不同波形冲击下的吸收能量相近,每次吸收能量后产生的温升也相近,MOA须具备足够的固有能量吸收能力。


Research on voltage-current temperature characteristics of metal oxide arrester for AC line
ZHOU Xiaoyu1, ZHOU Luyao2, LI Te2, LI Xiaobo3, WEI Zhongbin4, GUO Jie5
1. State Grid Zhejiang Electric Power Company, Hangzhou 310007, China;
2. State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute, Hangzhou 310014, China;
3. Zhejiang Golden Phoenix Power Technology Co., Ltd., Shaoxing 312000, China;
4. Zhejiang Kecheng Electrical Co., Ltd., Shaoxing 312000, China;
5. Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710000, China
Abstract: The operating characteristics of metal oxide arrester (MOA) depend on its voltage-current characteristics. Due to the nonlinearity of metal oxide varistor (MOV), the voltage-current characteristics of MOV are functions of temperature, voltage amplitude, current waveforms, and many other factors. In this paper, according to the actual operating conditions of MOV, the voltage-current characteristics at different temperatures are studied in sections to obtain the voltage-current characteristic curve and voltage-temperature curve of the MOV transient inrush current at different temperatures. The results show that under the action of multiple lightning strikes, the temperature coefficient of the AC MOV has a transition from a negative number to a positive number in the operating section, and the absolute value of the temperature coefficient is very small, the maximum absolute value is

0.0519

%/℃; MOV is in the lightning zone (8/20 μs) presents a weak positive temperature coefficient, the maximum temperature coefficient is

0.0259

%/℃; MOV presents a weak positive temperature coefficient in the steep wave region (1/5 μs), the maximum temperature coefficient is 0.065%/℃; MOV in the large current region (4/10 μs), it shows a weak positive temperature coefficient, with a maximum temperature coefficient of

0.0409

%/℃. Considering the influence of the adiabatic process and the energy injected by the previous lightning strike on the voltage-current characteristics of the MOA, the absorption energy of subsequent multiple lightning strike MOA under different waveform impacts is similar, and the temperature rise generated after each energy absorption is also similar. MOA should have sufficient inherent energy absorptive capacity.
Keywords: metal oxide surge arresters(MOA);metal oxide varistors(MOV);voltage-current characteristics;temperature characteristics
2021, 47(7):154-160  收稿日期: 2020-07-17;收到修改稿日期: 2020-09-18
基金项目: 国网浙江省电力公司科技项目(5211DS16002P)
作者简介: 周啸宇(1987-),男,江苏泗阳县人,高级工程师,主要从事电网输电设备管理工作
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