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FGB2第二代復合式過電壓保護器

 

一、產品概述：

FGB2復合式過電壓保護器，是我公司針對現行各類過電壓保護器的保護弱點而研製的新一代專利產品。

    交流中壓3-35kV電力系統，對真空開關開斷產生的操作過電壓，專用的保護設備是阻容吸收器，但其不能防雷和其它高幅值的過電壓。另一方面，避雷器即使進行了組合式設計，依然不能達到完全防止有危害操作過電壓的理想效果。按正確的配置方式，將兩者進行組合的產品，就是復合式過電壓保護器。

FGB2復合式過電壓保護器，用於櫃內使用，與真空開關配套。為高頻震盪吸收、高幅閥式限壓相結合的裝置，既可以最有效限制操作過電壓，又具有強大的防雷功能。

FGB2復合式過電壓保護器，復合式的模塊設計，省去了用戶獨立設計的複雜演算和選型，大大降低了電氣設計中絕緣配合的失誤率。採用四星型三相組合式接法，滿足我國電網實際情況，相間保護能力強。干式設計，全封閉結構，安全耐用，緊湊美觀，有效實現了全功能、小型化。

 

二、用途及執行標準：

    FGB2 技術規範依據以下標準：       

    GB 311.1-1997《高壓輸變電設備的絕緣配合》；

    GB 11024.1-2001《1kV以上電力並聯電容器》；

    GB 3667-1997《交流電動機電容器》；

    JB/T 10496-2005《交流三相組合式無間隙金屬氧化物避雷器》；

    JB/T 10609-2006《交流三相組合式有串聯間隙金屬氧化物避雷器》；

    對以上標準中未明確限定的重要參數配置，依據DL/T 620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》修正執行。

 

三、使用條件：

環境溫度：不高于+40℃，不低於-40℃；

海拔高度：不超過1500m（1500m以上為專用高原型產品）；

電源頻率：50±2Hz；60±2Hz；

地震烈度：7度及以下；

最大風速：35m/s；

安裝點空氣中無腐蝕性、爆炸性氣體或塵埃；

安裝點短時工頻電壓升高不得超過保護器額定電壓。

 

四、性能優點：

完整功能專業保護  

    在中壓電網中，真空電器產品（真空斷路器、真空接觸器、真空負荷開關、真空重合器等）因其滅弧能力極強，在關、合感性負載（發電機、變壓器、 電抗器、電動機等）時，容易引發截流過電壓、多次重燃過電壓及三相同時開斷過電壓。這些操作過電壓具有高幅值、高陡度（振盪頻率高達几十～几百kHz ），對感性負載的危害性極大，被稱為“電機殺手”。 此外，在運行中，電氣設備同時也會受到雷電過電壓的侵害。 FGB2是既能保護以上操作過電壓同時又能保護雷電過電壓的電氣產品。

全新設計專利技術  

    FGB2將阻容吸收器迴路通過特殊接線方式連接，可根據現場實際需要投切或不投切。同時所有電容器和放電間隙測試端子均完全密封，僅需要進行設備例行試驗時打開測試。該設計思路為國內首創，有效克服了阻容吸收器與避雷器在複雜環境下的保護兼容性問題，同時避免第一代復合式過電壓保護器出現的由於測試端子裸露造成的事故隱患。

標本兼治功能強大  

    目前常規的組合式過電壓保護器，均是利用氧化鋅閥片的殘壓來限制過電壓的幅值，但只限幅不限頻，治標不治本，無法有效地保護設備。而且由於閥片響應速度的關係，過電壓波頭時間越短，氧化鋅避雷器的殘壓越高（陡波衝擊電流下的殘壓比操作衝擊電流下的殘壓要高出 20～35%），這使得與電動機耐受電壓之間的配合極為困難。截流過電壓和重燃過電壓類似陡波，波頭時間極短，不足 1μS，會使氧化鋅避雷器、各類組合式過電壓保護器在高陡度的過電壓作用下難以有效地保護設備。特別是有些組合式過電壓保護器每相均有串聯間隙，該間隙在很多操作過電壓作用時間內來不及擊穿，從而失去了保護操作過電壓的功能。

    FGB2依據操作過電壓產生的機理，充分利用電容的降頻特性和閥片的限幅特性，成功抑制操作過電壓的高幅值和高陡度，從根本上達到限幅降頻——保護設備的目的。標本兼治，有效地保証電氣設備及電力系統正常運行的安全性及可靠性。

降低陡度保護匝間  

    感性負載的匝間電位梯度與電流陡度（di/dt）成正比，操作過電壓的振盪頻率可達几十到几百kHz，陡度極高，對電機和變壓器的匝間絕緣危害極大，同時易使斷路器發生重燃。現場許多事故實例都証明，在操作過電壓的作用下，電機和變壓器的損坏部位大多集中在匝間，且以進線端的匝間為主，這說明高陡度對帶繞組的電氣設備的危害性是極大的。

    FGB2中設計的阻容迴路能夠有效降低操作過電壓的振盪頻率，且可有效地緩解陡波的波頭，降低了繞組間的電位梯度，成功抑制高陡度對電氣設備的危害。同類的過電壓保護設備，如避雷器、各類組合式過電壓保護器等，對改變操作過電壓的振盪頻率、降低陡度無能為力，不能防治高陡度對感性負載匝間造成的損傷。 

自控接入響應迅速  

    FGB2利用電阻元件材質納秒級的響應速度，在正常工作情況下，呈現兆歐級的高阻態，電流極小，起到與電網隔離作用。而在過電壓作用下，迅速轉化為几十至几百歐姆的低阻態，使保護器自動即時接入電網，起到保護作用。實現了快速導通、快速關斷的自控功能。

不再導致附加電流  

    正常運行及單相接地時，由於FGB2與電網隔離， 不向電網提供附加的電容電流。不會出現普通阻容吸收器附加對地電容電流過大而影響系統中性點接地方式的情況，也可大大減少因單相接地時電容電流過大而引發的弧光接地過電壓的發生几率。 

動態記錄清晰掌控  

    可根據用戶要求選裝動作計數器，記錄FGB2的動作次數，清晰掌控系統運行過程中的過電壓情況及FGB2的動作狀況。（我公司通用JS-1、JS-3、IM三種，各有不同特點，具體選型方法見計數器項）

針對設計保護到位  

    FGB2根據保護對象的耐壓水平不同，有針對性設計適合的技術參數以達到最優的保護效果。如：電機與變壓器、線路等設備的耐壓水平不同，故保護用的FGB2的動作參數分別獨立設計。並從型號加以區分為：A型、B型和C型。其中，A型為電機型，專用於保護電動機、發電機；B型為電變電型，專用於保護變壓器、電抗器、線路等。另外還可針對運行環境惡劣、絕緣耐受薄弱的電爐變壓器，和並聯電容器的C型產品。

保護功能週邊分享

    FGB2是用來保護真空斷路器負荷側的感性負載免受操作過電壓的侵害；但若在斷路器負荷側及母線側均裝有FGB2時，可有效限制兩側的操作過電壓的幅值與頻率，大大改善加在斷路器斷口上的電壓降，減少斷路器的重燃几率和滅弧室外部閃絡，對斷路器起到輔助的保護作用。

高效節能低碳環保

    FGB2在正常運行中僅通過μA 級的電流，相比之 下，通常採用線性電阻為100歐姆、0.1μF的普通阻容吸收器迴路電流不小於 100mA，因此，FGB2不會出現固定電阻長期發熱的情況，節約了電能。 

短時工作壽命延長  

    因電容器正常工作時不投入運行，分壓極低，僅在過電壓發生的mS 級時段內發揮作用，所以大大提高了FGB2的電容器工作壽命。 

安全投切適應面廣

    當電網中含有各階高次諧波，會使普通阻容吸收器的電容迴路電流異常增大、電阻過熱，對其正常運行產生威脅。而FGB2由於增加了投切裝置，可以在高次諧波含量較高的電網中工作，適應現場複雜的電網運行環境。 

設計精巧結構安全

        FGB2採用可投切式設計，內部投切連接方式見下圖：

 

    打開底座正面封閉蓋后，可發現阻容迴路投切點（R端子）和放電間隙投切點（F端子）。產品出廠時兩部分用導線連接，若不需要使用阻容迴路，可將導線拆除，產品成為常規帶間隙過電壓保護器。完成投切接線后，封閉絕緣蓋，產品正常使用中不出現絕緣隱患。

    投切點同時作為傳統的復合式過電壓保護器參數測試端子使用，測試FGB2的電容參數和間隙放電參數，具體試驗方法見產品安裝使用說明書。

型號定義：

 

 

五、典型參數：

FGB2-A系列（電機型）

電機額定電壓kV		3.15	6.3	10.5
保護器額定電壓kV		3.6	7.2	12.0
工頻放電電壓kV（不小於）		7.5	15.0	25.0
1.2/50衝擊放電電壓（不大於）	峰值	9.5	18.7	31.0
250A操作衝擊電流殘壓kV（不大於）		7.6	15.0	25.0
500A雷電衝擊電流殘壓kV（不大於）		9.5	18.7	31.0
4/10μs大電流衝擊耐受kA		65
2ms方波通流容量A		200
額定電容μF（±5%）		0.1	0.1	0.1
電容接入電網電壓kV（±10%）		4.0	8.0	15.0
電容1min交流耐壓kV		25	30	42
電容1min直流耐壓kV		50	60	84

FGB2-B系列（變電型）

電機額定電壓kV		3	6	10	20	35
保護器額定電壓kV		3.6	7.2	12.0	24.0	40.5
工頻放電電壓kV（不小於）		8.0	16.0	26.0	50.0	80.0
1.2/50衝擊放電電壓（不大於）		12.0	24.0	41.0	82.0	124.0
250A操作衝擊電流殘壓kV（不大於）		10.2	20.4	35.0	68.0	105.4
500A雷電衝擊電流殘壓kV（不大於）		12.0	24.0	41.0	85.0	124.0
4/10μs大電流衝擊耐受kA		65
2ms方波通流容量A		200
額定電容μF（±5%）		0.1	0.1	0.1	0.05	0.05
電容接入電網電壓kV（±10%）		6.0	11.0	19.0	35.0	62.0
電容1min交流耐壓kV		25	30	42	65	95
電容1min直流耐壓kV		50	60	84	130	190

FGB2-C系列（電容型）

電機額定電壓kV		3	6	10	20	35
保護器額定電壓kV		3.6	7.2	12.0	24.0	40.5
工頻放電電壓kV（不小於）		8.0	16.0	26.0	50.0	80.0
1.2/50衝擊放電電壓（不大於）		12.0	24.0	41.0	82.0	124.0
250A操作衝擊電流殘壓kV（不大於）		10.2	20.4	35.0	68.0	105.4
500A雷電衝擊電流殘壓kV（不大於）		12.0	24.0	41.0	85.0	124.0
4/10μs大電流衝擊耐受kA		65
2ms方波通流容量A		200
額定電容μF（±5%）		0.1	0.1	0.1	0.05	0.05
電容接入電網電壓kV（±10%）		6.0	11.0	19.0	35.0	62.0
電容1min交流耐壓kV		25	30	42	65	95
電容1min直流耐壓kV		50	60	84	130	190