FGB2第二代复合式过电压保护器

概述：

        FGB2第二代复合式过电压保护器（以下简称FGB2），是我公司针对现行各类过电压保护器的保护弱点而研制的新一代产品。

        交流中压3-66kV电力系统，对真空开关开断产生的操作过电压，专用的保护设备是阻容吸收器，但其不能防雷和其它高幅值的过电压。另一方面，避雷器即使进行了组合式设计，依然不能达到完全防止有危害操作过电压的理想效果。按正确的配置方式，将两者进行组合的产品，就是复合式过电压保护器。

        FGB2用于柜内使用，与真空开关配套。为高频震荡吸收、高幅阀式限压相结合的装置，既可以有效限制操作过电压，又具有强大的防雷功能。复合式的模块设计，省去了用户独立设计的复杂演算和选型，大大降低了电气设计中绝缘配合的失误率。采用四星型三相组合式接法，满足我国电网实际情况，相间保护能力强。干式设计，全封闭结构，安全耐用，紧凑美观，有效实现了全功能、小型化。       ZRY2第二代阻容吸收器（以下简称ZRY2），是新一代的阻容吸收器。该产品为高频震荡吸收装置，响应快、小电流响应好，与真空放电管达到了理想配合。不向电网提供附加接地电容电流，设计使用方便。采用四星型三相组合式接法，满足我国电网实际情况，相间保护能力强。该产品干式设计、封闭结构、安全耐用、紧凑美观。

用途及执行标准：

      FGB2 技术规范依据以下标准：       

       GB 311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》；

       GB 11024.1-2001《1kV以上电力并联电容器》；

       GB 3667-1997《交流电动机电容器》；

       JB/T 10496-2005《交流三相组合式无间隙金属氧化物避雷器》；

       JB/T 10609-2006《交流三相组合式有串联间隙金属氧化物避雷器》；

       对以上标准中未明确限定的重要参数配置，依据DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》修正执行。

使用条件：

环境温度：不高于+40℃，不低于-40℃；

海拔高度：不超过1500m（1500m以上为专用高原型产品）；

电源频率：50±2Hz；60±2Hz；

地震烈度：7度及以下；

风速：35m/s；

安装点空气中无腐蚀性、爆炸性气体或尘埃；

安装点短时工频电压升高不得超过保护器额定电压。

性能优点：

完整功能保护  

        在中压电网中，真空电器产品（真空断路器、真空接触器、真空负荷开关、真空重合器等）因其灭弧能力极强，在关、合感性负载（发电机、变压器、 电抗器、电动机等）时，容易引发截流过电压、多次重燃过电压及三相同时开断过电压。这些操作过电压具有高幅值、高陡度（振荡频率高达几十～几百kHz ），对感性负载的危害性极大，被称为“电机杀手”。 此外，在运行中，电气设备同时也会受到雷电过电压的侵害。 FGB2是既能保护以上操作过电压同时又能保护雷电过电压的电气产品。

全新设计技术  

        FGB2将阻容吸收器回路通过特殊接线方式连接，可根据现场实际需要投切或不投切。同时所有电容器和放电间隙测试端子均完全密封，仅需要进行设备例行试验时打开测试。该设计思路为国内，有效克服了阻容吸收器与避雷器在复杂环境下的保护兼容性问题，同时避免代复合式过电压保护器出现的由于测试端子裸露造成的事故隐患。

标本兼治功能强大  

        目前常规的组合式过电压保护器，均是利用氧化锌阀片的残压来限制过电压的幅值，但只限幅不限频，治标不治本，无法有效地保护设备。而且由于阀片响应速度的关系，过电压波头时间越短，氧化锌避雷器的残压越高（陡波冲击电流下的残压比操作冲击电流下的残压要高出 20～35%），这使得与电动机耐受电压之间的配合极为困难。截流过电压和重燃过电压类似陡波，波头时间极短，不足 1μS，会使氧化锌避雷器、各类组合式过电压保护器在高陡度的过电压作用下难以有效地保护设备。特别是有些组合式过电压保护器每相均有串联间隙，该间隙在很多操作过电压作用时间内来不及击穿，从而失去了保护操作过电压的功能。

        FGB2依据操作过电压产生的机理，充分利用电容的降频特性和阀片的限幅特性，成功抑制操作过电压的高幅值和高陡度，从根本上达到限幅降频——保护设备的目的。标本兼治，有效地保证电气设备及电力系统正常运行的安全性及可靠性。

降低陡度保护匝间  

        感性负载的匝间电位梯度与电流陡度（di/dt）成正比，操作过电压的振荡频率可达几十到几百kHz，陡度极高，对电机和变压器的匝间绝缘危害极大，同时易使断路器发生重燃。现场许多事故实例都证明，在操作过电压的作用下，电机和变压器的损坏部位大多集中在匝间，且以进线端的匝间为主，这说明高陡度对带绕组的电气设备的危害性是极大的。

          FGB2中设计的阻容回路能够有效降低操作过电压的振荡频率，且可有效地缓解陡波的波头，降低了绕组间的电位梯度，成功抑制高陡度对电气设备的危害。同类的过电压保护设备，如避雷器、各类组合式过电压保护器等，对改变操作过电压的振荡频率、降低陡度无能为力，不能防治高陡度对感性负载匝间造成的损伤。 

自控接入响应迅速  

        FGB2利用电阻元件材质纳秒级的响应速度，在正常工作情况下，呈现兆欧级的高阻态，电流极小，起到与电网隔离作用。而在过电压作用下，迅速转化为几十至几百欧姆的低阻态，使保护器自动即时接入电网，起到保护作用。实现了快速导通、快速关断的自控功能。

不再导致附加电流  

        正常运行及单相接地时，由于FGB2与电网隔离， 不向电网提供附加的电容电流。不会出现普通阻容吸收器附加对地电容电流过大而影响系统中性点接地方式的情况，也可大大减少因单相接地时电容电流过大而引发的弧光接地过电压的发生几率。 

动态记录清晰掌控  

        可根据用户要求选装动作计数器，记录FGB2的动作次数，清晰掌控系统运行过程中的过电压情况及FGB2的动作状况。（我公司通用JS-1、JS-3、IM三种，各有不同特点，具体选型方法见计数器项）

针对设计保护到位  

        FGB2根据保护对象的耐压水平不同，有针对性设计适合的技术参数以达到优的保护效果。如：电机与变压器、线路等设备的耐压水平不同，故保护用的FGB2的动作参数分别独立设计。并从型号加以区分为：A型、B型和C型。其中，A型为电机型，专用于保护电动机、发电机；B型为电变电型，专用于保护变压器、电抗器、线路等。另外还可针对运行环境恶劣、绝缘耐受薄弱的电炉变压器，和并联电容器的C型产品。

保护功能周边分享

       FGB2是用来保护真空断路器负荷侧的感性负载免受操作过电压的侵害；但若在断路器负荷侧及母线侧均装有FGB2时，可有效限制两侧的操作过电压的幅值与频率，大大改善加在断路器断口上的电压降，减少断路器的重燃几率和灭弧室外部闪络，对断路器起到辅助的保护作用。

高效节能低碳环保

        FGB2在正常运行中仅通过μA 级的电流，相比之 下，通常采用线性电阻为100欧姆、0.1μF的普通阻容吸收器回路电流不小于 100mA，因此，FGB2不会出现固定电阻长期发热的情况，节约了电能。 

短时工作寿命延长  

        因电容器正常工作时不投入运行，分压极低，仅在过电压发生的mS 级时段内发挥作用，所以大大提高了FGB2的电容器工作寿命。 

安全投切适应面广

        当电网中含有各阶高次谐波，会使普通阻容吸收器的电容回路电流异常增大、电阻过热，对其正常运行产生威胁。而FGB2由于增加了投切装置，可以在高次谐波含量较高的电网中工作，适应现场复杂的电网运行环境。 

设计精巧结构安全

        FGB2采用可投切式设计，内部投切连接方式见下图：

        打开底座正面封闭盖后，可发现阻容回路投切点（R端子）和放电间隙投切点（F端子）。产品出厂时两部分用导线连接，若不需要使用阻容回路，可将导线拆除，产品成为常规带间隙过电压保护器。完成投切接线后，封闭绝缘盖，产品正常使用中不出现绝缘隐患。

         投切点同时作为传统的复合式过电压保护器参数测试端子使用，测试FGB2的电容参数和间隙放电参数，具体试验方法见产品安装使用说明书。