鲁达 一、过电压保护器发展记录
单金属氧化锌避雷器是20世纪60年代发明的，至今已有半个世纪的运行历史，从运行效果来看，与过去的碳化硅避雷器技术相比有了很大的提高。
无论从产品性能，还是保护效果，都比较好。组合式过电压保护器是基于相间保护原理而设计的一种过电压防护产品。最早是西安电瓷研究所在上世纪70年代末期，主要针对电机相间绝缘比较弱特点，从考虑保护相间绝缘而设计。当时进行过一段时间研究，但由于产品使用环境狭窄，并且存在产品自身寿命问题，没有长期坚持下来。
到上世纪末期，一部分高压电器厂家，主要基于盈利为目的，以设计院为主要推销方向，进行大量宣传。到2004年左右，国内一部分避雷器生产厂家，针对此产品搞了两个行业标准，使组合式过电压保护器成为主导防雷产品。虽然在国内，该产品得到一定发展，但是国外，无论欧美，还是俄罗斯和日本等国家，都没有该产品，IEC标准也没提到该产品。所以说，组合式过电压保护器是具有中国特色的产物。
二、组合式过电压保护器的产品特点
和单只金属氧化锌避雷器相比，组合式过电压保护器就是由四个避雷器单元组成的四星形结构，如图1。每个单元按照相电压参数设计，相单元和地单元加起来按照线电压设计。以35kV系统为例，过电压保护器每个单元按照35/√3kV来设计，单只金属氧化锌避雷器直流1mA参考电压为不小于73kV，而组合式过电压保护器每个相单元直流1mA参考电压为不小于42kV，地单元不小于31kV。
三﹑组合式过电压保护器缺点
1、运行过程内部阀片荷电率高，产品自身寿命短
组合式过电压保护器是三个相单元和一个地单元组成的四星形结构，正常运行时，中性点电压为零，每个相单元电压为系统相电压，以35kV系统为例，正常运行时，相单元电压为40.5/√3=23.4kV，阀片荷电率为23.4×√2÷42=78.8%。
单只金属氧化锌避雷器正常运行时也是承担相电压23.4kV，而单只避雷器直流1mA参考电压为不小于73kV，阀片荷电率为23.4×√2÷73=45%。
两者相比，正常运行时，组合式过电压保护器阀片荷电率比单只金属氧化锌避雷器大将近一半，所以，内部阀片容易老化，寿命短。并且，由于相单元参数低，动作电压低，在低幅值谐振时，本来系统设备能承担起，不用过电压防护，由于动作电压低，动作频繁，容易损坏。
2、产品保护可靠性差
组合式过电压保护器由于阀片荷电率高，老化快，所以，主流产品设计为每个单元内部都有串联间隙，来降低阀片荷电率。间隙保护缺点明显：主要是过电压大范围保护配合参数确定困难，放电分散性大；工频续流较大，灭弧能力较差；间隙动作会产生截波，对变压器绝缘不利。
3、产品结构复杂，成本高
组合式过电压保护器由于四星形结构，最早是四个单元一列安装，但是高低柜设计都是按照三相来考虑，所以产品近几年主要做成三柱，地单元放置在底座内，虽然这种整体结构方便了安装，但是由于要处理地单元在底座内部绝缘，产品结构复杂，成本高，并且安装维护都不方便。如果一个单元出问题，整台产品就报废。
4、产品寿命和产品性能相矛盾
如果为了产品自身寿命可靠，只有把每个单元参数加高，但是，参数高了，保护性能变差，所以，这是相矛盾的。
四、风电场风机升压变压器过电压保护装置使用建议
风电场由于发电机数目多，自然条件恶劣，投切频繁，容易产生谐振，弧光接地等过电压，对组合式过电压保护设备考验极大，所以建议选用传统单只氧化锌避雷器。这样产品自身和保护性能稳定。
在风电场风机升压变压器内置的避雷器主要是保护变压器免受过电压损坏，变压器绝缘主要对两方面进行保护，一方面是匝间绝缘，另一方面是相地绝缘保护。因为变压器相间绝缘远大于相地绝缘，只要相地绝缘保护到位，相间绝缘自然也就保护了。所以，没有必要使用组合式过电压保护器。
同时，我们知道风电场过电压频繁，避雷器动作相对比较频繁，建议增大避雷器方波通流容量，也就是增大避雷器的吸收能量的能力。这样，在同等能量的过电压情况下，避雷器的温升就低，不易老化。
按照GB11032《交流无间隙金属氧化物避雷器》标准规定，额定电压为51kV的电站用避雷器方波通流容量为150A，这个标准制定比较低，实践证明确实事故率比较高，正规厂家都是按照方波通流容量为400A来制作，这样其过电压吸收能力和安全可靠性均得到提高。