避雷器(MOA)技術講座

1、避雷器（避雷器（MOA）技術講座）技術講座一、避雷器的作用和種類一、避雷器的作用和種類 1、避雷器用來防止雷電波沿線路侵入變電站或其他建筑物危害電氣設備絕緣的一種防雷裝置。它必須與被保護的設備并聯(lián)。避雷器間隙（無間隙）的擊穿電壓比被保護設備絕緣的擊穿電壓低，正常工作電壓作用時避雷器間隙不會被擊穿，當雷電波沿導線傳來，出現(xiàn)危及被保護物絕緣的過電壓時，避雷器間隙便很快補擊穿，對地放電，使大量的電荷都泄入地中。從而限制了被保護物絕緣上的過電壓數(shù)值，起到了保護設備絕緣的作用。過電壓過去以后，要求間隙孔不入能迅速滅弧，否則在電網(wǎng)工頻電壓的作用下，會造成接地事故，破壞電網(wǎng)的正常進行。 2、避雷器主要有閥型

2、避雷器和氧化鋅避雷器。 下面主要談一談氧化鋅避雷器二、氧化鋅避雷器的特點 變電站內(nèi)必須裝設避雷器以限制雷電波入侵時的過電壓，這是變電站防雷保護的基本措施之一（其它有保護間隙、避雷線、避雷針、接地網(wǎng)、接地裝置）。避雷器的主要特點： 1）、氧化鋅避雷器與外套構成密實的整體，消除了引起呼吸作用的空腔，解決了內(nèi)部元件受潮的關鍵問題。 2）、整體耐受內(nèi)過電壓能力強，老化特性好。 3）、結構緊湊，零部件少，體積小和質(zhì)量輕。 4）、保護特性穩(wěn)定，響應快，陡波特性好，無截波，能耐受多重雷擊，能限制異常操作過電壓，能在重污穢等惡劣環(huán)境中可靠運行。 5）、軟質(zhì)橡塑外套可防止惡性爆炸事故，可防止在運輸與安裝過程中破

3、損。 6）、金屬氧化物避雷器除了有較理想的非線性伏安特性外，還有不少優(yōu)點。一是無間隙。在工作電壓下，金屬氧化物避雷器實際上相當一絕緣體，因而工作電壓不會使氧化鋅閥片燒壞，同時，因無間隙，故大大改善了陡波下的響應特性。二是無續(xù)流，故只要吸收過電壓能量即可，這樣，對金屬氧化物避雷器的熱容量的要求比閥型避雷器低得多。三是電氣設備所受過電壓可以降低。 （閥型避雷器只在串聯(lián)間隙放電后才可將電流泄放，而金屬氧化物避雷器在整個過電壓過程中都有電流流過，因此降低了作用在變電站電氣設備上的過電壓）。四是通流容量大，可以用來限制內(nèi)部過電壓。另外，金屬氧化物避雷器體積小，重量輕，結構簡單，運行維護方便，使用壽命也長

4、，因此金屬氧化物避雷器將取代閥型避雷器。二、氧化鋅避雷器型號含義二、氧化鋅避雷器型號含義 1、以樂平變電站南樂I 線Y20W1-444/1063W型氧化鋅避雷器為例說明各符號的含義。 Y20W1-444/1063W ： Y-表示氧化鋅避雷器 20-表示標稱放電電流 W-表示無間隙 1-表示設計序號 444-表示避雷器的額定電壓 1063-表示標稱放電電流下的殘壓 W-表示防污 2、樂平變電站有下列型號氧化鋅避雷器 三、氧化鋅避雷器的元件三、氧化鋅避雷器的元件 1、接線壓板 2、接線蓋板 3、均壓環(huán) 4、防雨帽 （罩） 5、復合外套 （瓷套） 6、閥片 7、接地引下線 附件：計數(shù)器 在線監(jiān)測儀

5、四、氧化鋅避雷器非正常狀態(tài)四、氧化鋅避雷器非正常狀態(tài) 1、異常或缺陷狀態(tài)。 2、事故狀態(tài),即擊穿或燒毀或爆炸。五、氧化鋅避雷器主要故障原因五、氧化鋅避雷器主要故障原因 （1）要有關部門調(diào)查結果分析表明，氧化鋅避雷事故原因69%是制造質(zhì)量問題，25%是運行不當，6%是選型不當。制造質(zhì)量問題所引起的爆炸事故中，內(nèi)部受潮是主要原因。 （2）密封不良是導致內(nèi)部受潮的主要原因： 1）密封膠圈壓縮變形的壽命指標達不到設計要求，易造成密封失效，這一般在運行一段時間以后、氣候驟然變化或雨季以后，就表現(xiàn)出來。 2）兩端蓋板加工粗糙，有毛刺，將防爆板刺破導致潮氣或水分侵入；鑄造質(zhì)量差，有砂眼，加工時密封槽出現(xiàn)缺口

6、，使密封膠圈裝上后不起作用，潮氣或水分由缺口進入。 3）組裝時漏裝密封膠圈或?qū)⒏稍飫┐鼔涸诿芊馊ι?，或是密封膠圈位移，或是沒土封死充氮氣的孔。 4）瓷套質(zhì)量先天優(yōu)劣，或運輸過程中受損，出現(xiàn)不易觀察的裂紋，使潮氣緩慢侵入。 （3）產(chǎn)品制造過程中的因素是避雷器內(nèi)部受潮的另一原因?？傃b車間環(huán)境不良，或運輸后未經(jīng)干燥處理將附著有潮氣的閥片和絕緣件裝入瓷套內(nèi)，出廠時使潮氣就被封在瓷套內(nèi)。裝氮氣的鋼瓶未經(jīng)干燥處理,就灌入干燥的氮氣，使氮氣受潮，在充氮時將潮氣帶入避雷器中。從一些事故避雷器殘骸可看到，閥片沒有通流痕跡，閥片兩端鋁面沒有發(fā)現(xiàn)大電流通過后的放電斑痕，而在瓷套內(nèi)壁或閥片側面卻有閃絡痕跡，在金屬附件

7、上有銹斑或鋅白，（我分公司羅坊變、和夢山變避雷器發(fā)生爆炸）可以證明就是避雷器受潮直接導致的絕緣擊穿。 （4）產(chǎn)品結構設計不合理： 1）避雷器廠家片面追求體積小、重量輕，致使瓷套干閃、濕內(nèi)電壓太低。 2）固定閥片的支架絕緣性能不良，有的甚至用青殼紙卷閥片，復合絕緣的耐壓強度難以滿足要求。 3）閥片通流容量較小，使用在某些地方，實際雷電流大，殘壓高，失去保護作用。 （5）參數(shù)選擇不當。 （6）操作不當。如操作人員將中心點接地系統(tǒng)變?yōu)榫植坎唤拥叵到y(tǒng)，使施加到某臺避雷器兩端電壓大大超過其持續(xù)運行電壓，就可能導致避雷器熱擊穿爆炸。雙如在變壓器中心點接地開關未閉合的情況下，操作斷路器使變壓器分合閘且斷路器

8、三相嚴重不同期時，極有可能使中性避雷器爆炸。 （7）閥片老化。有些產(chǎn)品老化特性不好，如運行一段地間以后，部分閥片首先劣化，造成避雷器參考電壓下降，電位分布不均勻，阻性電流和功率損耗增加，在電網(wǎng)電壓不變惡性循環(huán)，最終導致避雷器熱崩潰而爆炸。 六、氧化鋅避雷器常見故障及異?，F(xiàn)象六、氧化鋅避雷器常見故障及異?，F(xiàn)象 （1）氧化鋅避雷器事故時的特點： 1）雷擊線路，在斷路器跳閘同時，斷路器或互感器燒毀，氧化鋅避雷器爆炸，發(fā)生概率高。 2）接地時或絕緣子擊穿時，氧化鋅避雷器爆炸。發(fā)生概率高。 3）系統(tǒng)操作時，氧化鋅避雷器爆炸。 4）晴天，系統(tǒng)無任何操作，氧化鋅避雷器也發(fā)生爆炸。 5）氧化鋅避雷器爆炸既可能

9、發(fā)生在中性點非直接接地系統(tǒng)，也可以發(fā)生在中性直接接地系統(tǒng)。（進口或國產(chǎn)的產(chǎn)品都有此種現(xiàn)象發(fā)生）。 七、氧化鋅避雷器良好初始狀態(tài)要點七、氧化鋅避雷器良好初始狀態(tài)要點 1、正確選擇型號、參數(shù) （1）避雷器的保護水平。 避雷器的保護水平與本身運行可靠性是兩個互相矛盾的要求，避雷器參數(shù)的選擇是一個優(yōu)選的過程，不能顧此失彼。避雷器參數(shù)選擇原則如下： 1）根據(jù)被保護設備類型選擇避雷器的類型，如對電機、并聯(lián)電容器、變電站設備、配電設備、電氣鐵道系統(tǒng)等，分別采用在型號的W（無間隙）或C（串聯(lián)間隙）后帶D（保護電機）、Z（電站）、S（線路）、等的避雷器，這是因為這些地點的過電壓能量不同以及這些設備的絕緣水平不同

10、。 1）根據(jù)被保護設備類型選擇避雷器的類型，如對電機、并聯(lián)電容器、變電站設備、配電設備、電氣鐵道系統(tǒng)等，分別采用在型號的W（無間隙）或C（串聯(lián)間隙）后帶D（保護電機）、Z（電站）、S（線路）、等的避雷器，這是因為這些地點的過電壓能量不同以及這些設備的絕緣水平不同。 2）氧化鋅避雷器的額定電壓Ur是指其兩端即相對地允許施加的最大工頻電壓有效值，這里注意，避雷器額定電壓Ur與所在系統(tǒng)的標稱電壓Un不是一回事，選擇較低值的額定電壓Ur可以提高保護水平，但也相應降低了避雷器本身的運行可靠性和使用壽命。避雷器持續(xù)運行電壓Uc是允許持久地施加在避雷器兩端的工頻電壓有效值。 3）Ur（額定電壓）的取值還要求

11、其制造廠提供的避雷器工頻電壓耐受時間特性曲線能符合所在系統(tǒng)暫時過電壓和操作過電壓能量的要求。避雷器工頻電壓耐受時間特性表示避雷器具有在一定時間內(nèi)隨一定程度的工頻電壓升高的能力。并非每一次避雷器選擇都必須進行工頻電壓耐受時間特性校核，只有當避雷器安裝點有可能出現(xiàn)幅值較大、持續(xù)時間較長的暫時過電壓的特殊情況，或為了取得更大的保護裕度而選擇較低一級額定電壓的避雷器時，才進行工頻電壓耐受時間特性校核，此時要求安裝地點的暫時過電壓和操作過電壓幅值時間曲線低于避雷器工頻電壓耐受時間特性曲線。 4）考慮到保護設備與被保護設備之間還有一定電氣距離以及還有其他一些未知因素，設備的絕緣水平與避雷器的保護水平之間應有一定的裕度 5）氧化鋅避雷器的標稱放電電流分20kA、10kA、5kA、2.5kA、1.5kA五種。對220kV及以上系統(tǒng)，一般用10kA及以上。 對同一雷電殘壓參數(shù)的避雷器，所選取的標稱放電電流值越大，在相同雷電流下的實際殘壓值越低，因為兩者殘壓參數(shù)所對應的標稱電流是不一樣的。 （2）避雷器的通流能力（電流沖擊耐受試驗）。通流能力包含：4/10s大電流沖擊耐受能力和長持時間沖擊電流耐受能力，后者又分線路放電試驗和2ms方波沖擊電流試驗。GB/T110322000對這些試驗項目的標準和方法作了詳細的規(guī)定。 （3）