金屬氧化物避雷器試驗(yàn)(PDF)

1、 金屬氧化物避雷器試驗(yàn) 避雷器簡介 金屬氧化物避雷器是從閥式避雷器(SiC)發(fā)展而來的，是現(xiàn)代性能最佳的避雷器。避雷器作為電力系統(tǒng)中的重要電力設(shè)備之一，是一種過電壓保護(hù)裝置，它的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓升高達(dá)到避雷器規(guī)定的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器動(dòng)作，釋放過電壓負(fù)荷，將電網(wǎng)電壓升高的幅值限制在一定水平之下，從而保護(hù)設(shè)備絕緣不受損壞，保證電力設(shè)備安全運(yùn)行。避雷器除了限制雷電過電壓外，還能限制一部分操作過電壓。 電力系統(tǒng)的過電壓可分為三類： 一般有單相接地、甩負(fù)荷或諧振等原因引起，持續(xù)時(shí)間較長；（避雷器的滅弧能力和熱容量不允許避雷器限制暫時(shí)過電壓,因而避雷器的滅弧電壓應(yīng)高于安裝點(diǎn)的暫時(shí)過電壓。） 操作過電壓。正

2、常操作或事故時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)由一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N穩(wěn)定狀態(tài)，因而產(chǎn)生電磁暫態(tài)過程，從而產(chǎn)生過電壓。 雷電過電壓?？煞譃槿N：感應(yīng)雷電過電壓。在線路附近放電，對(duì)35kV及以下電網(wǎng)才有危險(xiǎn)。雷擊輸電線路導(dǎo)線。雷擊避雷線或桿塔引起的反擊，關(guān)鍵在于桿塔本身的電感和接地電阻，通常要求桿塔接地電阻小于10。 二、避雷器原理、結(jié)構(gòu)、特性 目前電網(wǎng)中運(yùn)行的多為金屬氧化物避雷器，它在應(yīng)用上分為交流和直流，在結(jié)構(gòu)上分為有間隙和無間隙的。在這里主要介紹交流無間隙金屬氧化物避雷器。由于現(xiàn)在使用的多為氧化鋅閥片，故又稱為氧化鋅避雷器（以下稱MOA）。 額定電壓下通過氧化鋅避雷器閥片的電流值很小，相當(dāng)于絕緣體。當(dāng)金屬氧化

3、鋅避雷器上的電壓超過定值時(shí)，閥片“導(dǎo)通”將大電流通過閥片泄入地中，其殘壓不會(huì)超過被保護(hù)設(shè)備的耐壓。當(dāng)作用電壓下降到動(dòng)作電壓以下時(shí)，閥片自動(dòng)終止“導(dǎo)通”狀態(tài)，恢復(fù)絕緣狀態(tài)。1、氧化鋅避雷器的結(jié)構(gòu) 2、氧化鋅避雷器的特性參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的有關(guān)主要參數(shù)有： MOA的額定電壓Ur。由動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)確定的避雷器上下兩端子間允許的最大工頻電壓有效值，避雷器在該電壓下應(yīng)能正常工作。 MOA的持續(xù)運(yùn)行電壓Uc。指允許持續(xù)加在避雷器兩端子間的工頻電壓有效值，一般小于避雷器的額定電壓。 MOA的持續(xù)電流。指在持續(xù)運(yùn)行電壓下，流過避雷器的電流，它包含阻性分量和容性分量。 MOA的伏安特性。 MOA的起始動(dòng)作電壓。在伏安特

4、性的低電壓區(qū)段是MOA 的小電流區(qū)域；在接近拐點(diǎn)b處，有電流為毫安級(jí)的殘壓值UNmA,一般取N=1,即1mA直流電流通過電阻元件時(shí)，在其兩端所測(cè)得的直流電壓值。 MOA的荷電率。荷電率表達(dá)式為:荷電率=正常施加的電壓幅值/ U1mA100% 早期荷電率取40%70%，隨著制造技術(shù)的改進(jìn)，現(xiàn)在一般為80%。提高荷電率，能減少電阻片串聯(lián)片數(shù)，降低殘壓；但荷電率高了，會(huì)加速閥片老化，使用壽命縮短，還可能引起事故。 MOA的溫度特性。MOA運(yùn)行在小電流區(qū)域，呈負(fù)的溫度特性；電流超過100mA，溫度的變化影響變??；電流超過100A，又呈現(xiàn)正的溫度特性。 MOA的老化特性。MOA的老化是一個(gè)值得重視的問題

5、，除了閥片本身的老化外，還有如內(nèi)部構(gòu)件的耐壓耐熱性能的老化、密封部件的老化等，都會(huì)影響其本身使用壽命。 由于MOA不帶間隙，所以MOA一接入電網(wǎng)就有電流通過，使元件自身發(fā)熱。工作電壓愈高電流愈大，發(fā)熱量愈大，由于MOA閥片在小電流范圍內(nèi)有負(fù)的溫度特性，所以溫度升高，使泄漏電流增加，再加上操作、雷電、暫時(shí)過電壓等沖擊能量和表面污穢，這些累積效應(yīng)將導(dǎo)致MOA熱崩潰。3、MOA的優(yōu)點(diǎn) 基本無續(xù)流，耐多重雷擊或多次操作波的能力強(qiáng)。 伏安特性對(duì)稱，正、負(fù)極性過電壓保護(hù)水平相當(dāng)。 MOA可以不用串聯(lián)間隙，動(dòng)作快，伏安特性平坦，殘壓低，不產(chǎn)生截波。 MOA閥片可以并聯(lián)使用，因此對(duì)增大通流和降低殘壓都容易實(shí)現(xiàn)

6、，為組裝超高壓避雷器提供了方便。 可以降低被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平。 結(jié)構(gòu)簡單，體積小，質(zhì)量輕，避雷器可采用積木式組裝，較為簡單。 三、避雷器試驗(yàn) 現(xiàn)行交流電力系統(tǒng)使用的避雷器，其試驗(yàn)基本可分為六類，即：型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、抽樣試驗(yàn)、定期試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)及運(yùn)行中預(yù)防性試驗(yàn)。在此我們只介紹避雷器在運(yùn)行中的預(yù)防性試驗(yàn)。 避雷器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的目的和意義： 避雷器在制造過程中可能存在缺陷而未被檢查出來，如在空氣潮濕的時(shí)候或季節(jié)裝配出廠，預(yù)先帶進(jìn)潮氣； 在運(yùn)輸過程中受損，內(nèi)部瓷碗破裂，外部瓷套碰傷； 在運(yùn)輸中受潮，瓷套端部不平，滾壓不嚴(yán)。密封橡膠墊圈老化變硬，瓷套裂紋等原因；閥片在運(yùn)行中老化； 其他劣化。

7、這些劣化都可以通過預(yù)防性試驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)，從而防止避雷器在運(yùn)行中的誤動(dòng)作和爆炸等事故。HY5WS17-50型氧化鋅避雷器試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作1危險(xiǎn)源點(diǎn)及其控制措施2大綱試驗(yàn)項(xiàng)目及其標(biāo)準(zhǔn)3 3試驗(yàn)分析及結(jié)束4 4試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作試驗(yàn)條件天氣情況試驗(yàn)設(shè)備環(huán)境溫度不低于5濕度不大于75%10000V搖表直流高壓發(fā)生器危險(xiǎn)源點(diǎn)及控制措施序號(hào) 危險(xiǎn)源點(diǎn)控制措施1工作人員不戴安全帽，不穿絕緣鞋，造成人員傷害 進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，試驗(yàn)人員必須正確著裝、戴好安全帽 2試驗(yàn)電壓，觸電感應(yīng)電壓，引起人身意外傷害事故 在進(jìn)行絕緣電阻或電導(dǎo)電流測(cè)量后應(yīng)對(duì)試品充分放電 3試驗(yàn)電源設(shè)備損壞或接線不規(guī)范,會(huì)引起低壓觸電 應(yīng)使用具有明顯斷開

8、點(diǎn)的雙極刀閘，并有可靠的過載保護(hù)裝置 4試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)安全圍欄，使非試驗(yàn)人員進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng) 工作人員與帶電部分保持足夠的安全距離 5升壓過程中不實(shí)行呼唱制度，造成人員觸電 嚴(yán)格執(zhí)行呼唱制度 試驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn) 一、絕緣電阻測(cè)試 用兆歐表測(cè)量避雷器兩極絕緣電阻，1分鐘，記錄絕緣電阻值 ，測(cè)試后對(duì)試品充分放電 。 標(biāo)準(zhǔn)：10kV避雷器絕緣電阻應(yīng)不小于1000M 二、直流1mA電壓U1mA及0.75 U1mA 下的泄漏電流測(cè)量 1.將避雷器瓷套表面擦拭干凈 2.采用高壓直流發(fā)生器進(jìn)行試驗(yàn)，泄漏電流應(yīng)該在高壓側(cè)讀表，測(cè)量電流的導(dǎo)線應(yīng)使用屏蔽線 3.升壓，在直流泄漏電流超過200A時(shí)，此時(shí)電壓升高一點(diǎn)，電流將會(huì)

9、急劇增大，此時(shí)應(yīng)放慢升壓速度，在電流達(dá)到1毫安時(shí)，讀取電壓U1mA值后，降壓至零 4.升壓至0.75U1mA電壓，測(cè)量泄漏電流的大小 5.降壓至0，斷開試驗(yàn)電源 6.待電壓表指示基本為零時(shí)，用放電桿對(duì)避雷器放電，掛接地線，拆試驗(yàn)接線 直流1mA電壓U1mA及0.75U1mA下的泄漏電流接線圖及注意事項(xiàng)將避雷器計(jì)數(shù)器與避雷器的連接斷開。使用內(nèi)阻為5的1mA電流表。采用從中間加壓的方法進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量導(dǎo)線與中間金屬部分相連接，測(cè)量導(dǎo)線與測(cè)量套管盡量成90度角。在接線過程中注意加壓線不能與避雷器金屬外殼、周圍物品或測(cè)量線相接觸，保持有100cm以上的距離。使用兩塊1mA電流表同時(shí)測(cè)量上、下兩節(jié)，電流表的負(fù)端與避雷器引出低壓端相接，正端與地相連；屏蔽線連接后要接于電流表正端（即與地相連）。當(dāng)空氣潮濕或避雷器套管比較脹污時(shí)使用屏蔽線測(cè)量泄漏電流，屏蔽線與屏蔽環(huán)相連，屏蔽環(huán)的設(shè)置與靠近測(cè)量端。試驗(yàn)完成后必須對(duì)高壓直流發(fā)生器充分放電。試驗(yàn)分析： 試驗(yàn)中如U1mA電壓比工廠所提供的數(shù)據(jù)偏差較大，與銘牌不符時(shí)，應(yīng)與廠家聯(lián)系。 通常在70%U1mA下的電流值偏大或電壓加不上去，則有可能嚴(yán)重受潮；電流大于5