《城市軌道交通電氣設(shè)備測試（第2版）》 課件4.5避雷器試驗(yàn)

《城軌高壓設(shè)備檢測》互感器試驗(yàn)?zāi)夸?1城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目02城軌直流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目03避雷器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)04GIS用金屬氧化物避雷器05線路用帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器01城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目

目前城軌主變電所從外電源獲得電力的主要方式為：電纜和架空線路兩種方式。如果采用110

kV電纜供電，城軌110

kV系統(tǒng)地下一般不設(shè)置避雷器，但是在出口處設(shè)置避雷器，防止操作過電壓。架空線路供電方式時(shí)，需設(shè)置避雷器,如圖4-22所示為不同電壓等級金屬氧化物避雷器城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目圖4-22不同電壓等級金屬氧化物避雷器城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目

以10kV電站型氧化鋅避雷器HY5WZ-17/45為例說明其型號(hào)含義及測量參數(shù)。?HY：復(fù)合絕緣外套；?5：標(biāo)稱放電電流5kA；?W：無間隙；?Z：電站型；?17kV：額定電壓；?45kV：標(biāo)稱放電電流下殘壓；?系統(tǒng)電壓是：10kV；?持續(xù)運(yùn)行電壓：136.kV；?直流1mA參考電壓：24kV；?陡波沖擊殘壓：51.8kV，2ms的方波電流：200A。

城軌35kV(33kV)電壓系統(tǒng)通過GIS開關(guān)兩路接入，在每段母線上設(shè)置一組避雷器，交流35

kV電壓母線上設(shè)置的避雷器一般采用金屬氧化物避雷器。城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目

城軌避雷器類型主要為AC35kV(33kV)和DC1500V兩種電壓，城軌避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容主要有：

根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）的規(guī)定，預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目一般包括：絕緣電阻測試、直流1mA下的直流參考電壓U1mA測試、0.75U1mA直流電壓下的泄漏電流測試、運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流測試以及檢驗(yàn)放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況。1.絕緣電阻測試

測量避雷器的絕緣電阻，可以初步了解其內(nèi)部是否受潮，還可以檢查內(nèi)部熔斷件是否斷掉，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷?！兑?guī)程》規(guī)定對35

kV及以下的避雷器，用2500V兆歐表測量，測量的絕緣電阻值不應(yīng)低于1000M。城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目2.直流1mA下的直流參考電壓U1mA測試

測量避雷器的U1mA主要是檢查其閥片是否受潮，確定其動(dòng)作性能是否符合要求。對測量結(jié)果采用比較法進(jìn)行判斷，《規(guī)程》規(guī)定，U1mA與初始值相比較，變化值應(yīng)不大于+5%。3.0.75U1mA直流電壓下的泄漏電流測試

測量時(shí)應(yīng)首先測出U1mA，然后再在0.75U1mA下讀取相應(yīng)的泄漏電流值I0.75U1mA。根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，0.75U1mA下的泄漏電流值應(yīng)不大于50A。城軌交流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目4.運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流

在交流電壓作用下，避雷器的總泄漏電流包含阻性電流（有功分量）和容性電流（無功分量）。在正常運(yùn)行情況下，流過避雷器的主要電流為容性電流，阻性電流只占很小一部分，為10%～20%。但當(dāng)閥片老化，避雷器受潮、內(nèi)部絕緣部件受損以及表面嚴(yán)重污穢時(shí)，容性電流變化不多，而阻性電流卻大大增加。根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，測量值與初始值比較，不應(yīng)有明顯變化。5.放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況

利用放電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀器檢驗(yàn)計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況。根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，測試3～5次，均應(yīng)正常動(dòng)作。02城軌直流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目城軌直流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目

城軌直流1500V電壓等級避雷器預(yù)防性試驗(yàn)按照種類的不同，預(yù)防性試驗(yàn)方法也不盡相同。整流器及直流母排上設(shè)置的避雷器由于采用的也是金屬氧化物避雷器，故預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目及方法同35

kV電壓等級避雷器基本相同，只是不需做運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流。

接觸網(wǎng)或接觸軌上設(shè)置的避雷器，既有普通的金屬氧化物避雷器，也有帶串聯(lián)間隙氧化物避雷器，故其試驗(yàn)內(nèi)容與金屬氧化物避雷器有不同之處。串聯(lián)間隙氧化物避雷器，就是在一個(gè)無串聯(lián)間隙氧化物避雷器的本體上，再串聯(lián)一個(gè)間隙而構(gòu)成。此間隙主要起到絕緣和放電的作用。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的一般預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目包括：絕緣電阻測試、泄漏電流測試、直流放電電壓測試以及放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作檢驗(yàn)情況。絕緣電阻測試以及放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況測試方法同交流中所述相同。城軌直流避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目1.泄漏電流測試

在避雷器兩端施加直流系統(tǒng)額定電壓，其電壓脈動(dòng)系數(shù)不得超過3%，測量的泄漏電流值不得大于10A。測量直流1mA時(shí)直流參考電壓U1mA和75%U1mA時(shí)直流泄漏I0.75U1mA。2.直流放電電壓測試

本試驗(yàn)使用的直流電壓，其電壓脈動(dòng)系數(shù)不得超過3%。試驗(yàn)應(yīng)在完整的避雷器上進(jìn)行，施加到試品上的電壓應(yīng)從零開始在電壓表能準(zhǔn)確讀出條件下均勻地升到試品放電為止，每次放電后，應(yīng)在時(shí)間為0.5s內(nèi)切斷電源，通過試品的直流電流應(yīng)限制在0.05～0.1A，每次施加電壓的時(shí)間間隔應(yīng)小于10s。測試次數(shù)不少于3次，每次放電電壓應(yīng)不小于3.6V。03避雷器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

避雷器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

金屬氧化物避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和要求見表4-22。序號(hào)項(xiàng)

目周

期要

求說

明1運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流帶電測試（1）35

kV及以上：新投運(yùn)后半年內(nèi)測量一次，運(yùn)行一年后每年雷雨季前1次（2）懷疑有缺陷時(shí)（1）測量運(yùn)行電壓下全電流、阻性電流或功率損耗，測量值與初始值比較不應(yīng)有明顯變化（2）測量值與初始值比較，當(dāng)阻性電流增加50%時(shí)應(yīng)該分析原因，加強(qiáng)監(jiān)測、適當(dāng)縮短檢測周期；當(dāng)阻性電流增加1倍時(shí)應(yīng)停電檢查（1）35

kV及以上運(yùn)行中避雷器應(yīng)采用帶電（或在線）測量方式，如避雷器不具備帶電測試條件時(shí)（如變壓器中性點(diǎn)避雷器、500

kV主變的35

kV避雷器等），應(yīng)結(jié)合變壓器停電周期安排停電測試（2）應(yīng)記錄測量時(shí)的環(huán)境溫度、相對濕度和運(yùn)行電壓（3）帶電測量宜在避雷器外套表面干燥時(shí)進(jìn)行；應(yīng)注意相間干擾的影響（4）避雷器（放電計(jì)數(shù)器）帶有全電流在線檢測裝置的不能替代本項(xiàng)目試驗(yàn)，應(yīng)定期記錄讀數(shù)（至少每1個(gè)月一次），發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)帶電或停電進(jìn)行阻性電流測試2紅外檢測（1）500

kV：1年6次或以上；220

kV：1年4次或以上；110

kV：1年2次或以上（2）懷疑有缺陷時(shí)按《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》（DL/T664—2008）執(zhí)行（1）采用紅外熱像儀（2）發(fā)現(xiàn)熱像圖異常時(shí)應(yīng)結(jié)合帶電測試綜合分析，再?zèng)Q定是否進(jìn)行停電試驗(yàn)和檢查（3）結(jié)合運(yùn)行巡視進(jìn)行3檢查放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況（1）每年雷雨季前（2）懷疑有缺陷時(shí)測試3～5次，均應(yīng)正常動(dòng)作結(jié)合帶電測試進(jìn)行4絕緣電阻（1）35

kV、110

kV：6年；220

kV、500

kV：3年（2）懷疑有缺陷時(shí)（1）35

kV以上：不小于2500MW（2）35

kV及以下：不小于1000MW采用2500V及以上兆歐表

避雷器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)

目周

期要

求說

明5直流1

mA電壓U1mA及0.75U1mA下的泄漏電流（1）35

kV、110

kV：6年；220

kV、500

kV：3年（2）懷疑有缺陷時(shí)（1）不低于GB11032規(guī)定值（2）U1mA實(shí)測值與初始值或制造廠規(guī)定值比較，變化不應(yīng)大于±5%（3）0.75U1mA下的泄漏電流不應(yīng)大于50mA（1）要記錄環(huán)境溫度和相對濕度，測量電流的導(dǎo)線應(yīng)使用屏蔽線（2）初始值系指交接試驗(yàn)或投產(chǎn)試驗(yàn)時(shí)的測量值（3）避雷器懷疑有缺陷時(shí)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行交流試驗(yàn)6底座絕緣電阻（1）35

kV、110

kV：6年；220

kV、500

kV：3年（2）懷疑有缺陷時(shí)不小于5MW采用2500V及以上兆歐表7工頻參考電流下的工頻參考電壓35

kV及以上；懷疑有缺陷時(shí)應(yīng)符合GB11032或制造廠的規(guī)定（1）測量環(huán)境溫度(20±15)°C（2）測量應(yīng)每節(jié)單獨(dú)進(jìn)行，整相避雷器有一節(jié)不合格，宜整相更換注：（1）每年定期進(jìn)行運(yùn)行電壓下全電流及阻性電流帶電測量的，對序號(hào)4～7的項(xiàng)目可不做定期試驗(yàn)（2）安裝在變電站終端塔上的無間隙金屬氧化物避雷器的預(yù)防性試驗(yàn)周期和要求等同于變電站內(nèi)金屬氧化物避雷器，如進(jìn)行交流阻性電流帶電測試有困難時(shí)可加強(qiáng)紅外檢測、全電流監(jiān)視和巡視頻度，或采取抽檢的方式，也可結(jié)合線路停電安排停電試驗(yàn)04GIS用金屬氧化物避雷器GIS用金屬氧化物避雷器GIS用金屬氧化物避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和要求如表4-23所示。序號(hào)項(xiàng)

目周

期要

求說

明1運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流（1）新投運(yùn)后半年內(nèi)測量一次，運(yùn)行一年后每年雷雨季前1次（2）懷疑有缺陷時(shí)（1）測量全電流、阻性電流或功率損耗，測量值與初始值比較，不應(yīng)有明顯變化（2）當(dāng)阻性電流增加50%時(shí)應(yīng)分析原因，加強(qiáng)監(jiān)測、縮短檢測周期；當(dāng)阻性電流增加1倍時(shí)必須停電檢查（1）采用帶電測量方式，測量時(shí)應(yīng)記錄運(yùn)行電壓（2）避雷器（放電計(jì)數(shù)器）帶有全電流在線檢測裝置的不能替代本項(xiàng)目試驗(yàn)，應(yīng)定期記錄讀數(shù)（至少每3個(gè)月一次），發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)進(jìn)行阻性電流測試2檢查放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況懷疑有缺陷時(shí)測試3～5次，均應(yīng)正常動(dòng)作表4-23GIS用金屬氧化物避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和要求05線路用帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器線路用帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器

線路用帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和要求如表4-24所示。線路用帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器序號(hào)項(xiàng)

目周

期要

求說

明1本體絕緣電阻必要時(shí)（1）35

kV以上不低于2500MW（2）35

kV及以下不低于1000MW采用2500V及以上兆歐表2本體直流1mA電壓U1mA及0.75U1mA下的泄漏電流必要時(shí)（1）不得低于GB11032規(guī)定值（2）U1mA實(shí)測值與初始值或制造廠規(guī)定值比較，變化不應(yīng)大于±5%（3）0.75U1mA下的泄漏電流不應(yīng)大于50mA

3本體運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流必要時(shí)（1）測量全電流、阻性電流或功率損耗，測量值與初始值比較，不應(yīng)有明顯變化（2）當(dāng)阻性電流增加50%時(shí)應(yīng)分析原因；當(dāng)阻性電流增加1倍時(shí)應(yīng)退出運(yùn)行

4本體工頻參考電流下的工頻參考電壓必要時(shí)應(yīng)符合GB11032或制造廠的規(guī)定

5檢查放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況必要時(shí)測試3～5次，均應(yīng)正常動(dòng)作

6復(fù)合外套、串聯(lián)間隙及支撐件的外觀檢查必要時(shí)（1）復(fù)合外套及支撐件表面不應(yīng)有明顯或較大面積的缺陷（如破損、開裂等）（2）串聯(lián)間隙不應(yīng)有明顯的變形

注：線路用帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器主要強(qiáng)調(diào)抽樣試驗(yàn)，必要時(shí)指：（