避雷器的基本結(jié)構(gòu)與常規(guī)電氣試驗(yàn)

避雷器的結(jié)構(gòu)與常規(guī)電氣試驗(yàn)1精選可編輯ppt

基本知識(shí)

基本結(jié)構(gòu)

測(cè)試技術(shù)氧化鋅避雷器主要內(nèi)容2精選可編輯ppt講課內(nèi)容第一章、避雷器的基本知識(shí)3精選可編輯ppt電力系統(tǒng)過電壓可分為三類：1、暫時(shí)過電壓：這類過電壓一般由單相接地、甩負(fù)荷、或諧振等原因引起，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。2、操作過電壓：正常操作或故障時(shí)會(huì)使系統(tǒng)由一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種穩(wěn)定狀態(tài)而產(chǎn)生的電磁暫態(tài)過程，從而產(chǎn)生過電壓。3、雷電過電壓，它分為以下三種：1）感應(yīng)雷過電壓2）雷直擊過電壓3）雷擊桿塔引起的反擊過電壓。由于桿塔本身的電感和接地電阻的存在雷電流在桿塔導(dǎo)體電阻形成的壓降產(chǎn)生的反擊電壓，通常要求桿塔接地電阻小于10歐姆。一、電力系統(tǒng)過電壓的分類4精選可編輯ppt過電壓案例電磁式電壓互感器——一次繞組成星形，中性點(diǎn)直接接地。當(dāng)進(jìn)行某些操作時(shí)，電壓互感器的激磁阻抗與系統(tǒng)的對(duì)地電容形成非線性諧振回路，由于回路參數(shù)及外界激發(fā)條件的不同，可能造成分頻、工頻或高頻鐵磁諧振過電壓。統(tǒng)計(jì)表明，電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振過電壓是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中最常見、且造成事故最多的一種內(nèi)部過電壓，嚴(yán)重地影響供電安全。5精選可編輯ppt例6精選可編輯ppt二、MOA(氧化鋅避雷器)的作用電力系統(tǒng)運(yùn)行的電氣設(shè)備除了承受正常運(yùn)行電壓下的工頻電壓外，有時(shí)還會(huì)遭受到暫時(shí)過電壓、操作過電壓和雷電過電壓的作用。由于雷電過電壓和操作過電壓的幅值均會(huì)超過電力設(shè)備的絕緣耐受水平，在過電壓的沖擊下，會(huì)使設(shè)備絕緣損壞而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生事故。因此必須采取綜合措施來限制電力系統(tǒng)中的過電壓。避雷器就是電力系統(tǒng)防雷保護(hù)措施之一。7精選可編輯ppt1.避雷器是用來限制過電壓的一種主要保護(hù)電器，是發(fā)電廠變電所防雷保護(hù)的基本保護(hù)措施之一。2.工作原理：通常避雷器接在系統(tǒng)與地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。在正常運(yùn)行電壓下，氧化鋅電阻片呈現(xiàn)極高的電阻，通過它的電流只有微安級(jí)；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)危害電器設(shè)備絕緣的過電壓時(shí)，由于氧化鋅電阻片的非線性，避雷器兩端的殘壓被限制在允許值之下，并且吸收過電壓能量，從而保護(hù)了電器設(shè)備的絕緣。工程圖中符號(hào)8精選可編輯ppt避雷器的運(yùn)行特性

1)在正常工作電壓情況下，避雷器對(duì)地有較高的絕緣電阻，等于開路。

2)在出現(xiàn)異常電壓(如大氣過電壓)時(shí)，不論異常電壓頻率的高低，避雷器均能很快地對(duì)地接通，使雷電流迅速對(duì)地放電。這時(shí)避雷器電阻變得很小，接近短路。

3)在異常電壓、大電流通過避雷器時(shí)，避雷器不能過熱或損壞。

4)在雷電流以及短的時(shí)間通過后恢復(fù)到正常電壓時(shí)，能迅速滅弧，電阻馬上變得極大，對(duì)地又立即不通，停止放電，阻止電路的正常工頻電流跟隨通過。9精選可編輯ppt感應(yīng)雷的防護(hù)分流：采用避雷器來限制雷電過電壓波，將雷電流分流入地。避雷器被保護(hù)設(shè)備接地體10精選可編輯ppt講課內(nèi)容第二章、避雷器的基本結(jié)構(gòu)11精選可編輯ppt避雷器閥式避雷器普通型磁吹型FS型FZ型FCZ型FCD型氧化鋅避雷器一、避雷器的分類12精選可編輯ppt避雷器的型式與結(jié)構(gòu)保護(hù)間隙一個(gè)或兩個(gè)間隙管式避雷器多個(gè)均勻的小間隙閥式避雷器多個(gè)均勻的小間隙并聯(lián)非線性電阻，電阻非線性系數(shù)為0.25~0.45.磁吹避雷器:改進(jìn)間隙來改善避雷器的保護(hù)性能氧化鋅避雷器（MOA）13精選可編輯ppt避雷器的型式與結(jié)構(gòu)續(xù)14精選可編輯ppt1-密封橡皮2-壓緊彈簧3-間隙4-閥片5-瓷套6-安裝卡子二、閥式避雷器結(jié)構(gòu)15精選可編輯ppt16精選可編輯ppt17精選可編輯ppt由裝在密封瓷套中的間隙（又稱火花間隙）和非線性電阻（又稱閥片）串聯(lián)?；鸹ㄩg隙將帶電部分與閥片隔開，閥片電阻值與流過的電流有關(guān)，電流愈大電阻愈小。有普通型和磁吹型兩類。電阻閥片由金剛砂（SiC）和結(jié)合劑燒結(jié)而成，稱為碳化硅閥片主要應(yīng)用在變電所的高壓防雷，特點(diǎn)是通流量大，但是反應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，是電力系統(tǒng)較為常見的高壓防雷產(chǎn)品。

18精選可編輯ppt

其突出優(yōu)點(diǎn)在于：

■采用高性能氧化鋅電阻片，使產(chǎn)品通流能量大、大電流沖擊時(shí)殘壓低，保護(hù)性能好。

■采用新型的防爆結(jié)構(gòu)，當(dāng)產(chǎn)品內(nèi)部故障導(dǎo)致壓力劇增時(shí)，通過壓力釋放裝置使內(nèi)部壓力得以釋放。

避雷器結(jié)構(gòu)：

■單柱型

■多柱并聯(lián)型依據(jù)主要標(biāo)準(zhǔn)：

■

GB11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》

■GB311.1-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》

瓷套型避雷器（單元節(jié)結(jié)構(gòu)圖）三、氧化鋅避雷器結(jié)構(gòu)19精選可編輯ppt20精選可編輯ppt氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)1、由于氧化鋅避雷器無串聯(lián)火花間隙，所以避免了對(duì)電壓分布及放電電壓的影響，即由于瓷套外污穢使串聯(lián)火花間隙放電電壓不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，具有極強(qiáng)的抗污性能。2、由于氧化鋅避雷器無串聯(lián)火花間隙，極大地改善了避雷器的特性，消除了有串聯(lián)火花間隙放電需要一定的時(shí)延，提高了對(duì)設(shè)備保護(hù)的可靠性。3、使電氣設(shè)備所受的過電壓可以降低。因無串聯(lián)火花間隙，在整個(gè)過電壓過程中都有電流流過，降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的大氣過電壓幅值。21精選可編輯ppt氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）4、又于氧化鋅避雷器電阻片具有較好的非線性，在正常工作電壓下，避雷器只有很小的泄漏電流通過，而在過電壓下動(dòng)作后并無工頻續(xù)流通過，因此避雷器釋放的能量大為減小，從而可以承受多重雷擊，延長(zhǎng)了工作壽命。5、由于氧化鋅閥片的通流能力很大，提高了避雷器的動(dòng)作負(fù)載能力。6、可以對(duì)大容量電容器組進(jìn)行保護(hù)。7、體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便。22精選可編輯ppt-重量減輕

:27%-體積減小

:22%-部件數(shù)量減少

:50%舊式避雷器構(gòu)造均壓環(huán)ZnO閥片

(標(biāo)準(zhǔn)型)絕緣筒均壓電容絕緣子連接導(dǎo)體導(dǎo)體高梯度避雷器構(gòu)造

絕緣子絕緣筒均壓環(huán)ZnO閥片(高梯度型)500kV用老式避雷器與應(yīng)用高梯度閥片的GIS用高梯度避雷器的比較23精選可編輯pptGIS避雷器結(jié)構(gòu)24精選可編輯pptMOA型號(hào)產(chǎn)品型式：Y—表示瓷套式金屬氧化物避雷器YH（HY）—表示有機(jī)外套金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)特征：W—表示無隙

C—表示串聯(lián)間隙使用場(chǎng)所：S—表示配電型

Z—表示電站型

R—表示并聯(lián)補(bǔ)償電容器用D—表示電機(jī)用

T—表示電氣化鐵道用

X—表示線路型附加特性：W—表示防污型

G—表示高原型

TH—表示濕熱帶地區(qū)用

DL—表示電纜型避雷器25精選可編輯pptY10W-200/520Y：氧化鋅避雷器10：標(biāo)稱放電電流10kAW：無間隙200：額定電壓200kV520：標(biāo)稱放電電流下的最大殘壓146：長(zhǎng)期工作電壓MOA型號(hào)（舉例）26精選可編輯pptMOA的幾個(gè)重要參數(shù)避雷器的額定電壓：施加到避雷器端子間最大允許工頻電壓有效值。按照此電壓所設(shè)計(jì)的避雷器，能在所規(guī)定的動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中確定的暫時(shí)過電壓下正確地工作。它是表明避雷器運(yùn)行特性的一個(gè)重要參數(shù)，但它不等于系統(tǒng)額定電壓。避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓：在運(yùn)行中允許持久地施加在避雷器端子上的工頻電壓有效值。

避雷器的標(biāo)稱放電電流：用來劃分避雷器等級(jí)的、具有8/20μs波形的放電電流峰值。

避雷器的殘壓

:放電電流通過避雷器時(shí)其端子間的最大電壓值。

27精選可編輯ppt講課內(nèi)容第三章、MOA的常規(guī)電氣試驗(yàn)28精選可編輯ppt（1）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；（2）在運(yùn)輸過程中受損，內(nèi)部瓷碗破裂，并聯(lián)電阻震斷，外部瓷套碰傷；（3）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；（4）并聯(lián)電阻和閥片在運(yùn)行中老化；（5）其他劣化。這些劣化都可以通過試驗(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。試驗(yàn)的目的29精選可編輯ppt試驗(yàn)中的幾個(gè)重要概念30精選可編輯ppt試驗(yàn)分類：例行試驗(yàn)、診斷性試驗(yàn)例行試驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)常見缺陷或缺陷癥兆便于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施兼顧傳統(tǒng)和經(jīng)驗(yàn)診斷性試驗(yàn)例行試驗(yàn)異常，需進(jìn)一步明確缺陷性質(zhì)、位置有家族性缺陷，需進(jìn)一步明確狀態(tài)經(jīng)歷嚴(yán)重不良工況，需進(jìn)一步明確狀態(tài)31精選可編輯ppt初值：代表設(shè)備“原始”狀態(tài)的試驗(yàn)值初值：比較的基礎(chǔ)出廠試驗(yàn)值交接試驗(yàn)值或首次預(yù)試值大修后首次試驗(yàn)值如何理解“原始”：選擇正確的初值受安裝環(huán)境影響：交接或首次預(yù)試值，如套管電容量等不受安裝環(huán)境影響：出廠試驗(yàn)值，如Tr.繞組電阻受大修影響：大修后首次試驗(yàn)值32精選可編輯ppt注意值/警示值：缺陷的明確性注意值：可能存在或可能發(fā)展為缺陷受環(huán)境、試驗(yàn)條件等影響大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分布范圍大僅憑試驗(yàn)值的大小無法確定設(shè)備的狀態(tài)對(duì)分析設(shè)備狀態(tài)有參考價(jià)值如絕緣電阻警示值：設(shè)備已存在缺陷并有可能發(fā)展為故障有警示值的狀態(tài)量通常穩(wěn)定、不受環(huán)境影響正常設(shè)備不應(yīng)超過警示值，如Tr.繞組直流偏差,C或超過警示值就不能保證設(shè)備安全運(yùn)行，如Oil耐壓值33精選可編輯ppt氧化鋅避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目一、測(cè)量絕緣電阻二、直流1mA電壓及0.75U1mA下的泄漏電流三、運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流四、放電計(jì)數(shù)器試驗(yàn)氧化鋅避雷器試驗(yàn)項(xiàng)目34精選可編輯ppt絕緣電阻測(cè)試測(cè)試目的儀器設(shè)備的選擇危險(xiǎn)點(diǎn)分析及控制措施測(cè)試前的準(zhǔn)備工作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟及要求測(cè)試注意事項(xiàng)測(cè)試報(bào)告編寫結(jié)果分析一、絕緣電阻測(cè)試35精選可編輯ppt試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量氧化鋅避雷器的絕緣電阻的目的是檢查由于密封破壞而使其內(nèi)部受潮或瓷套裂紋等缺陷，當(dāng)避雷器密封良好時(shí)，其絕緣電阻值很高，受潮后則下降很多。36精選可編輯pptL進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)的儀器—絕緣電阻表EG放電指示燈啟動(dòng)開關(guān)電源開關(guān)37精選可編輯ppt避雷器絕緣電阻試驗(yàn)試驗(yàn)儀器的選擇及接線38精選可編輯ppt避雷器底座絕緣電阻試驗(yàn)試驗(yàn)儀器的選擇及接線39精選可編輯ppt（1）了解被試設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)情況及試驗(yàn)條件（2）測(cè)試儀器、設(shè)備準(zhǔn)備齊全選擇合適的絕緣兆歐表、溫濕度計(jì)、測(cè)試線、放電棒、接地線、試驗(yàn)圍欄等，檢查絕緣兆歐表、絕緣工器具的檢定證書有效期。測(cè)試前的準(zhǔn)備工作40精選可編輯ppt1、選擇絕緣電阻表，按規(guī)定35KV及以上避雷器應(yīng)使用5000V兆歐表，基座絕緣電阻應(yīng)使用2500兆歐表。2、檢查絕緣電阻表。3、對(duì)避雷器停電和放電。4、對(duì)避雷器外觀進(jìn)行檢查并清潔表面。5、接線。6、測(cè)量絕緣電阻。7、對(duì)避雷器進(jìn)行放電。8、記錄。試驗(yàn)步驟41精選可編輯ppt危險(xiǎn)點(diǎn)分析及控制措施1、防止高處墜落人員在拆、接高壓引線時(shí)，如需登高，必須系好安全帶，使用梯子時(shí)必須有人扶持或綁牢。2、防止人員觸電必須將避雷器從各方面完全斷開，驗(yàn)明無電壓后方可進(jìn)行，測(cè)試工作應(yīng)由兩人擔(dān)任，試驗(yàn)中測(cè)試人員不得觸碰導(dǎo)體，試驗(yàn)前后或變更接線前均應(yīng)將被試設(shè)備充分放電，試驗(yàn)引線應(yīng)先接地，再操作。與帶電體保持足夠的安全距離，必須站在絕緣墊上。危險(xiǎn)42精選可編輯ppt影響絕緣電阻的主要因素1、溫度的影響。2、濕度和臟污的影響。3、放電時(shí)間的影響。4、感應(yīng)電壓的影響。下面具體說明一下43精選可編輯ppt溫度的影響測(cè)量絕緣電阻時(shí)，試品溫度一般應(yīng)在10-40℃之間，絕緣電阻隨溫度升高而降低，但目前還沒有一個(gè)通用的固定計(jì)算公式。溫度換算最好以實(shí)測(cè)決定。44精選可編輯ppt濕度和臟污的影響測(cè)量絕緣電阻時(shí)，空氣相對(duì)濕度不高于80%，過于潮濕會(huì)在避雷器表面凝結(jié)一層水膜，造成表面泄漏通道，使絕緣電阻明顯降低，此時(shí)應(yīng)在避雷器套管上裝設(shè)屏蔽環(huán)，并連接到絕緣電阻表的屏蔽端子。45精選可編輯ppt體積電阻表面電阻測(cè)量的結(jié)果是體積電阻與表面電阻并聯(lián)值??！46精選可編輯pptLGU=0AVE基本原理圖B47精選可編輯pptAI2II=I1+I2iGIA流過電流表的電流僅僅是體積電阻電流不加屏蔽的原理圖R1R2R3I148精選可編輯ppt放電時(shí)間影響若在上一次試驗(yàn)后，接地放電時(shí)間不充分，絕緣內(nèi)積聚的電荷沒有完全釋放，仍積有一定的殘余電荷，會(huì)直接影響到絕緣電阻的測(cè)量結(jié)果。49精選可編輯ppt感應(yīng)電壓的影響測(cè)量變電所、升壓站高壓母線附近避雷器絕緣電阻時(shí)，若感應(yīng)電壓太高，會(huì)對(duì)安全和試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響。50精選可編輯ppt試驗(yàn)結(jié)果分析及試驗(yàn)報(bào)告編寫一、試驗(yàn)結(jié)果分析1、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及要求絕緣電阻值不小于2500MΩ（GB50150-2006），底座絕緣電阻不小于100MΩ（輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程）。2、試驗(yàn)結(jié)果分析1）不應(yīng)小于一般的允許值。2）試驗(yàn)數(shù)值的相互比較，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)或同類設(shè)備、同一設(shè)備相間比較，不應(yīng)有明顯的降低或較大差異。3）應(yīng)排除溫度、濕度、臟污的影響。51精選可編輯ppt測(cè)試目的試驗(yàn)時(shí)機(jī)儀器設(shè)備的選擇危險(xiǎn)點(diǎn)分析及控制措施測(cè)試前的準(zhǔn)備工作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟及要求測(cè)試注意事項(xiàng)結(jié)果分析及測(cè)試報(bào)告編寫直流1mA電壓及0.75U1maA下的泄漏電流試驗(yàn)二、直流1mA電壓及0.75U1maA下的泄漏電流試驗(yàn)52精選可編輯ppt試驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)量氧化鋅避雷器的U1mA，主要是檢查閥片是否受潮、老化，確定其動(dòng)作性能是否符合要求，直流1mA參考電壓一般等于或大于避雷器額定電壓的峰值。2、0.75U1mA直流電壓一般比最大工作相電壓要高一些，在此電壓下主要檢測(cè)長(zhǎng)期允許工作電流是否符合規(guī)定，因?yàn)檫@一電流與MOA的壽命有直接關(guān)系，一般在同一溫度下泄漏電流與壽命成反比。53精選可編輯ppt測(cè)試時(shí)間按輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，這項(xiàng)試驗(yàn)的基準(zhǔn)周期為3年（無持續(xù)電流檢修）或6年（有持續(xù)電流檢測(cè)）對(duì)于單相多節(jié)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，直流參考電壓偏低或及0.75倍直流參考電壓下泄漏電流偏大時(shí)，應(yīng)先排除電暈和外絕緣表面泄漏電流的影響，有下列情形之一的也應(yīng)進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)1、避雷器紅外熱像檢測(cè)時(shí)，溫度同比異常2、運(yùn)行電壓下持續(xù)電流偏大3、有電阻片老化或內(nèi)部受潮的家族缺陷，隱患尚未消除。下面我們看一張現(xiàn)場(chǎng)圖片54精選可編輯ppt這是某變電站2010.1.27紅外巡檢時(shí)，某220KV線路避雷器溫度分布圖；環(huán)境溫度為-4度，較熱的部位溫度為8.8度，鄰相相同部位溫度為6.9度，從本次避雷器紅外熱圖的表征看，B相上節(jié)局部和下節(jié)整體的溫度都比A，C兩相的對(duì)應(yīng)部位的溫差1-2K左右。

55精選可編輯ppt試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作1、了解被試設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)情況及試驗(yàn)條件。勘查現(xiàn)場(chǎng)，查閱相關(guān)技術(shù)資料，包括該設(shè)備歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)規(guī)程等，掌握該設(shè)備運(yùn)行及缺陷情況。2、試驗(yàn)儀器、設(shè)備選擇選擇合適的直流高壓發(fā)生器、萬用表、試驗(yàn)線、溫濕度計(jì)、絕緣桿、放電棒、接地線、安全帽、安全帶、電工常用工具、臨時(shí)安全遮欄、標(biāo)示牌等，并查閱相關(guān)檢定證書有效期。3、辦理工作票并做好現(xiàn)場(chǎng)安全和技術(shù)措施向其余試驗(yàn)人員交待工作內(nèi)容、帶電部位、現(xiàn)場(chǎng)安全措施、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)危險(xiǎn)點(diǎn)、明確人員分工及試驗(yàn)程序。56精選可編輯ppt試驗(yàn)儀器、設(shè)備的選擇1、根據(jù)不同試品電壓要求，選擇不同電壓等級(jí)的直流高壓發(fā)生器，試驗(yàn)電源應(yīng)能滿足試驗(yàn)的極性和電壓值，還必須具有足夠的電源容量。2、試驗(yàn)電壓應(yīng)在高壓側(cè)測(cè)量，一般用電阻