金屬氧化物避雷器常見故障及處理

1、金屬氧化物避雷器常見故障及處理 避雷器 是電力系統(tǒng)所有電力設(shè)備絕緣配合的基礎(chǔ)設(shè)備。 合理的絕緣配合是電力系 統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的基本保證， 是高電壓技術(shù)的核心內(nèi)容。 而所有電力設(shè)備的絕 緣水平，是由雷電過電壓下 避雷器 的保護(hù)特性確定的 （在某些環(huán)境中， 由操作過 電壓下避雷器的保護(hù)特性確定）。金屬氧化物 避雷器，簡(jiǎn)稱氧化鋅 避雷器，以其 良好的非線性，快速的陡波響應(yīng)和大通流能力，成為新一代 避雷器 的首選產(chǎn)品。 由于避雷器是全密封元件，一般不可以拆卸。 同時(shí)使用中一旦出現(xiàn)損壞， 基本上 沒有修復(fù)的可能。 所以其常見 故障 和處理與普通的電力設(shè)備不同， 主要是預(yù)防為 主。選則原則。 避雷器是過電

2、壓保護(hù)產(chǎn)品，其額定電壓選擇比較嚴(yán)格，且與普通 電力設(shè)備完全不同， 容易出現(xiàn)因選型失誤造成的事故。 對(duì)于這類事故， 只要明確 了正確的選擇方法，就可以有效避免。正確的金屬氧化物 避雷器 額定電壓的選擇， 應(yīng)遵循以下原則。1、對(duì)于有間隙 避雷器，額定電壓依據(jù)系統(tǒng)最高電壓來選擇。 10kV 及以下的 避 雷器，額定電壓按系統(tǒng)最高電壓的 1.1 倍選取。 35kV 至 66kV 避雷器，額定電 壓按系統(tǒng)最高電壓選取。 110kV 及以上 避雷器 ，額定電壓按系統(tǒng)最高電壓的 0.8 倍選取。例如： 35kV 有間隙 避雷器 ，額定電壓應(yīng)選擇 42kV 。2、對(duì)于無間隙 避雷器 ，額定電壓同樣依據(jù)系統(tǒng)最高

3、電壓來選擇。 10kV 及以下的 避雷器，額定電壓按系統(tǒng)最高電壓的1.38倍選取。35kV至66kV避雷器，額定 電壓按系統(tǒng)最高電壓的 1.25 倍選取。 110kV 及以上避雷器，額定電壓按系統(tǒng)最 高電壓的0.8倍選取。例如：10kV無間隙避雷器，額定電壓應(yīng)選擇17kV。但對(duì) 于電機(jī)保護(hù)用的無間隙 避雷器，不按額定電壓選擇， 而按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇。 一 般應(yīng)選擇持續(xù)運(yùn)行電壓與電機(jī)額定電壓一致的 避雷器。例如： 13.8kV 電機(jī)，應(yīng) 選用 13.8kV 持續(xù)運(yùn)行電壓的 避雷器，即：選用 17.5/40 的避雷器。具體的型號(hào) 選擇，可參考 GB11032-2000 標(biāo)準(zhǔn)，或我公司的 避雷器產(chǎn)品

4、選型手冊(cè)。 另外， 由于傳統(tǒng)碳化物閥式 避雷器以及按1989老國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制作的早期金屬氧化物 避雷 器在很多系統(tǒng)中還在使用。為確保新生產(chǎn)的產(chǎn)品在這類老系統(tǒng)中可以安全的配 合，遇到老系統(tǒng)產(chǎn)品的更換替代時(shí)， 建議用戶直接咨詢我公司， 以確保選型正確。 二、正確的預(yù)防及維護(hù)性試驗(yàn)方法。預(yù)防及維護(hù)性試驗(yàn)，是及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，防止隱患演變?yōu)槭鹿实闹匾侄巍?金屬氧化物 避雷器的預(yù)防及維護(hù)性試驗(yàn)， 一般每?jī)赡甑剿哪赀M(jìn)行一次。 有條件的用戶， 最好每年雷雨季節(jié)前測(cè)試一次。 以 最大可能的提早發(fā)現(xiàn)事故隱患。測(cè)試的目的是提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的劣化傾向，及早作出更換。測(cè)試主要考察兩個(gè)性能指標(biāo)：a、轉(zhuǎn)變電壓值（穩(wěn)壓電源下），

5、用以考察避雷器的工作特性有無明顯變化。b、泄漏電流值（轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下），用 以考察避雷器的安全特性有無明顯變化。1、有間隙金屬氧化物 避雷器的測(cè)試方法。a、 測(cè)試工頻放電電壓值，考察避雷器的工作特性。 具體的試驗(yàn)方法和合格范圍可參考 JB/T9672-2005 ，或者 我公司的產(chǎn)品使用說明書。 一般以偏差不大于出廠參數(shù)的 10%為正常。 b、 測(cè) 試系統(tǒng)最高電壓下的電導(dǎo)電流值， 考察避雷器的安全特性。 具體的試驗(yàn)方法和合 格范圍可參考 JB/T9672-2005 ，或者我公司的產(chǎn)品使用說明書。一般以不大于 20 A為正常。2、無間隙金屬氧化物 避雷器的測(cè)試方法。 a、 測(cè)試直流 1mA 參考電壓值

6、， 考察避雷器的工作特性。 具體的試驗(yàn)方法和合格范圍可參考 GB11032-2000 ，或 者我公司的產(chǎn)品使用說明書。 一般以偏差不大于出廠參數(shù)的 5%為正常。 b、 測(cè) 試 0.75 倍直流 1mA 參考電壓下的泄漏電流值， 考察避雷器 的安全特性。 具體的 試驗(yàn)方法和合格范圍可參考 GB11032-2000 ，或者我公司的產(chǎn)品使用說明書。 一 般以不大于50 yA為正常。3、其它的替代辦法。 在沒有合適的測(cè)試設(shè)備，不能進(jìn)行上述的測(cè)試時(shí)，可 以采用一些替代的辦法，但同時(shí)也存在一些測(cè)試盲點(diǎn)。a、用搖表測(cè)試絕緣電阻法。 在沒有試驗(yàn)變壓器時(shí)，可以采用搖表來測(cè)試 避雷器 。采用的搖表一 般可以選擇

7、2500V 或更高。絕緣電阻的范圍可根據(jù)用戶自己的情況選擇，一般 35kV以下避雷器，絕緣電阻合格的指標(biāo)為不小于 1000MQ , 35kV及以上避雷 器絕緣電阻合格的指標(biāo)為不小于2500 MQ。 缺點(diǎn)是：搖表的測(cè)試僅能驗(yàn)證 產(chǎn)品的絕緣較好， 不能進(jìn)行定量的比較分析。 劣化傾向比較小的時(shí)候很難反映出 來。b、用工頻參考電壓測(cè)試代替直流測(cè)試。在沒有穩(wěn)定的直流電源的時(shí)候，可以采用工頻參考電壓測(cè)試來代替直流參考電壓測(cè)試，測(cè)試電流也以 1mA 為宜。將當(dāng)前的測(cè)試數(shù)據(jù)與以前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比， 有量化指標(biāo)， 出現(xiàn)明顯變化后 及時(shí)停電檢查， 比較有利于防止事故。缺點(diǎn)是：氧化鋅閥片在交流 1mA 下，電流的容性

8、分量比較大， 不能反映出實(shí)際的阻性工作特性， 劣化傾向很小的時(shí)候 很難反映出來。c、用運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流測(cè)試代替直流電導(dǎo)和泄漏電流測(cè)試。在沒有穩(wěn)定的直流電源的時(shí)候，可以采用測(cè)量運(yùn)行電壓下流過 避雷器的全電流的方式，來考察泄漏情況（若可以測(cè)試阻性分量更好）。將當(dāng)前的 測(cè)試數(shù)據(jù)與以前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，有量化指標(biāo)，出現(xiàn)明顯變化后及時(shí)停電檢查， 比較有利于防止事故。缺點(diǎn)是：運(yùn)行電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 避雷器的工作電壓，其反映的泄漏值只能作定性判斷， 無法作為定量分析的依據(jù)。 劣化傾向比較小的時(shí) 候很難反映出來。三、金屬氧化物 避雷器事故的常見方式及預(yù)防方法。1、 金屬氧化物 避雷器的損壞。 金屬氧化物 避雷

9、器的損壞，主要集中在兩個(gè) 方面。 a、 氧化鋅閥片的老化。 b、 閥片與外絕緣材料間的界面閃絡(luò)。具 體的現(xiàn)象有以下這些。 現(xiàn)象：直流參考電壓異常升高。結(jié)論：氧化鋅閥片的非線性降低。處理 ：整只更換 避雷器 ，或者更換氧化鋅閥片。 起因： 避雷器 的額定電壓選擇偏低；閥片本身不合格。 現(xiàn)象：直流參考電壓異常降低。結(jié)論：氧化鋅閥片老化。處理：整只更換 避雷器，或者更換氧化鋅閥片。 起因：避雷器的額定電壓選擇偏低；閥片承受 放電次數(shù)和能量偏重。 現(xiàn)象：泄漏電流異常增大。結(jié)論：閥片與外絕緣材料間的界面受潮， 或氧化鋅閥片質(zhì)量不好。 處理：整只更換 避雷器，或者將避雷器元件拆出后烘干并重新密封。 起因：

10、避雷器密封失效； 避雷器硅橡膠外套劣化； 避雷器閥片或裝配工藝有問題。 現(xiàn)象：泄漏電流非常大，已造成開關(guān)合閘困難。結(jié)論：閥片已損壞。處理：整只更換 避雷器 。 起因： 避雷器老化后未及時(shí)發(fā)現(xiàn)依然繼續(xù)使用； 避 雷器承受了很大的電流沖擊 （近距離雷擊或大功率電容放電） ；避雷器密封不良。 現(xiàn)象： 避雷器炸裂或表面燒黑。 結(jié)論：閥片破裂或穿孔。 處理：整只更換 避雷器。 起因： 避雷器老化后未及時(shí)發(fā)現(xiàn)依然繼續(xù)使用； 避雷器承受了很 大的電流沖擊 （近距離雷擊或大功率電容放電） ；避雷器密封不良。2、 系統(tǒng)已有 避雷器的情況下，電氣設(shè)備依然受雷擊（有的系統(tǒng)是操作沖擊） 損壞。 這種情況也可以看作一類

11、事故，常見的原因有以下一些。 避雷器的額定電壓選擇過高， 或者避雷器的用途選擇錯(cuò)誤。 處理：按正確的方式 選擇避雷器（可參考 GB11032-2000 ）。 避雷器所掛位置和需要保護(hù)的電氣設(shè)備 過遠(yuǎn)。 處理： 按正確的位置掛放避 雷器（可參考 DL/T620-1997 ）。 只在進(jìn)線端裝設(shè)了 避雷器 ，沒有防反擊的措施。處理：在出線端也安裝 避雷器 。 只在一次回路裝設(shè)了 避雷器 ，二次回路沒有保護(hù)。 處理 ：安裝專門的二次防雷保護(hù)元件，保護(hù)二次系統(tǒng)。 避 雷器 質(zhì)量不過關(guān)。處理：選用質(zhì)量過硬的產(chǎn)品。3、系統(tǒng)問題對(duì) 避雷器 的影響。電力系統(tǒng)中對(duì) 避雷器 有影響的情況主要有： 系統(tǒng)接地方式和帶

12、故障運(yùn)行時(shí)限。 影響：對(duì) 避雷器 的持續(xù)運(yùn) 行電壓的選擇密切相關(guān)。 處理 ：國(guó)內(nèi)常規(guī) 35kV 及以下按中性點(diǎn)不接地進(jìn)行 避雷器設(shè)計(jì)。 110kV 及以上按中性點(diǎn)接地進(jìn)行 避雷器設(shè)計(jì)。 要求中壓 避 雷器應(yīng)在單相接地 故障 下能夠持續(xù)運(yùn)行不損壞。 系統(tǒng)的諧波 污染的嚴(yán)重程度。 影響：對(duì) 避雷器 閥片的使用壽命影響大。 處理：對(duì)系 統(tǒng)諧波嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)使用帶間隙的避雷器，防止避雷器閥片加速老 化。 環(huán)境的污穢程度。影響：對(duì) 避雷器 內(nèi)部的電位分布均勻性影響大。 處理：對(duì)重污穢及以上地區(qū)，應(yīng)使用帶均壓結(jié)構(gòu)的 避雷器 ， 防止避雷器 兩端的閥片優(yōu)先老化。 上海松邦電氣有限公司 海 拔高度。影響：對(duì)

13、避雷器 內(nèi)部的放電電壓分布影響大。處理 ：高原地區(qū)（ 2000 米以上）應(yīng)使用特別設(shè)計(jì)的放電間隙，或者直接使用無間隙 避雷 器。 日照輻射。 影響：對(duì)避雷器 外絕緣影響大。 處理： 強(qiáng)紫外線地區(qū)戶外使用的 避雷器 ，外絕緣不應(yīng)使用硅橡膠材料， 而應(yīng)采用瓷外套， 并做防曬 處理。 機(jī)械應(yīng)力。 影響：對(duì)避雷器 的使用安全性 影響大。 處理：避雷器 不能代替絕緣子使用（特別是線路用 避雷器 ），不能 將避雷器作為承受線路拉力的結(jié)構(gòu)件。 測(cè)試錯(cuò)誤。 影響：對(duì) 避雷器的 壽命影響大。 處理：對(duì)成套設(shè)備進(jìn)行耐壓測(cè)試時(shí)，應(yīng)事先取出 避雷器 ；對(duì) 避雷器 進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，在工作電壓下不得長(zhǎng)期停留。 其它。 其它異

14、常 使用條件可參考 GB11032-2000 。在避雷器 的使用條件超出正常設(shè)計(jì)條件時(shí)， 采 購(gòu)時(shí)應(yīng)說明具體情況，做有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，以防止出現(xiàn)事故。4、避雷器 的配件使用及維護(hù)。 避雷器 的常用配件主要是脫離器和計(jì)數(shù)器。 脫離器：配脫離器用于防止已出現(xiàn)安全隱患的 避雷器引發(fā)系統(tǒng)事故。 脫離器應(yīng)與 避雷器 串聯(lián)使用，并注意以下問題。 a、 應(yīng)選擇不低于 避雷器 方波通流能力 的脫離器，以防止脫離器誤工作。b、 應(yīng)確保脫離器脫離后的部分與周圍的空氣距離和表面爬電距離，防止因脫離器動(dòng)作造成相間短路事故。c 、 應(yīng)確保脫離器脫離后， 避雷器 主體部分與周圍的空氣距離和表面爬電距離， 防止因脫 離器動(dòng)作

15、造成金屬性接地或弧光接地事故。d、 脫離器應(yīng)做預(yù)防性測(cè)試，考察產(chǎn)品的安全特性和工作特性，具體可參考 GB11032-2000 。 e、 新型熱爆 式脫離器內(nèi)含火藥，需要嚴(yán)格確保使用環(huán)境溫度不大于40 C,且嚴(yán)禁劇烈碰撞。上海松邦電氣有限公司 計(jì)數(shù)器： 配計(jì)數(shù)器用于監(jiān)測(cè) 避雷器的工作情況。計(jì)數(shù)器應(yīng)串聯(lián)在 避雷器的低壓側(cè)， 并注意以下問題。 a、 應(yīng) 選擇不低于 避雷器 方波通流能力的計(jì)數(shù)器，以防止計(jì)數(shù)器損壞。b、 對(duì)于中低壓避雷器，應(yīng)選擇附加殘壓低的計(jì)數(shù)器， 以防止因串入計(jì)數(shù)器導(dǎo)致 避雷器的保 護(hù)能力下降。 c、 大多數(shù)計(jì)數(shù)器有一定的附加殘壓（不大于 3kV ），應(yīng)確保 計(jì)數(shù)器的高壓側(cè)對(duì)地絕緣距

16、離，防止計(jì)數(shù)器短路。5、 三相組合式 避雷器（又稱過電壓保護(hù)器） 的特殊事故及維護(hù)方法。 組合式 避雷器由于存在三相接 線和公用中性點(diǎn)，存在一些特殊的事故問題，需要特別注意。a、 兩相絕緣電纜交叉導(dǎo)致的相間爬電。 現(xiàn)象：避雷器上端電纜燒黑，系統(tǒng)相間短路。結(jié)論：兩相絕緣電纜交叉導(dǎo)致相間表面閃絡(luò)。 處理 ：將兩相絕緣電纜分離到一 定的距離。 b、 相間擊穿。 現(xiàn)象：避雷器 上端燒黑，系統(tǒng)相間短路。結(jié)論：由于成套柜內(nèi)空間狹小， 避雷器 三相未能對(duì)正母排， 避雷器 一相高壓端與另 一相母排距離過近，導(dǎo)致空氣放電。 處理：在柜內(nèi)空間過于狹小時(shí)，使用 將四級(jí)式 避雷器 接地極埋在底座中的三柱型產(chǎn)品，確保對(duì)正母排。c、 戶外型組合式 避雷器 公用中性點(diǎn)短路導(dǎo)致的事故。 現(xiàn)象：避雷器公用