無間隙金屬氧化物避雷器試驗(yàn)

1、無間隙金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)培訓(xùn)教案.避雷器對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行的作用1 .電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，在很大程度上取決于設(shè)備的絕緣水平及工作狀況2 .絕緣配合的實(shí)質(zhì)是在技術(shù)上處理好各種作用電壓、限壓措施及設(shè)備絕緣耐受能力三者之間的互相配合關(guān)系，達(dá)到在經(jīng)濟(jì)上和安全運(yùn)行上總體效益最高3 .對(duì)于運(yùn)行維護(hù)部門，在各種電氣設(shè)備絕緣水平已確定、設(shè)備可能承受的各種電壓已由系統(tǒng)運(yùn)行方式確定的情況下，保證限壓措施的有效性對(duì)確保系統(tǒng)安全運(yùn)行意義重大二.避雷器分類1 .保護(hù)間隙2 .排氣式避雷器3 .閥式避雷器a）普通閥式避雷器b）磁吹避雷器4.氧化鋅避雷器（又稱金屬氧化物避雷器和MOA)三.各類避雷器的特點(diǎn)1 ,間隙和

2、管式避雷器的缺點(diǎn)a）伏秒特性太陡，放電分散性大，絕緣配合困難b）動(dòng)作后形成幅值很高的截波，危及變壓器絕緣2 .氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)a）保護(hù)性能優(yōu)越-殘壓低、相應(yīng)時(shí)間快、陡波特性平坦b）無續(xù)流，動(dòng)作負(fù)載輕，耐重復(fù)動(dòng)作能力強(qiáng)c）通流容量大d）性能穩(wěn)定，抗老化能力強(qiáng)e）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，易于批量生產(chǎn)，造價(jià)低3 .復(fù)合外套氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)a）復(fù)合外套外絕緣濕閃電壓高、耐污能力強(qiáng)b）硅橡膠外套具有憎水性，相同爬距其污閃電壓高于瓷套c）具有良好的防爆性能d）實(shí)芯結(jié)構(gòu)，沒有氣體急速膨脹問題，又可延緩沖擊力e）具有優(yōu)異的密封性能f）體積小、重量輕，有利于運(yùn)輸和安裝，適合于線路型避雷器，如10kV配電型體積為原

3、瓷套型的1/3，重量為1/4,110kV重量相當(dāng)于瓷套型的1/5四.氧化鋅避雷器結(jié)構(gòu)瓷套型MOA復(fù)合型MOAGIS型MOA五.氧化鋅避雷器閥片伏安特性&3WOI擊六.氧化鋅避雷器的主要電氣參數(shù)1 .持續(xù)運(yùn)行電壓（Uc）:允許持久地施加在避雷器端子間的工頻電壓有效值。2 .額定電壓（Ur）:施加到避雷器端子間的最大工頻電壓有效值，按照此電壓所設(shè)計(jì)的避雷器，能在規(guī)定的動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中確定的暫時(shí)過電壓下正確地動(dòng)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)標(biāo)稱電壓。3 .工頻參考電壓（Uref.ac）：在避雷器通過工頻參考電流時(shí)測(cè)出的避雷器的工頻電壓最大值除以2。通常Uref低于或接

4、近于“拐點(diǎn)”，高于Ur。Uref,ac的作用是選擇試品，對(duì)于用戶作為監(jiān)控運(yùn)行情況的參考。4 .工頻參考電流（Iref.ac）:用于確定避雷器工頻參考電壓的工頻電流阻性分量的峰值。工頻參考電流應(yīng)足夠大，使雜散電容對(duì)所測(cè)避雷器參考電壓的影響可以忽略，該值由制造廠規(guī)定。典型范圍為每平方厘米電阻片面積0.051.0mA。5 .直流參考電壓（Uref.de）:在避雷器流過直流參考電流時(shí)測(cè)出的避雷器的直流電壓平均值。6 .直流參考電流（lref.de）:用于確定避雷器直流參考電壓的直流電流平均值。通常取15mA。7 .0.75倍直流參考電壓下漏電流：0.75U1mA下漏電流一般不超過50A。多柱并聯(lián)和額定

5、電壓216kV以上的避雷器漏電流由制造廠和用戶協(xié)商規(guī)定。8 .標(biāo)稱放電電流（In）:用來劃分避雷器等級(jí)的、具有8/20波形的雷電沖擊電流峰值，為120kA。9 .殘壓（Ures）a）放電電流流過避雷器時(shí)其端子間最大電壓峰值。b）雷電沖擊電流（8/20口S）殘壓c）陡波沖擊電流（1/5pS）殘壓d）操作沖擊電流（30/80口S）殘壓10 .避雷器保護(hù)水平a）雷電沖擊保護(hù)水平b）陡波電流沖擊下最大殘壓除以1.15和雷電沖擊最大殘壓兩值中較大者為避雷器的雷電沖擊保護(hù)水平c）操作沖擊保護(hù)水平d）避雷器的操作沖擊保護(hù)水平是規(guī)定的操作電流沖擊下最大殘壓11 .荷電率：表征單位電阻片上的電壓負(fù)荷，是氧化鋅避

6、雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓峰值與參考電壓的比值。荷電率的高低對(duì)避雷器老化的影響很大。荷電率一般采用45%75%，甚至更高。v'2UcUref.de（1mA）12 .壓比：避雷器雷電沖擊殘壓與參考電壓之比，例如10kA壓比為U10kA/U1mA壓比越小，保護(hù)性能越好，目前產(chǎn)品壓比約為1.62.0。1.六.避雷器的選擇從使用的觀點(diǎn)出發(fā)，無間隙金屬氧化物避雷器的特性可分為保護(hù)特性和運(yùn)行特性。其保護(hù)特性僅由保護(hù)水平?jīng)Q定。其運(yùn)行特性有：額定電壓，沖擊通流能力（雷電通流能2.力，長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間耐受能力），工頻電壓耐受時(shí)間特性，耐污性能，壓力釋放等級(jí)等避雷器的壓力釋放等級(jí)主要是由系統(tǒng)的容量和避雷器的安裝點(diǎn)決定的

7、。具有獨(dú)立的屬性。13 避雷器的保護(hù)特性和運(yùn)行特性是互相制約的。14 當(dāng)系統(tǒng)條件一定，閥片性能一定的條件下，若避雷器額定電壓提高，該避雷器允許的持續(xù)運(yùn)行電壓就高，避雷器耐受工頻電壓的能力隨之提高，避雷器的能量吸收能力亦隨之提高，但保護(hù)裕度減小了（即標(biāo)稱電流下殘壓高了）。若額定電壓降低，耐受工頻電壓能力降低，能量吸收能力降低，但保護(hù)裕度增大了（即標(biāo)稱電流下殘壓低了）。15 若對(duì)系統(tǒng)的情況掌握的清楚（系統(tǒng)的接地方式，過電壓的幅值及持續(xù)時(shí)間等），則可以制造最佳的額定電壓值以取得較大的保護(hù)裕度。16 若對(duì)系統(tǒng)的情況了解的不準(zhǔn)確，則選擇的額定電壓就要高些，這樣保護(hù)裕度就要小些，被保護(hù)物的絕緣所受電應(yīng)力就

8、要大些。這種情況如選擇較低的額定電壓，避雷器就可能出安全事故。17 同一電壓等級(jí)的系統(tǒng)，接于相一地間的，相一相間的，中性點(diǎn)的避雷器其定額電壓是不同的。18 同一個(gè)變電站同一個(gè)電壓側(cè)，其線路型避雷器和母線型避雷器額定電壓也是不同的。七.避雷器型號(hào)說明n產(chǎn)品型式：Y金屬氧化物避雷器n外套類型：H.復(fù)合外套其他外套不表示n標(biāo)稱放電電流（kA）n結(jié)構(gòu)特征：W無間隙C.帶串聯(lián)間隙n保護(hù)類型：S配電型R-電容器T-鐵道Z或無電站X-線路FSF6組合電器N一中性點(diǎn)n設(shè)計(jì)序號(hào)：以數(shù)字表示n避雷器額定電壓（kV）n標(biāo)稱放電電流下的殘壓（kV）例如：Y10W-420/958窘套、標(biāo)稱放電電流10kA、無間隙、（電

9、站型）額定電壓420kV、標(biāo)稱放電電流下殘壓958kV丫5WZ-17/45咨套、標(biāo)稱放電電流5kA、無間隙、電站型額定電壓17kV、標(biāo)稱放電電流下殘壓45kVHY5WS2-17/50復(fù)合外套、標(biāo)稱放電電流5kA、無間隙、配電型、產(chǎn)品設(shè)計(jì)序號(hào)2、額定電壓17kV、標(biāo)稱放電電流下殘壓50kV八無間隙金屬氧化物避雷器試驗(yàn)內(nèi)容1 .絕緣電阻試驗(yàn)2 .直流1mA電壓umA及0.75U誠(chéng)下的泄漏電流測(cè)量3 .運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流測(cè)量4 .工頻參考電流下的工頻參考電壓測(cè)量5 .底座絕緣電阻試驗(yàn)6 .放電計(jì)數(shù)器試驗(yàn)九.建議的試驗(yàn)流程如下：絕緣電阻試驗(yàn)運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流測(cè)量直流1mA電壓UimA及0.

10、75U1mA卜的Till：漏電流測(cè)量十.測(cè)量避雷器及底座絕緣電阻1 .試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量無間隙金屬氧化物避雷器的絕緣電阻可以初步判斷避雷器內(nèi)部是否受潮。測(cè)量底座絕緣電阻判斷底座絕緣是否良好。2 .試驗(yàn)方法：使用2500V及以上兆歐表。3 .判斷方法：無間隙金屬氧化物避雷器：35kV以上，絕緣電阻不低于2500血；35kV及以下，絕緣電阻不低于1000血。4 .底座絕緣電阻：自行規(guī)定，可在帶電情況下檢查。十八一,直流1mA電壓LU及0.75U誠(chéng)下的泄漏電流測(cè)量1 .試驗(yàn)?zāi)康模簽榱藱z查氧化鋅閥片是否受潮或者是否劣化，確定其動(dòng)作性能是否符合產(chǎn)品性能要求。2 .試驗(yàn)方法：試驗(yàn)采用高壓直流發(fā)生器進(jìn)行試驗(yàn)，選

11、用的試驗(yàn)設(shè)備額定電壓應(yīng)高于被試驗(yàn)設(shè)備的直流1mAt壓，正常的試驗(yàn)順序是測(cè)量出直流1mAt壓以后，再在0.75LU電壓下測(cè)量泄漏電流的大小。3 .判斷方法：避雷器直流1mA電壓的數(shù)值不應(yīng)該低于GB11032中的規(guī)定數(shù)值且LU實(shí)測(cè)值與初始值或制造廠規(guī)定值比較變化不應(yīng)超過土5%，0.75Uha下的泄漏電流不得大于50pA,且與初始值相比較不應(yīng)有明顯變化。如試驗(yàn)數(shù)據(jù)雖未超過標(biāo)準(zhǔn)要求，但是與初始數(shù)據(jù)出現(xiàn)比較明顯變化時(shí)應(yīng)加強(qiáng)分析，并且在確認(rèn)數(shù)據(jù)無誤的情況下加強(qiáng)監(jiān)視，如增加帶電測(cè)試的次數(shù)等。4 .注意事項(xiàng)：a）由于無間隙金屬氧化物避雷器優(yōu)異的非線性特性，在直流泄漏電流超過200口A時(shí)，此時(shí)電壓升高一點(diǎn)，電流

12、將會(huì)急劇增大，所以此時(shí)應(yīng)該放慢升壓速度，在電流達(dá)至j1mA時(shí)，讀取電壓值；b）由于無間隙金屬氧化物避雷器表面的泄漏原因，在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡可能的將避雷器瓷套表面擦拭干凈。如果仍然試驗(yàn)直流1mA電壓不合格，應(yīng)在避雷器瓷套表面裝一個(gè)屏蔽環(huán)，讓表面泄漏電流不通過測(cè)量?jī)x器，而直接流入地中；c）直流1mA電壓試驗(yàn)值與產(chǎn)品出廠值相比較，變化不應(yīng)該大于土5%d）泄漏電流應(yīng)該在高壓側(cè)讀表，而且測(cè)量電流的導(dǎo)線必須使用屏蔽線；e）測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄環(huán)境溫度，閥片的溫度系數(shù)一般為0.050.17%,即溫度升高10度，直流1mA電壓約降低1%所以如果在必要的時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行換算。以免出現(xiàn)誤判斷。十二.運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流測(cè)量1

13、.試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流能夠判斷無間隙金屬氧化物避雷器的狀況。2 .試驗(yàn)方法：按圖1進(jìn)行避雷器交流試驗(yàn)接線。HIM電壬量4 .避雷器交流試驗(yàn)接線示意圖5 .判斷方法：該試驗(yàn)主要的判斷方法是將相鄰的避雷器試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并且與以前試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來判斷設(shè)備是否運(yùn)行正常。6 .注意事項(xiàng)：試驗(yàn)時(shí)需記錄環(huán)境溫度和相對(duì)濕度以及試驗(yàn)施加的電壓，并且應(yīng)該注意瓷套表面的清潔程度；同時(shí)要求注意相鄰避雷器的影響（即相間干擾）。十三.工頻參考電流下的工頻參考電壓測(cè)量1 .試驗(yàn)?zāi)康模涸撛囼?yàn)項(xiàng)目能判斷避雷器的老化、劣化程度。2 .試驗(yàn)方法：試驗(yàn)接線圖同圖1，當(dāng)通過避雷器的阻性電流為工頻參考電流大小時(shí)

14、讀取工頻電壓的數(shù)值，這個(gè)電壓就是工頻參考電壓。3 .判斷方法：避雷器工頻參考電流下的工頻參考電壓必須大于避雷器的額定電壓。4 .注意事項(xiàng)：a）試驗(yàn)中的環(huán)境溫度宜為20士15°C,多節(jié)避雷器應(yīng)該對(duì)每節(jié)單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)，如果一相中有一節(jié)不合格，應(yīng)更換該節(jié)避雷器。b）試驗(yàn)中尤其應(yīng)該注意由于試驗(yàn)電壓對(duì)于避雷器而言相對(duì)較高（超過額定電壓），所以在到達(dá)工頻參考電流時(shí)應(yīng)該縮短試驗(yàn)時(shí)間，施加工頻參考電壓的時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制在10s以內(nèi)。十四.放電計(jì)數(shù)器試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模涸撛囼?yàn)項(xiàng)目能判斷計(jì)數(shù)器是否狀態(tài)良好，判斷其能否正常動(dòng)作。試驗(yàn)方法：可以采用專門的放電計(jì)數(shù)器測(cè)試儀器或者采用并聯(lián)電容充放電的方法。判斷方法：測(cè)試3

15、-5次，均應(yīng)正常動(dòng)作。十五.氧化鋅避雷器的運(yùn)行維護(hù)1 .外部瓷套是否有破損和裂紋2 .密封是否良好、是否有密封脫落或龜裂3 .引線是否有松動(dòng)、斷線或斷股現(xiàn)象4 .安裝是否牢固、良好，包括本體和接線端子5 .計(jì)數(shù)器動(dòng)作是否正常6 .瓷套表面的臟污情況，必要時(shí)進(jìn)行清掃7 .端子和金屬件上是否有不正常變色和熔孔十六.氧化鋅避雷器爆炸原因60%制造質(zhì)量問題，25%運(yùn)行不當(dāng)，6%選型不當(dāng)1 .受潮一引起爆炸的主要原因2 .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理3 .參數(shù)選擇不當(dāng)a）生產(chǎn)廠額定電壓和持續(xù)運(yùn)行電壓取值偏低b）運(yùn)行部門選型不當(dāng)4 .運(yùn)行部門操作不當(dāng)5 .老化問題6 .密封不良或漏氣，使潮氣或水份侵入a）密封膠圈永久性

16、壓縮變形指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求b）兩端蓋板加工粗糙、有毛刺將防爆板刺破。蓋板采用鑄造質(zhì)量極差的鑄鐵件，砂眼多，密封槽因此而出現(xiàn)缺口，使密封膠圈失效c）組裝時(shí)漏裝密封膠圈或?qū)⒏稍飫┐鼔涸诿芊馊ι匣蛎芊饽z圈移位，或未將充氮?dú)獾目追馑纃）裝氮?dú)獾匿撈课唇?jīng)干燥處理，充氮時(shí)帶入潮氣e）瓷套質(zhì)量低劣，受損后出現(xiàn)不易察覺的貫穿性裂紋7 .總裝車間環(huán)境不良，或裝入瓷套的閥片或絕緣件有潮氣十七.影響合成套避雷器質(zhì)量的因素合成套避雷器結(jié)構(gòu)上主要由三部分構(gòu)成1 .復(fù)合外套2 .閥片固定部件3 .閥片三個(gè)組成部分的工藝和質(zhì)量是決定復(fù)合外套氧化鋅避雷器的質(zhì)量好壞的關(guān)鍵1）復(fù)合外套a）以高分子硅橡膠材料為主，經(jīng)過科學(xué)的配料，

17、嚴(yán)格的工藝混煉，然后與芯體整體硫化而成，在此過程中芯體與硅橡膠的粘接極為重要。b）有的廠家為節(jié)約成本，采用三元乙丙橡膠，有的廠家雖說也采用硅橡膠原料，但在配料過程中大量添加沉淀法白炭黑、甚至硅粉等低成本原料，導(dǎo)致復(fù)合外套電性能和老化性能極差。2）閥片固定部件a）芯體結(jié)構(gòu)直接決定著產(chǎn)品的密封性能b）玻璃布管防爆式c）熱縮管式d）玻璃絲布纏繞閥片，玻璃絲布外表涂稀釋環(huán)氧e）用環(huán)氧侵潤(rùn)的玻璃絲纏繞閥片f）綜合檢驗(yàn)避雷器芯體結(jié)構(gòu)及復(fù)合外套，最有效可g）行的方法是“沸水煮試驗(yàn)”3）閥片a）應(yīng)重視廠家生產(chǎn)環(huán)境、原料選用、工藝要求、工序管理、設(shè)備配置b）有些閥片廠家不論避雷器技術(shù)性能特點(diǎn)以及對(duì)閥片的性能要求，只是將閥片低價(jià)轉(zhuǎn)賣給避雷器組裝廠家，使避雷器質(zhì)量根本無法控制。有些廠家為了減少投入、降低成本，不僅生產(chǎn)環(huán)境及生