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一、避雷器的定义:
保护电气设备免受过电压的电器。
二、电力系统过电压:
过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类。
1)内部过电压
内部过电压是由于电力系统内的开关操作、发生故障或其他原因,使系统的工作状态突然改变,从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过电压。
内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。内部过电压一般不会超过系统正常运行时相电压的3~4倍,因此对电力线路和电气设备绝缘的威胁不是很大。
2)雷电过电压
雷电过电压又称大气过电压或外部过电压,它是由于电力系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波,其电压幅值可高达1亿伏,其电流幅值可高达几十万安,供电系统的危害极大。
三、避雷器的作用:
避雷器在正常工作电压下,流过避雷器的电流仅有微安级,相当于一个绝缘体,当遭受过电压的时候,避雷器阻值急剧减小,使流过避雷器的电流可瞬间增大到数千安培,避雷器处于导通状态,释放过电压能量,从而有效地限制了过电压对输变电设备的侵害。
四、避雷器的型式与结构
保护间隙 一个或两个间隙
管式避雷器 多个均匀的小间隙
阀式避雷器 多个均匀的小间隙并联非线性电阻
氧化锌避雷器(MOA)
前面两种 已经淘汰使用很少,后两者较为普遍尤其是氧化锌避雷器。
五、氧化锌避雷器的分类
1.按电压等级分
  氧化锌避雷器按额定电压值来分类,可分为三类;
  高压类;其指66KV以上等级的氧化锌避雷器系列产品,大致可划分为500kV、220kV、110kV、66kV四个等级等级。
  中压类;其指3kV~66kV(不包括66kV系列的产品)范围内的氧化锌避雷器系列产品,大致可划分为3kV、6kV、10kV、35KV四个电压等级。
  低压类;其指3KV以下(不包括3kV系列的产品)的氧化锌避雷器系列产品,大致可划分为1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四个电压等级。
2.按标称放电电流分
  氧化锌避雷器按标称放电电流可划分为20、10、5、2.5、1.5kA五类。
3.按用途分
  氧化锌避雷器按用途可划分 线路型、 电站型、配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。
4.按结构分
  氧化锌避雷器按结构可划分为两大类;
瓷外套;  
复合外套;复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套,并选用高性能的氧化锌电阻片,内部采用特殊结构,用先进工艺方法装配而成,具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。该系列产品除具有瓷外套氧化锌避雷器的一切优点外,另具有绝缘性能、高的耐污秽性能、良好的防爆性能以及体积小、重量轻、平时不需维护、不易破损、密封可靠、耐老化性能优良等优点。
5.按结构性能分
氧化锌避雷器按结构性能可分为;无间隙(W)、带串联间隙(C)、带并联间隙(B)三类。
六、氧化锌避雷器优点
结构简单,造价低廉,性能稳定
工作寿命长
氧化锌阀片通流能力大,提高了避雷器的动作负载能力和电流耐受能力
无串联间隙,可直接将阀片置于六氟化硫组合电器中或充油设备中
七、氧化锌避雷器运行参数
避雷器的持续运行电压是指允许长期连续施加再避雷器两端的工频电压有效值。
避雷器的额定电压 即避雷器两端之间允许施加的较大工频电压有效值。
避雷器的残压是指放电电流通过避雷器时,其端子间所呈现的电压 。
八、配合避雷器使用的一些设备
避雷器均压环110kV等级上一般使用均压环,他的目的主要是改变瓷式绝缘子片间的电压分布,使靠近导线侧的绝缘子电压降低,从而达到起始电晕电压之下,不至于发生电晕。
避雷器在线监测器是串联工作在避雷器下面用来记录避雷器动作次数和监测避雷器泄露电流的一种装置。在线监测器测量出来的是流过MOA的总电流,其中包括有功电流及无功电流(阻性电流有功。容性电流无功)
九、避雷器常见故障
避雷器受潮
电力系统中避雷器受潮引起泄露电流增加 最为常见
避雷器受潮的主要原因是密封不良或组装避雷器过程中带进水分。
氧化锌避雷器电压分布不均,导致电阻片老化。
十、避雷器运行注意事项
雷雨时,人员严禁接近防雷装置,以防止雷击泄放雷电流产生危险的跨步电压对人的伤害,防止避雷针上产生较高电压对人的反击,防止有缺陷的避雷器在雷雨天气可能发生对人的伤害。
500kV避雷器泄漏电流值相与相之间差值不能超过20%,以及每相泄漏电流值变化不能超过20%。
避雷器的泄漏电流明显增加时,应申请停电试验,查明原因进行处理
十一、试验项目
十二、氧化锌避雷器测试仪的型号
1、直流参数测试(直流1mA电压(U1mA)和0.75 U1mA下泄漏电流)
TPYBC-A特点
1、内部电源:内置充电电池供电。
2、使用方便:测量数据显示直观。
3、测量准确:测量精度高,测试结果重复性好。
4、携带方便:体积小、重量轻 携带方便。
TPYBC-B特点
5、带打印机:现场方便记录数据
6 无线遥控:使用更安全
7 仪器自带日历 时钟
8 可自动测试环境温度
功能可对金属氧化物避雷器做直流1mA电压(U1mA)和0.75 U1mA下泄漏电流的检测
缺点:TPYBC-A/B 只能测试6KV 10KV 无间隙氧化锌避雷器,(也可定制低压氧化锌避雷器测试仪)大于10KV 需直流高压发生器。
仪器常见问题及报错
测试错误1过压 没有接线 开路,或被测品大于10KV
测试错误2终止测试 用户终止测试
测试错误3有电压 升不上去 电池电量不足
测试错误4过电流 高压与地短路 避雷器受潮
测试错误5无高压 打火导致仪器内部问题,关机后重新开机如还提示错误5可能是仪器故障
测试错误6打火(环境潮湿,避雷器放置位置绝缘不好)或电池电量不足
2 运行电压下的交流(工频)泄露电流测量
YBC-C 特点
大屏幕液晶显示,汉字菜单提示操作, 提供现场的接线显示。 接线简单、测量精度高、可靠性强
功能 测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率。并显示电压、电流的波形及打印输出。
缺点:对于10KV 6KV线路无法进行在线测量因为10KV线路没有互感器,避雷器下面没有计数器无法满足测试条件,但可在实验室配合试验变压器模拟在线进行测试。
仪器现场接线
氧化锌避雷器运行中的主要问题
1、氧化锌避雷器由于取消了串联间隙,长期承受系统电压,流过电流。电流中的有功分量使阀片发热,引伏安特性变化,长期作用的结果会导致阀片老化,甚至热击穿。
2、氧化锌避雷器受到冲击电压的作用,阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。
3、氧化锌避雷器内部受潮或绝缘性能不良,会使工频电流增加,功耗加剧,严重时会导致内部放电。
4、氧化锌避雷器受到雨、雪、凝露或灰尘的污染,由于内外电分布不同而使内部阀片与外部瓷套之间产生较电位差,导致径向放电现象发生。
本仪器所要完成的任务
判断氧化锌避雷器阀片是否发生老化或受潮,通常观察正常运行流过氧化锌阀片的阻泄漏电流的变化,即观察阻性是否增大作为判断依据。
由于氧化锌阀片在通常情况下阻性泄漏电流占总电流的10%—20%。因此,仅仅观察电流的变化来确定氧化锌阀片阻性泄漏电流的变化情况是困难的,只有将非线性电阻支路中的阻性泄漏电流从总电流中分离出来,才能清楚地了解它的变化情况。
本测试仪主要针对以下几个方面
1、氧化锌避雷器发生热击穿情况
导致氧化锌避雷器发生器热击穿的最终原因是其发热功率大于散热功率。氧化锌阀片的发热功率取决于其上电流和电压(电流为流过阀片电流的有功分量)。
2、氧化锌避雷器内部受潮现象
密封不严,会导致避雷器内部受潮,或安装时内部有水分浸入,都会使避雷器在额定电压下发生总电流增大现象。受潮到一定程度,会发生沿氧化锌阀片表面或瓷套内壁表面的放电,引起避雷器爆炸。
氧化锌避雷受器受潮引起的总电流增加是阻性泄漏电流增加造成的。检测电流有功分量变化,根据波形和阻性电流变化幅度可以推断是否受潮。
综上述,以上故障都能够由阻性泄漏电流的变化反映出来。了解氧化锌如雷器阻性泄漏电流的变化,就可以对是否发生上述几种故障进行预测。
氧化锌避雷器基础知识
信息整理:扬州拓普电气科技有限公司

 

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