避雷器讲座

氧化锌避雷器的试验技术推荐书籍1李建明,朱康主编,高压电气设备试验方法,中国电力出版社.2国家标准,交流无间隙金属氧化物避雷器,GB11032-2000eqvIEC60099-4:1991.3电力行业标准,现场绝缘试验实施导则避雷器试验,DL475.5-92.4张小青,建筑物内电子设备的防雷保护,电子工业出版社.讲课内容1MOA(氧化锌避雷器)的作用2避雷器的型式与结构3MOA的特性参数4MOA的试验项目(1交接;2预试;3GIS;4线路类)5举例一一直流泄漏及起始动作电压的测试6举例二一运行电压下全电流及阻性电流的试验(带电测试)7在线测试的思想1避雷器的作用1电力系统过电压a）暂时过电压（持续时间长）单相接地、甩负荷、谐振等b)操作过电压线路合闸及重合闸－断路器带合闸电阻,并联电抗器，避雷器做后备.c）雷电过电压感应雷过电压、雷击输电线路导线、雷击避雷线或杆塔引起的反击。避雷器限制雷击过电压。2.1避雷器的型式与结构一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，电阻非线性系数为0.25~0.45.磁吹避雷器:改进间隙来改善避雷器的保护性能氧化锌避雷器（MOA）2.2避雷器的型式与结构二2.3MOA的型式与结构三ZnO电阻率1~10Ω/cm,而晶界层（Bi2O3，BiSbO3、Zn7Sb2O10等组成)电阻率1013~14Ω/cm，低电压：绝缘；高电压：导通；无间隙。在系统正常电压下，如不用间隙，普通阀式避雷器的电流为几十安到数百安，而流过MOA为数百微安到2毫安。2.4两类避雷器材料的伏安特性比较2.5MOA优缺点无间隙，基本无续流伏安特性平坦，残压低，无截波，耐多重雷击或多次操作波的能力强伏安特性对称，正负极性过电压水平相当间隙具有极性效应MOA阀片可以并联使用，扩容，降残压易于制成直流避雷器因为直流续流不像工频续流那样会通过自然过零点阀片受潮后或老化后，无间隙易爆炸2.6续MOA优缺点现在试验研究表明，在气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中，SF6隔离开关操作母线时产生5-15MHz高频操作过电压(VFTO)，波前很短，5～20μs，陡度很大。在这种VFTO冲击作用时，MOA的V-I特性显著高于标准规定的雷电过电压水平。同时因陡度大，呈现MOA和被保护物之间电压差很大，MOA对防护VFTO作用很小，而另行采取防护措施。同时应研究改善MOA的V-I特性以及相应试验方法。3.1MOA的特性参数1额定电压:由动作负载试验确定的避雷器上下两端子间允许的最大工频电压有效值,避雷器在该电压下应能正常工作.2持续运行电压:指允许持续加在避雷器两端子间的工频电压有效值,一般小于避雷器的额定电压3.1MOA的特性参数3伏安特性a点以前小电流区；拐点b左右毫安级残压区UNmA，N为1～4，N＝1称为MOA起始动作电压：U1mA。3.1MOA的特性参数4持续运行电流；指在持续运行电压下,流过避雷器的电流,包含阻性分量和容性分量.5工频参考电流下的工频参考电压:对避雷器(或避雷器元件)施加工频电压,当通过试品上的阻性电流等于工频参考电流时,测出试品上的工频电压峰值.参考电压等于该工频电压峰值除以.23.1MOA的特性参数3.1MOA的特性参数4.1MOA试验项目一(预试和交接)试验项目方法要求仪器周期备注1）绝缘电阻测试摇表法1）35kV以上，不低于2500ΜΩ，5000V兆欧表；2）35kV及以下，不低于1000ΜΩ，2500V兆欧表兆欧表交接时;3年;怀疑有缺陷时书籍3的规定,规程要求2500V即可2）测量U1mA及75%U1mA下的泄漏电流直流法不得低于GB11032规定值；U1mA实测值与初始值或制造厂规定值比较，变化不大于±5％75%U1mA下的泄漏电流不大于50μΑ直流发生器1）交接时；2）3年；3）怀疑有缺陷时4.1MOA试验项目一(续1)试验项目方法要求仪器周期备注3）运行电压下的交流泄漏电流测量带电测量测量运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化；测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查1）日本LCD－4阻性电流测试仪2）AI－6100氧化锌避雷器泄漏电流分析仪1）35kV及以上投运时;2）110kV及以上新投运3，6个月;3）每年雷雨季节前;4）怀疑有缺陷时.4.1MOA试验项目一(续2)试验项目方法要求仪器周期备注4）工频参考电流下的工频参考电压应符合GB11032或制造厂规定1)交接时3)怀疑有缺陷5)底座绝缘电阻摇表法不小于5ΜΩ2500V及以上兆欧表1）35kV及以上交接时2）怀疑有缺陷时6)动作计数器检查充放电法灵活动作计数器检测仪1)交接时2)3年3)怀疑有缺陷时7)红外测温参照DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》红外热相仪发现温度异常时应停电检查4.1.1MOA试验项目举例一以扶绥县上龙变电站为例。型号：Y10W5-216/562额定电压：216kV，持续工作电压：168.5kV,出厂日期：2005、6制造厂：西安西电高压电瓷有限公司，直流1mA参考电压：314kV使用ZGS－III——300/3直流发生器，2500V兆欧表，t＝33。C，湿度：66％，测试日期：2005、7、104.1.1MOA试验项目举例一(续1)安装位置出厂编号绝缘电阻MΩU1mAkVI0.75U1mAμA持续电压84.3kV持续全性电流mA持续电压84.3kV持续阻性电流mA工频2mA的参考电压kV底座绝缘MΩ计数器动作情况220kV＃1主变间隔A上：1839－1100000＋171.5150.9840.138236500+良好下：1839－2100000＋171.580.9740.137235B上：1840－1100000＋171.5190.9500.142236120000+良好下：1840－2100000＋172.3200.9550.135235C上：1841－1100000＋170.9190.9420.145234100000＋良好下：1841－2100000＋171.6250.9410.1372354.1.2MOA试验项目举例二编号及安装位置：500kV平果站2＃主变500kV试验时间：2005年01月29日温度：16.8℃湿度：68%使用仪器：苏州华电ZGS高压直流发生器仪器编号：21Ⅲ305006注意：三节避雷器的U1mA不一样4.1.2MOA试验项目举例二(续1)位置绝缘电阻（MΩ）U1mA(kV)75%U1mA下电流(μA)备注A相第一节16900203.615第二节15600202.920第三节29600162.510底座10000计数器动作正常，计数器数值从20～23。4.2GISMOA试验项目方法要求仪器周期备注1）运行电压下的交流泄漏电流测量带电测量测量运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化；测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查1）日本LCD－4阻性电流测试仪2）AI－6100氧化锌避雷器泄漏电流分析仪1）110kV及以上新投运3，6个月;2）每年雷雨季节前;3）怀疑有缺陷时.2)动作计数器检查充放电法灵活动作计数器检测仪1)交接时2)3年3)怀疑有缺陷时4.3线路MOA1)试验项目同4.1;2)第1-6项周期均为必要时;3)第7项为新投运后半年内测量一次,运行一年后每年雷雨季前一次,或必要时.5.1.1直流高压发生器的原理5.1.2.1直流高压发生器的原理5.1.2.2直流高压发生器的原理5.1.2.3直流高压发生器的原理5.1.3直流高压发生器的结构5.1.3直流高压发生器的结构1顶帽2电容3上下连接螺栓4接地砖头5硅堆6测压电阻杆7上下节倍压筒8上下节对准标志9上下节倍压筒10连接插座11中频变压器12内藏式撑脚5.1.3直流高压发生器的结构5.1.4直流高压发生器的接线5.1.4直流高压发生器的接线5.1.5直流高压发生器的故障现象5.2MOA直流泄漏试验接线一以500kV三节避雷器为例5.2MOA直流泄漏试验接线二5.2MOA直流泄漏试验接线三5.3MOA直流泄漏试验危险点1试验中控制台应与高压引线或分压器保持足够的距离,以防感应电压危及人生安全.2直流发生器的控制台和分压器一定要与地可靠连接.3绝缘棒连接的高压引线与避雷器的挂靠一定要稳,以防试验过程中风吹将高压带电线吹到人或其它设备上.4试验过程中(尤其是直流试验三)升流升不上去时,停下来检查接线,不要强制加压,当三节U1mA不等时,电压加在P或Q点是有讲究的.5.3MOA直流泄漏试验危险点续4编号及安装位置：500Kv平果站2＃主变500Kv试验时间：2005年01月29日温度：16.8℃湿度：68%使用仪器：苏州华电ZGS高压直流发生器仪器编号：21Ⅲ305006注意：三节避雷器的U1mA不一样5.3MOA直流泄漏试验危险点续4位置绝缘电阻（MΩ）U1mA(kV)75%U1mA下电流(μA)备注A相第一节16900203.615第二节15600202.920第三节29600162.510底座10000计数器动作正常，计数器数值从20～23。5.5如何排除表面影响15.5如何排除表面影响26.1MOA带电测试原理6.2MOA带电测试接线6.3MOA带电测试危险点1，21选取电压信号时，先查电压互感器的二次端子号，（最好是二次人员配合），只能从计量或测量端子引，千万不能从保护端子引，以免误动作。2测出参数后，电压引线一定要先拔互感器侧的端子，再拔面板上的端子，否则，下雨天，先拔后者而前者未拔易短路。6.3MOA带电测试危险点3,4,53如是ABB的计数器，因其内阻小，电流信号的选取需找一个国产计数器备用，先装备用的，再拆ABB的计数器，见前三页，试验后，先装ABB的计数器，再拆备用的计数器。4拆完电压电流线后再拆地线，否则可能挨打。5雷雨前或远方有雷云时，立即停止试验，即便是最后一组的最后一相。6.4MOA带电测试结果分析1测量运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化2测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查3由于基波阻性电流比较稳定，也可从Ir1p判断，但从电压电流角度φ判断更有效，因为90°－φ相当于介损角，如果规定阻性电流小于总电流得25％，对应得φ为75°，无干扰时：右表4有干扰时，认为B相为0，A相误差为－2°～4°，A相误差为＋2°～＋4°，性能75°75°～79°79°～83°83°～87°φ差中良优7.1MOA在线监测思想诊断评估技术的限制，计划经济体制的制约，电力系统的检修是以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制目前状态检修研究得到了国内外广泛重视，成为近十年来国际研究热点。实施状态检修，可以有效的延长设备的检修周期，节省维修费用。可以延长设备的预试周期，节省预试费用。可以在设备发生故障前，根据设备相关故障征兆，提前进行检修，避免设备，特别是大型设备损坏事故的发生。可以减少因设备的非正常停运造成的停电损失。此外，状态检修的实施，还可以减低现场运行和检修人员的劳动强度全面的监测避雷器的泄漏电流、阻性电流和三次谐波电流，使之更能反映避雷器的运行状态，为避雷器的安全评估提供有力工具7.2ZnO-3型MOA在线监测原理小结讨论了MOA试验方法举一反三，如开关的直流泄漏电流试验，绝缘子的泄漏电流等测量欢迎大家批评指正！