避雷器的试验与状态诊断

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1、避雷器的试验与状态诊断避雷器是一种过电压保护装置，当电网电压升高达到避雷器规定的动作电压时，避雷器动作，释放电压负荷，将电网电压升高的幅值限制在一定水平之下，从而保护设备绝缘所能承受的水平，除了限制雷击过电压外，有的还能限制一部分操作过电压。在由预防性试验向检修方式过渡的今天，避雷器安全运行故障诊断的重要性毋庸置疑。本章将主要介绍避雷器的运行性能及故障诊断的三种方法——避雷器试验,红外诊断和在线监测。第一节避雷器试验避雷器在制造过程中可能存在缺陷而未被检查出来，如在空气潮湿的时候或季节装配出厂，预先带进潮气；在运输过程中受损,内部瓷碗破裂，并联电阻震断，外部瓷套碰伤或者在运输中受潮

2、，瓷套端部不平，滚压不严，密封橡胶垫圈老化变硬，瓷套裂纹以及并联电阻和阀片在运行中老化等。这些劣化都可以通过预防性试验来发现，从而防止避雷器在运行中的误动作和爆炸等事故。避雷器按结构分为保护间隙和管式避雷器、阀式避雷器(配电型FS、变电所型FZ)磁吹阀式避雷器和金属氧化物避雷器。其中保护间隙和管式避雷器、磁吹阀式避雷器等均被慢慢淘汰，阀式避雷器稍有使用。对与阀式避雷器的试验项目主要有可分两种情况：不带并联电阻的阀式避雷器主要试验项目有：绝缘电阻试验（用2500V兆欧表）、工频放电电压试验。带并联电阻的阀式避雷器（包括FZ型，FCZ型和FCD型磁吹避雷器）试验主要试验项目有：绝缘电阻

3、试验、工频放电电压试验和电导电流试验，其中电导电流试验可停电试验，也可带电进行测量。相对来说，金属氧化物避雷器目前得到越来越广泛的应用，下面就主要介绍一下金属氧化物的有关情况。一、金属氧化物避雷器简介金属氧化物避雷器(MOA)又称氧化锌避雷器，是一种与传统避雷器概念有很大不同的新型避雷器，从80年代中期开始，它已在电力系统推广应用并已批量生产。它主要由氧化锌压敏电阻构成，每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电压），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻的

4、被击穿状态是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。MOA与其他传统避雷器的区别在于：其他类型避雷器，从羊角间隙到FCZ磁吹式避雷器,其内部空气间隙起着十分重要的作用，在正常运行时靠间隙将阀片与电源隔开,出现过电压间隙才被击穿，阀片放电泄流。而氧化锌避雷器是用氧化锌阀片叠装而成的，可完全取消间隙，这就解决了因间隙放电时限及放电稳定性所引起的各种问题。由于氧化锌阀片具有非线性特性好的特点，从而使避雷器

5、的特性和结构发生了重大改变。在额定电压下,流过氧化锌避雷器阀片的电流仅为10-5A以下，相当于绝缘体。因此,它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀片。当作用在金属氧化锌避雷器上的电压超过定值（起动电压）时，阀片“导通”将大电流通过阀片泄入地中，此时其残压不会超过被保护设备的耐压，达到了保护目地。此后，当作用电压降到动作电压以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复绝缘状态，因此，整个过程不存在电弧燃烧与熄灭的问题。二、金属氧化物避雷器试验由于MOA是一种新型的避雷器，所以前几年其试验方法和试验设备都不很完善，但随着MOA在电力系统中的推广和应用。对MOA的研究也越来越深入，运行经验也在逐

6、渐积累，随之也发现了一些重要的问题。例如：①MOA阀片性能不佳，参数设计不合理；②内部绝缘部件爬电距离不够和材质不良，内部结构不合理；③在装配中受潮或密封不良造成运行中受潮；④额定电压选择不合理等。随着运行时间的增加，MOA阀片在长期运行电压下的老化问题也变得突出，所以加强投运前的交接验收试验和运行中的监测，及时总结运行经验是一项重要的工作。目前国内预试规程对MOA的试验有三项规定：(1)绝缘电阻试验；(2)直流1mA下电压及75％该电压下泄漏电流的测量；(3)运行电压下交流泄漏电流及阻性分量的测量(有功分量和无功分量)。对金属氧化物避雷器的试验项目及要求如表9-1所示：序号项目周

7、期要求说明1绝缘电阻1)发电厂、变电所避雷器每年雷雨季节前2)必要时1)35kV以上，不低于2500MΩ2)35kV及以下，不低于1000MΩ采用2500V及以上兆欧表2直流1mA电压(U1mA)及0.75U1mA下的泄漏电流1)发电厂、变电所避雷器每年雷雨季前2)必要时1)不得低于GB11032规定值2)U1mA实测值与初始值或制造厂规定值比较，变化不应大于±5%3)0.75U1mA下的泄漏电流不应大于50μA1)要记录试验时的环境温度和相对湿度2)测量电流的导线应