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1、氧化锌避雷器的老化诊断和寿命电瓷避雷器1998年第6期(总166期)～氧化锌避雷器的老化诊断.稠寿命【摘要】从三方面论述7无J'日]隙金属物避雷化诱因及其影响程度,同时介绍了国内外目前使用的一些老化诊断方法和寿命推断'法.【关键词】ZnOJ~rz漏电流老化预期寿命'—————～,-—___一-——一.__?I_一一……一….日本在开发和成功使用氧化锌避雷器方面处于世界领先地位.首先在变电所成功应用无间隙型氧化锌避雷器,接着在配线,输电线,交一直流变换所等附有串联间隙的场合投入使用.下面以广泛应用于发(变)电设备保护的无间隙氧化锌避雷器(IA
2、一避雷器)为中心并和原来的llA(SiC元件和串联间隙)比较稍加论述:氧化锌LA是利用电压电流非线性异常优秀的氧化锌元件(下用ZnO元件)当作特性要素,又利用氧化锌元件的持续抗老化性省去(对SiC元件是不可欠缺的)串联间隙而优化组成的保护的器件.现在一提到IA就想到ZnOIA,说明它已普遍为大家所熟悉了.最近,通过对ZnO元件特性的改善,已完成了电力系统及设备的绝缘设计合理化;对电力成本的降低已发挥不小作用.鉴于电力设备的重要性,为改善电力供电可靠性,又要实现设备紧凑化,所以要求不断提高ZnOIA的电气性能(降低保护水平)和掌握IA劣化诊断
3、,甚至运行寿命就显得相当重要.2老化现象和诊断法1945年到1980年左右,由SiC元件和间隙串联组成的旧式IA在日本是主流.但无间隙ZnOLA以其显着的优越性从1975年开始使用,且很快成为IA的主流.在表l中列出对上述IA从前所用的劣应用评估情况可否项目有天在线精确度容易程度间』百诊断隙?能大致把绝缘电阻测握受潮程度?方法简假00X定?能做多单?需要停运位的判别?对串联间隙的分路电阻.ZnO元?方法简侄总漏电流的件的劣化倾?能在运000测定向.受潮可把行时做握?不能做各单位的判别?ZnO元件的劣化倾向受潮等能更漏电流电阻直接地把握?方法
4、简侄分量测定(电?要花工夫?能在运行00力损耗测定)除去外部干中做扰?不能做各单位的判别放电特性试?对串联间?试验装置验(附串联间隙放电特性大0X隙避雷器)的确认有效?需要停运由于ZnOIA一般不使用串联间隙,运行电压直接加在ZnO元件上,如图l所示,1998年第6期(总166期)电瓷避雷器?41?在元件中时常有微小漏电流流过.此漏电流由电容分量和电阻分量组成.元件一老化,如图1中虚线所示,一,特性下降,电阻分量漏电流增加.但是,电容分重漏电流设有明显变化.由于此电阻分量的漏电流增加,使元件发热最终因"热崩溃"导致对地闪络发生.小电流领域中
5、电流领域大电流领域3-2丑娶,0.5电流密度,(A/era)图1ZnO元件的一,特性ZnOIA的漏电流是在Zn0元件本身的电阻分量漏电流和电容分量漏电流上再重叠瓷套的电容分量电流及瓷套和元件间的电容分量电流而成.由于将电阻分量漏电流和电容分量漏电流相互叠加最终称作总的漏电流(图2).在表2中示出通过包括诸如零序电流或3次谐波电流的各种漏电流的测定而进行评估的老化检测方法之一.为了对Zn0元件做老化诊断,对以上漏电流测定的方式加以研究,继而开发出即使在运行中也能随时监视的装置,图3为补偿型的一个示例.它是在从CT检测出来总电流波的信号中,对由
6、PD(PT)等而得的电压信号微分而产生的补偿波,并使其差动,从而抽取电阻分量电流,进而和电压相乘而得功率损耗.表2漏电流引起的老化和评估检测漏电流方法老化评估将对穿式CT或电流计直接插入测定在能检测因吸潮绝缘下降或内部绝缘总漏电流(,T)不良但是对ZnO元件的初期老化不接地线中流过的漏电流能检测用对穿式CT或检测电阻直接测定接地线内流过的漏电流用PT(电压互感器)电阻分量漏电流(,)测定电压,利用消除电容分量电流,仅对LA内部的绝缘不良或因吸潮绝缘分离出ZnO元件的电阻分量,是连测定下降的初期阶段也能检测电压也不需要的方法补偿在接地线中流过
7、的三相漏电流合能简便检测电阻分量电流的变化和零序电流(,o)成的电容分量电流,此电流用对穿型绝缘不良以及绝缘下降CT直接测定用对穿型CT直接测定在接地线中流过的漏电流,在电阻分量电流中含有不少在运行电压下电阻分量漏电流很小三次谐波电流波形三次谐波成分,可经带通滤波器进行测老化不明显且难以检测出来定图2ZnO避雷器漏电流波形)()关于氧化锌避雷器,由于元件的老化机理人们还在探索.迄今,还未建立统一的老化诊断方法和判断基准.在IEC标准的TC37项(IA)下设立研究组(wG)开始调查各国的诊断装置.因此,这里示出现场应用对总漏电流监控值的例子供
8、参考:(1)对瓷外套式IA的初期值:0.3"-'0.8mA.(2)监控值:初期值的1.3～1.5倍.电瓷避雷器1998年第6期(总166期)图3电阻分量漏电流测定装置(补偿方式)
