高压电力设备在线监测技术 第4章 MOA避雷器在线监测与诊断.ppt

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1、第四章MOA避雷器在线监测与诊断On-linemonitoringandfaultdiagnosisforMOA1本章内容概述避雷器的故障特点与诊断内容监测总泄漏电流Ix谐波法测量阻性电流补偿法测量阻性电流基波法光电技术在避雷器泄露电流在线监测中的应用2§4.1概述3避雷器定义：一种过电压限制器。当过电压出现时，避雷器两端子间的电压不超过规定值，使电气设备免受过电压损坏，过电压过后，又能使系统迅速恢复正常状态。无间隙金属氧化物避雷器：由非线性金属氧化物电阻片串联或并联组成且无并联或串联放电间隙的避雷器（MetalOxideSurgeArresters

2、，简称MOA）避雷器的作用：限制过电压以保护电气设备。4§4.1.1氧化锌避雷器结构及特性Zno电阻片的等值电路Zno阀片的等值电路Rc—Zno晶粒本体的电阻C—晶界层的固有电容R—晶界层的电阻山东彼岸电力科技有限公司MOV在高倍显微镜下微观结构(MOV晶粒的等值半径约5μm)金属氧化物电阻片具有极其优异的非线性V-A特性，在正常工作电压下，其阻值很大（电阻率高达1010-1011Ω·cm），通过电阻片的漏电流很小（μA级），在这个电流下，电阻片具有足够的运行寿命。而在过电压的作用下，阻值会急剧变小，非线性系数α约为：0.01～0.04，因此保证了在

3、泄放几千安操作电流和几十千安雷电流时电阻片两端仍然保持低电压。MOV的综合特性ZnO电阻片与SiC阀片伏安特性的比较归纳起来：a.优异的非线性；b.快速的响应特性；c.大的能量吸收能力；d.持久的抗老化特性；e.在不同区段，有敏感程度不同的温度特性。在低电场区MOV具有极强的电介质特性，在持续工作电压下，静态相对介电常数εr为650～1200，MOV对外主要呈现电容特性，泄漏电流中，阻性电流分量约占全电流的1/5～1/12；等值电阻具有明显的负温度系数，其值依据配方、工艺的不同而异；在强电场区，即工作区呈现极强的金属特性，在>1μs的冲击波电流作用下

4、，主要显示电阻特性，随着温度的升高电阻值单调增大。电阻片具有对称性，无极性效应，在≥1μs冲击电流波范围内，响应时间可忽略不计。在配方工艺一定的前提下，V-A特性与作用波波形有关，波陡度增加，残压增大，在VFTO波作用下，呈现明显的电感特性，残压出现过冲现象。MOV的老化特性与长期承受的持续电压、环境温度、吸收的过电压能量、波形、次数以及荷电率等有关，通常荷电率越高老化速度越快。前苏联学者对老化寿命的研究结果表明：电阻片具有记忆性。对一定配方、工艺制造的电阻片，各自都拥有固定的能量储备，对雷电冲击、操作冲击固有能量储备是不同的，通常操作冲击固有能量储

5、备较大，约大于雷电冲击下一个数量级。电阻片每吸收一次过电压能量，就耗费一些固有储备，待固有能量储备耗完，电阻片也寿终了。电阻片易吸潮，受潮后电阻值下降且很难经处理后完全恢复。MOV性能受温度应力的严重影响，温度应力会导致MOA炸裂或热崩溃。（1）金属氧化物避雷器的结构（2）金属氧化物避雷器的分类（3）金属氧化物避雷器的特点（4）金属氧化物避雷器的主要电气性能参数§4.1.2金属氧化锌避雷器依据MOA运行工况和被保护设备的不同,MOA分为：无间隙金属氧化物避雷器有间隙金属氧化物避雷器无间隙金属氧化物避雷器基于MOV的电气特性具有无续流、无截波、响应快、

6、吸收能量大、保护残压低、电气性能稳定，抗老化性能强等独特特性，完全取消间隙。金属氧化物避雷器的结构无间隙金属氧化物避雷器主要由MOV、防爆装置、均压装置、紧固装置、外绝缘套、密封装置等组成，结构简单，易于实现电阻片间的串并联，受环境影响小，使用于重污秽、潮气大的地区，能够对弱绝缘和大容量设备实施可靠保护。理论上可以实现带电水冲洗。有串联间隙的金属氧化物避雷器综合了MOV和放电间隙的优点，具有放电电压更高，可以避开系统中高幅值、持续时间长威胁避雷器自身安全的部分内过电压，而保持合理的绝缘配合的特点，有选择性地限制过电压。利用电阻片的电容、电阻特性改善了

7、间隙的放电分散性，减小了放电冲击系数，基本上无续流、无截波，吸收能量大抗老化性能强等特性。有串联间隙的金属氧化物避雷器主要由MOV、放电间隙、防爆装置、紧固装置、外绝缘套、密封装置等组成。更适用于6kV～10kV中性点不接地系统，实现对配电网电气设备雷电冲击过电压的防护。但间隙的存在，放电电压具有分散性且受环境影响。淋雨状态下、重污秽地区运行工频放电电压明显降低，可能会导致避雷器误动损坏。①按MOA额定电压值分类：分为高压类、中压类和低压类三类。高压类指66kV及以上等级的MOA，大致可划分为750kV、500kV、330kV、220kV、110kV

8、、66kV六个电压等级；中压类指3kV～35kV的MOA，大致可划分为3kV、6kV、10kV、35kV四个