【正文】 第四章 避雷器的試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)與診斷 方瑞明 博士 /教授 Email: 1推薦書(shū)籍 做什么？怎么做？怎么分析？ ? 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) GB 50150－ 2022 ? 中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 DL/T 596－ 1996 ? 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ,現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則避雷器試驗(yàn) DL ? 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ,交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器 GB 110322022 eqvIEC 600994:1991. 2 主要內(nèi)容 1 MOA(氧化鋅避雷器 )的作用 2 避雷器的型式與結(jié)構(gòu) 3 MOA的特性參數(shù) 4 MOA的試驗(yàn)項(xiàng)目 (1交接 。2預(yù)試 。3GIS。4線(xiàn)路類(lèi) ) 5 舉例一一直流泄漏及起始動(dòng)作電壓的測(cè)試與分析 6 舉例二一運(yùn)行電壓下全電流及阻性電流的試驗(yàn) (帶電測(cè)試 ) 7 避雷器計(jì)數(shù)器的動(dòng)作特性試驗(yàn) 8 在線(xiàn)測(cè)試的思想 9 避雷器的試驗(yàn)案例分析 10 在線(xiàn)監(jiān)測(cè) 3 避雷器的作用 1 電力系統(tǒng)過(guò)電壓 a） 暫時(shí)過(guò)電壓（持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)） 單相接地、甩負(fù)荷、諧振等 b) 操作過(guò)電壓 線(xiàn)路合閘及重合閘－斷路器帶合閘電阻 ,并聯(lián)電抗器， 避雷器做后備 . c） 雷電過(guò)電壓 感應(yīng)雷過(guò)電壓、雷擊輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)、雷擊避雷線(xiàn)或桿塔引起的反擊。 避雷器限制雷擊過(guò)電壓。 4 避雷器的型式與結(jié)構(gòu) ? 保護(hù)間隙 一個(gè)或兩個(gè)間隙 ? 管式避雷器 多個(gè)均勻的小間隙 ? 閥式避雷器 多個(gè)均勻的小間隙并聯(lián)非線(xiàn)性電阻，電阻非線(xiàn)性系數(shù)為 ~. ? 磁吹避雷器 : 改進(jìn)間隙來(lái)改善避雷器的保護(hù)性能 ? 氧化鋅避雷器（ MOA） 4避雷器的型式與結(jié)構(gòu)續(xù) 避雷器結(jié)構(gòu) 瓷外套絕緣型交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器 其突出優(yōu)點(diǎn)在于： ■ 采用高性能氧化鋅電阻片，使產(chǎn)品通流能量大、大電流沖擊時(shí)殘壓低，保護(hù)性能好。 ■ 采用新型的防爆結(jié)構(gòu)，當(dāng)產(chǎn)品內(nèi)部故障導(dǎo)致壓力劇增時(shí)，通過(guò)壓力釋放裝置使內(nèi)部壓力得以釋放。 避雷器結(jié)構(gòu)： ■ 單柱型 ■ 多柱并聯(lián)型 依據(jù)主要標(biāo)準(zhǔn)： ■ GB110322022 《交流無(wú) 間 隙金屬氧化物避雷器 》 ■ 《高 壓輸變電設(shè)備 的 絕緣 配合 》 瓷套型避雷器 （單元節(jié)結(jié)構(gòu)圖） 避雷器結(jié)構(gòu) 重量減輕 : 27 % 體積減小 : 22 % 部件數(shù)量減少 : 50 % 舊式避雷器構(gòu)造 均壓環(huán) ZnO 閥片 (標(biāo)準(zhǔn)型 ) 絕緣筒 均壓電容 絕緣子 連接導(dǎo)體 導(dǎo)體 高梯度避雷器構(gòu)造 絕緣子 絕緣筒 均壓環(huán) ZnO 閥片 (高梯度型 ) 應(yīng)用高梯度閥片的 GIS用高梯度避雷器 500kV用避雷器的比較 兩類(lèi)避雷器材料的伏安特性比較 兩種避雷器的伏安特性比較 兩類(lèi)避雷器材料的伏安特性比較 4 MOA優(yōu)缺點(diǎn) ? 無(wú)間隙，基本無(wú)續(xù)流 伏安特性平坦，殘壓低，無(wú)截波，耐多重雷擊或多次操作波的能力強(qiáng) ? 伏安特性對(duì)稱(chēng)，正負(fù)極性過(guò)電壓水平相當(dāng) 間隙具有極性效應(yīng) ? MOA閥片可以并聯(lián)使用，擴(kuò)容，降殘壓 ? 易于制成直流避雷器 因?yàn)橹绷骼m(xù)流不像工頻續(xù)流那樣會(huì)通過(guò)自然過(guò)零點(diǎn) ? 閥片受潮后或老化后，無(wú)間隙易爆炸 MOA優(yōu)缺點(diǎn)續(xù) ? 現(xiàn)在試驗(yàn)研究表明，在氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備 (GIS)中， SF6隔離開(kāi)關(guān)操作母線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生 515MHz高頻操作過(guò)電壓 (VFTO)， 波前很短， 5～ 20μs， 陡度很大。在這種 VFTO沖擊作用時(shí)， MOA的 VI特性顯著高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的雷電過(guò)電壓水平。 ? 同時(shí)因陡度大，呈現(xiàn) MOA和被保護(hù)物之間電壓差很大， MOA對(duì)防護(hù) VFTO作用很小，而另行采取防護(hù)措施。同時(shí)應(yīng)研究改善 MOA的 VI特性以及相應(yīng)試驗(yàn)方法。 5 MOA的特性參數(shù) 1額定電壓 Ur : 由動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)確定的避雷器上下兩端子間允許的最大工頻電壓有效值 ,避雷器在該電壓下應(yīng)能正常工作 .（我國(guó)為 10秒定義 Ur） ? Uc ≥ Ur(進(jìn)口取 ) 2 持續(xù)運(yùn)行電壓 Uc : 指允許持續(xù)加在避雷器兩端子間的工頻電 壓有效值 ,一般小于避雷器的額定電壓 . 5 MOA的特性參數(shù) 3 伏安特性 a點(diǎn)以前小電流區(qū)； 拐點(diǎn) b左右毫安級(jí)殘壓區(qū) UNmA ， N為 1～ 4， N＝ 1稱(chēng)為MOA起始動(dòng)作電壓： U1mA。 5 MOA的特性參數(shù) 4 持續(xù)運(yùn)行電流； 指在持續(xù)運(yùn)行電壓下 ,流過(guò)避雷器的電流 ,包含阻性分量和容性分量 . 5 工頻參考電流下的工頻參考電壓 : 對(duì)避雷器 (或避雷器元件 )施加工頻電壓 ,當(dāng)通過(guò)試品上的阻性電流等于工頻參考電流時(shí) ,測(cè)出試品上的工頻電壓峰值 .參考電壓等于該工頻電壓峰值除以 ? (工頻交流電壓下的飽和點(diǎn) ) 2老化現(xiàn)象 金屬氧化物避雷器取消了串聯(lián)間隙，在電網(wǎng)運(yùn)行電壓作用下，其上要流過(guò)泄漏電流，電流中有功分量即阻性電流雖然很小，但仍會(huì)使閥片升溫，導(dǎo)致阻性電流隨時(shí)間緩慢增長(zhǎng)，改變其伏安特性，即老化現(xiàn)象。 此外，單純的機(jī)械應(yīng)力也可以引起老化現(xiàn)象（如運(yùn)輸過(guò)程） 金屬氧化物避雷器故障原因分析 金屬氧化物避雷器故障原因分析 熱擊穿現(xiàn)象 ? 閥片由于損耗而升溫，而溫度升高后又使閥片電阻下降導(dǎo)致?lián)p耗