氧化鋅避雷器試驗數據比照剖析教案

1、現狀剖析

根據安規和電力系統有關文件規定安全帶不得系在避雷器上，不得把作業梯靠在避雷器上。在無法進行登高車幫助作業下，不光極大提高了現場作業強度，而且帶了嚴重的安全隱患。氧化鋅避雷器高度高，引線重，拆接頭時間長，還受感應電影響。現在，500kV氧化鋅避雷器不拆高壓引線的預試方法已經適當老到，其帶來的優越性是清楚明了的。提高了試驗作業效率，節約人力、物力，減少停電時間，更好地保障了人身及設備安全。因此，看到這些長處，我們有必要研討討論220kV氧化鋅避雷器不拆高壓引線進行預防性試驗的方法。

2、金屬氧化物避雷器的試驗項目、周期和要求

《電力設備預防性試驗規程DL/T596—1996》

3、氧化鋅避雷器的工作原理

氧化鋅避雷器MOA的根本結構是閥片，閥片的主要成分是氧化鋅，具有優良的非線性。閥片的電特性可用圖1所示的等值電路表明。

閥片在運轉電壓下呈絕緣狀態，經過的電流很小（一般為10～15uA）。由于閥片有電容，在交流電壓下總電流可達數百微安。閥片承受電壓升高，電流也隨之增加，當電流達1mA時，則以為它初步動作，此時的電壓稱為初步動作電壓，用U1mA表明，氧化鋅避雷器約束過電壓的效果就由此初步，隨后逐步加強。MOA的導電機理見圖2。

4、220kV 氧化鋅避雷器的常規拆線試驗

在停電狀態下進行預防性試驗，MOA頂部的以此高壓引線有必要經過接地刀或許暫時接地線接地以確保安全。常規預試是撤消一次高壓引線，斷開下節MOA的底部與在線監測儀的聯接，從上至下依次逐節進行試驗。

5、220kV氧化鋅避雷器的不拆高壓引線試驗

5.1 試驗方法

氧化鋅避雷器MOA在檢修狀態下，MOA頂部的高壓引線接地，可利用這一特征進行試驗。如圖5所示，不拆線試驗時，MOA頂部的引線經過接地刀閘或暫時接地線接地，因此在MOA頂部無法接微安表。試驗時，可用直流發生器經過一個高壓微安表在上節MOA的底部加直流高壓，而且斷開下節MOA的底部和在線檢測儀的聯接，并經過微安表接地。由于微安表內阻很小，MOA底部支撐瓷瓶的絕緣電阻很大，所以低壓側微安表的讀數I2能夠以為是下節避雷器的走漏電流。上下兩節避雷器是并聯的，因此高壓微安表的讀數I為上下兩節避雷器的電流之和，即I=I1+I2。根據基爾霍夫定律，上節避雷器的走漏電流I1=I-I2。

當I-I2=1mA時的直流電壓即為上節避雷器U1mA。當電壓為75%U1mA時，上節避雷器的走漏電流為I1=I-I2。

當I2=1mA時的直流電壓即為下節避雷器U1mA。當電壓為75%U1mA時，下節避雷器的走漏電流為I2。試驗時應監督高壓側微安表，由于在此時高壓側微安表流經的電流I為上下兩節避雷器的電流之和，即I=I1+I2。一般上下兩節避雷器的U1mA不相等，當直流發生器電壓升到U1mA時，其間一節避雷器的走漏電流由于非線性電阻伏安特性將大大逾越1mA，此時試驗回路高壓側電流可能逾越儀器額外時而發生意外。因而要控制微安表的電流I不能超出直流發生器的額外值，如發現I值接近輸出電流的額外值，而（I-I2）或I2還沒有到1mA時，應中止試驗，查看接線及表記情況，如無其它異常情況，應撤消一次引線進行常規法試驗。

5.2 差錯剖析和解決方法

如圖6，采用不拆高壓引線試驗方法丈量MOA時，高壓引線對地存在雜散電流，該雜散電流流過高壓微安表，又由于高壓引線有必定的長度，所以高壓引線對地的雜散電流不可忽略。試驗時，顯著由于雜散電流的存在，使測得的U1mA偏小和I0.75U1mA偏大，影響對試驗數據的判斷。因此可用屏蔽線作為高壓引線以削減高壓引線對地的雜散電流。別的，MOA本體對地的雜散電流也流過微安表，給試驗數據帶來差錯。但實踐證明，MOA本體對地的雜散電流發生的差錯很小。

5.3 留心事項

1.進行下節避雷器試驗時，因考慮到上、下節避雷器直流電流的非線性要素及電流的臨界點不同，留心回路總電流不能超過直流發生器的電流額外值，一般挑選直流發生器的輸出電流應大于3mA。

2.與環境濕度大或避雷器表面污穢的影響，在試驗前應對避雷器表面進行清潔，假設空氣濕度大，應對避雷器表面進行屏蔽試驗。

3.試驗時，考慮高壓引線電暈影響，高壓引線應運用屏蔽線，盡可能縮短高壓引線長度，并考慮引線與被試品的角度等。

6、兩種方法的試驗數據比照剖析

上表是一組220kV避雷器選用兩種試驗方法所得的數據。兩種試驗方法的數據比照來看，兩種方法所得的數據是一同的，引起差錯很小，不影響對試驗設備的判斷和剖析。

7.試驗注意事項：

首要查看前次試驗數據，看上下2節是否相差2000kV左右。由于是2節避雷器一同試驗，更簡略受外界影響，對避雷器及其底座進行清潔，必要時選用屏蔽，消除表面走漏電流的影響；高壓引線盡量與避雷器堅持垂直，消除引線對地走漏電流的影響等。

一般在底座絕緣小于100MΩ時，上節不拆頭試驗數據要比拆頭小1000~2000V左右。我們以MOA 以145kV（有必要不得低于145kV，GB11032規矩）為準，由于不拆頭引起的檢驗值比實踐值小的情況幾乎不會影響檢驗值與“檢驗值與初始值或制造廠規矩值比較改變不應大于+5%”規矩的對照（在此不討論真實值靠近和小于145kV的情況）。從工程角度，考慮到實踐情況，在底座絕緣大于100MΩ時，MOA不拆頭的數據精確性能夠滿意往常的預防性試驗要求，且除個別較早裝置設備以外，絕大多數MOA底座絕緣逾越500 MΩ。

MOA不拆頭試驗也能夠精確檢測出不合格避雷器。由于不拆頭試驗數據要比拆頭值稍低，當MOA的真實值靠近下限145kV時，或許會引起誤判，應該選用拆頭試驗，但不拆頭試驗不會漏判真實值偏小的情況。一同我們發現當上節小于下節（逾越2000V），在試驗下節的時分高壓側毫安表讀數不精確，且走漏電流或許逾越3mA，引起試驗設備損壞。從電壓分布和上下節MOA匹配來說，上節要高于下節或上下節幾乎一同，變電所的實踐情況也大致如此。

8.存在的問題：

220kV避雷器不拆頭試驗雖然具有可行性，但也存在不少問題。

1、受避雷器底座絕緣情況影響，確實存在實測值比真實值要略微偏小的問題。

2、對試驗設備提出更高要求，一同存在損壞試驗設備的或許性。

3、當避雷器1mA電壓靠近下限時，還要選用拆頭試驗來驗證。

4、有些間隔避雷器和電磁式電壓互感器并聯運轉，給不拆頭試驗帶來難度。

定論

在避雷器底座絕緣杰出，MOA上節與下節相差不大的情況下，220kV MOA的不拆頭試驗數據與拆頭試驗數據幾乎一同。根據我們的普查，絕大多數220kV MOA設備狀態與實例附近，說明220kV MOA不拆一次引線試驗具有廣泛適用性，且數據精確性能夠滿意往常的預防性試驗要求。