220kV氧化鋅避雷器拆引線與不拆引線

試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析教案

1、現(xiàn)狀分析

根據(jù)安規(guī)和電力系統(tǒng)有關(guān)文件規(guī)定安全帶不得系在避雷器上，不得把作業(yè)梯靠在避雷器上。在無(wú)法進(jìn)行登高車(chē)幫忙作業(yè)下，不但極大提高了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)強(qiáng)度，而且?guī)Я藝?yán)重的安全隱患。氧化鋅避雷器高度高，引線重，拆接頭時(shí)間長(zhǎng)，還受感應(yīng)電影響。現(xiàn)在，500kV氧化鋅避雷器不拆高壓引線的預(yù)試方法已經(jīng)相當(dāng)老練，其帶來(lái)的優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的。提高了試驗(yàn)作業(yè)效率，節(jié)省人力、物力，減少停電時(shí)間，更好地保障了人身及設(shè)備安全。因此，看到這些優(yōu)點(diǎn)，咱們有必要研究探討220kV氧化鋅避雷器不拆高壓引線進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的方法。

2、金屬氧化物避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和要求

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程DL/T596—1996》

3、氧化鋅避雷器的工作原理

氧化鋅避雷器MOA的基本結(jié)構(gòu)是閥片，閥片的主要成分是氧化鋅，具有優(yōu)良的非線性。閥片的電特性可用圖1所示的等值電路表示。

閥片在運(yùn)行電壓下呈絕緣狀態(tài)，經(jīng)過(guò)的電流很小（一般為10～15uA）。因?yàn)殚y片有電容，在交流電壓下總電流可達(dá)數(shù)百微安。閥片承受電壓升高，電流也隨之增加，當(dāng)電流達(dá)1mA時(shí)，則以為它開(kāi)端動(dòng)作，此刻的電壓稱(chēng)為開(kāi)端動(dòng)作電壓，用U1mA表示，氧化鋅避雷器約束過(guò)電壓的作用就由此開(kāi)端，隨后逐步加強(qiáng)。MOA的導(dǎo)電機(jī)理見(jiàn)圖2。

4、220kV 氧化鋅避雷器的慣例拆線實(shí)驗(yàn)

在停電狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)防性實(shí)驗(yàn)，MOA頂部的以此高壓引線必須經(jīng)過(guò)接地刀或許臨時(shí)接地線接地以保證安全。慣例預(yù)試是拆除一次高壓引線，斷開(kāi)下節(jié)MOA的底部與在線監(jiān)測(cè)儀的銜接，從上至下依次逐節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

5、220kV氧化鋅避雷器的不拆高壓引線實(shí)驗(yàn)

5.1 實(shí)驗(yàn)方法

氧化鋅避雷器MOA在檢修狀態(tài)下，MOA頂部的高壓引線接地，可利用這一特征進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖5所示，不拆線實(shí)驗(yàn)時(shí)，MOA頂部的引線經(jīng)過(guò)接地刀閘或臨時(shí)接地線接地，因此在MOA頂部無(wú)法接微安表。實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用直流發(fā)生器經(jīng)過(guò)一個(gè)高壓微安表在上節(jié)MOA的底部加直流高壓，并且斷開(kāi)下節(jié)MOA的底部和在線檢測(cè)儀的銜接，并經(jīng)過(guò)微安表接地。因?yàn)槲脖韮?nèi)阻很小，MOA底部支持瓷瓶的絕緣電阻很大，所以低壓側(cè)微安表的讀數(shù)I2能夠以為是下節(jié)避雷器的泄漏電流。上下兩節(jié)避雷器是并聯(lián)的，因此高壓微安表的讀數(shù)I為上下兩節(jié)避雷器的電流之和，即I=I1+I2。依據(jù)基爾霍夫定律，上節(jié)避雷器的泄漏電流I1=I-I2。

當(dāng)I2=1mA時(shí)的直流電壓即為下節(jié)避雷器U1mA。當(dāng)電壓為75%U1mA時(shí)，下節(jié)避雷器的走漏電流為I2。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)監(jiān)督高壓側(cè)微安表，因?yàn)樵诖丝谈邏簜?cè)微安表流經(jīng)的電流I為上下兩節(jié)避雷器的電流之和，即I=I1+I2。一般上下兩節(jié)避雷器的U1mA不相等，當(dāng)直流發(fā)生器電壓升到U1mA時(shí)，其間一節(jié)避雷器的走漏電流由于非線性電阻伏安特性將大大超越1mA，此刻實(shí)驗(yàn)回路高壓側(cè)電流可能超越儀器額定時(shí)而發(fā)生意外。因而要操控微安表的電流I不能超出直流發(fā)生器的額定值，如發(fā)現(xiàn)I值接近輸出電流的額定值，而（I-I2）或I2還沒(méi)有到1mA時(shí)，應(yīng)停止實(shí)驗(yàn)，查看接線及表記狀況，如無(wú)其它異常狀況，應(yīng)撤除一次引線進(jìn)行常規(guī)法實(shí)驗(yàn)。

5.2 誤差分析和解決方法

如圖6，采用不拆高壓引線實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量MOA時(shí)，高壓引線對(duì)地存在雜散電流，該雜散電流流過(guò)高壓微安表，又由于高壓引線有一定的長(zhǎng)度，所以高壓引線對(duì)地的雜散電流不行忽略。實(shí)驗(yàn)時(shí)，明顯由于雜散電流的存在，使測(cè)得的U1mA偏小和I0.75U1mA偏大，影響對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的判斷。因此可用屏蔽線作為高壓引線以削減高壓引線對(duì)地的雜散電流。另外，MOA本體對(duì)地的雜散電流也流過(guò)微安表，給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)帶來(lái)誤差。但實(shí)踐證明，MOA本體對(duì)地的雜散電流發(fā)生的誤差很小。

5.3 留意事項(xiàng)

1.進(jìn)行下節(jié)避雷器實(shí)驗(yàn)時(shí)，因考慮到上、下節(jié)避雷器直流電流的非線性要素及電流的臨界點(diǎn)不同，留意回路總電流不能超過(guò)直流發(fā)生器的電流額定值，一般選擇直流發(fā)生器的輸出電流應(yīng)大于3mA。

2.與環(huán)境濕度大或避雷器外表污穢的影響，在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)避雷器外表進(jìn)行清潔，假如空氣濕度大，應(yīng)對(duì)避雷器外表進(jìn)行屏蔽實(shí)驗(yàn)。

3.實(shí)驗(yàn)時(shí)，考慮高壓引線電暈影響，高壓引線應(yīng)運(yùn)用屏蔽線，盡可能縮短高壓引線長(zhǎng)度，并考慮引線與被試品的視點(diǎn)等。

1. 兩種方法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比剖析

    

    

   上表是一組220kV避雷器選用兩種實(shí)驗(yàn)辦法所得的數(shù)據(jù)。兩種實(shí)驗(yàn)辦法的數(shù)據(jù)對(duì)比來(lái)看，兩種辦法所得的數(shù)據(jù)是共同的，引起差錯(cuò)很小，不影響對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的判斷和剖析。

    

   7.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

   首先檢查前次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看上下2節(jié)是否相差2000kV左右。因?yàn)槭?/span>2節(jié)避雷器一起實(shí)驗(yàn)，更簡(jiǎn)單受外界影響，對(duì)避雷器及其底座進(jìn)行清潔，必要時(shí)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保持垂直，消除引線對(duì)地走漏電流的影響等。

   一般在底座絕緣小于100MΩ時(shí)，上節(jié)不拆頭實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要比拆頭小1000~2000V左右。咱們以MOA 以145kV（必須不得低于145kV，GB11032規(guī)則）為準(zhǔn)，因?yàn)椴徊痤^引起的測(cè)驗(yàn)值比實(shí)際值小的狀況簡(jiǎn)直不會(huì)影響測(cè)驗(yàn)值與“測(cè)驗(yàn)值與初始值或制造廠規(guī)則值比較變化不應(yīng)大于+5%”規(guī)則的對(duì)照（在此不討論實(shí)在值挨近和小于145kV的狀況）。從工程視點(diǎn)，考慮到實(shí)際狀況，在底座絕緣大于100MΩ時(shí)，MOA不拆頭的數(shù)據(jù)精確性能夠滿(mǎn)意平常的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)要求，且除個(gè)別較早安裝設(shè)備以外，絕大多數(shù)MOA底座絕緣超越500 MΩ。

   MOA不拆頭實(shí)驗(yàn)也能夠精確檢測(cè)出不合格避雷器。因?yàn)椴徊痤^實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要比拆頭值稍低，當(dāng)MOA的實(shí)在值挨近下限145kV時(shí)，或許會(huì)引起誤判，應(yīng)該選用拆頭實(shí)驗(yàn)，但不拆頭實(shí)驗(yàn)不會(huì)漏判實(shí)在值偏小的狀況。一起咱們發(fā)現(xiàn)當(dāng)上節(jié)小于下節(jié)（超越2000V），在實(shí)驗(yàn)下節(jié)的時(shí)候高壓側(cè)毫安表讀數(shù)不精確，且泄露電流或許超越3mA，引起實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞。從電壓分布和上下節(jié)MOA匹配來(lái)說(shuō)，上節(jié)要高于下節(jié)或上下節(jié)簡(jiǎn)直共同，變電所的實(shí)際狀況也大致如此。

    

   8.存在的問(wèn)題：

    

   220kV避雷器不拆頭實(shí)驗(yàn)盡管具有可行性，但也存在不少問(wèn)題。

   1、受避雷器底座絕緣狀況影響，的確存在實(shí)測(cè)值比實(shí)在值要稍微偏小的問(wèn)題。

   2、對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備提出更高要求，一起存在損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備的或許性。

   3、當(dāng)避雷器1mA電壓挨近下限時(shí)，還要選用拆頭實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

   4、有些間隔避雷器和電磁式電壓互感器并聯(lián)運(yùn)行，給不拆頭實(shí)驗(yàn)帶來(lái)難度。

    

   結(jié)論

   在避雷器底座絕緣良好，MOA上節(jié)與下節(jié)相差不大的狀況下，220kV MOA的不拆頭實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與拆頭實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)直共同。根據(jù)咱們的普查，絕大多數(shù)220kV MOA設(shè)備狀態(tài)與實(shí)例相近，說(shuō)明220kV MOA不拆一次引線實(shí)驗(yàn)具有遍及適用性，且數(shù)據(jù)精確性能夠滿(mǎn)意平常的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)要求。