避雷器是現(xiàn)在電力系統(tǒng)中非常重要的電氣保護(hù)設(shè)備之一,它對(duì)電力系統(tǒng)的安全工作起著非常重要的效果。氧化鋅避雷器是一種與其他類(lèi)型避雷器有很大差異的新式避雷器,由于氧化鋅避雷器具有優(yōu)異的非線性特性、無(wú)空隙無(wú)弱續(xù)流通流容量大、殘壓低、響應(yīng)時(shí)刻快，是維護(hù)電力系統(tǒng)安全工作的電力系統(tǒng)安全工作的的重要設(shè)備,在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用。不僅在高壓超高壓電力系統(tǒng)新投運(yùn)的變電站中簡(jiǎn)直悉數(shù)選用氧化鋅避雷器,并且在已投入工作的電力系統(tǒng)中也許多改造運(yùn)用氧化鋅避雷器。

目前,氧化鋅避雷器在發(fā)電廠和變電站運(yùn)用廣泛，但無(wú)論是國(guó)產(chǎn)氧化鋅避雷器仍是進(jìn)口氧化鋅避雷器,跟著工作時(shí)刻的加長(zhǎng),氧化鋅閥片在長(zhǎng)時(shí)刻工作電壓下的老化問(wèn)題就會(huì)變得越來(lái)越出色。因此,在工作中定時(shí)對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)、加強(qiáng)工作中的檢測(cè)是一項(xiàng)重要的作業(yè)。

氧化鋅避雷器絕緣電阻試驗(yàn)

檢驗(yàn)絕緣電阻是判別氧化鋅避雷器是否受潮的有用方法。檢驗(yàn)前應(yīng)查看避雷器有無(wú)外傷裂紋、上樁頭有無(wú)松動(dòng)下部接地端子處聯(lián)接等情況。檢驗(yàn)時(shí)運(yùn)用2500V兆歐表(搖表),把試驗(yàn)接線與避雷器聯(lián)接可靠,搖表水平放置,搖的速度不要太快或太慢,一般120轉(zhuǎn)份。

由于氧化鋅閥片在小電流作業(yè)區(qū)域具有特別高的阻值,故絕緣電阻除決定于閥片外還決定于內(nèi)部絕緣部件和瓷套。電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596-1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)氧化鋅避雷器預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)矩:

35kV及其以下的避雷器絕緣電阻不低于1000MQ;35kV以上的避雷器絕緣電阻不低于2500MQ。進(jìn)口避雷器一般按照廠家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

氧化鋅避雷器停電條件下的直流實(shí)驗(yàn)

氧化鋅避雷器的直流實(shí)驗(yàn),首要是測(cè)量直流1mA電壓(Um)及0.75Um下的走漏電流,該電壓又稱標(biāo)稱直流電壓、參考電壓、最小參考電壓臨界動(dòng)作電壓、起始動(dòng)作電壓等。該電壓反映氧化鋅避雷器由小電流作業(yè)區(qū)到大電流作業(yè)區(qū)的分界點(diǎn),是無(wú)間隙氧化鋅避

雷器的必做項(xiàng)目。Um直接反映避雷器接受短時(shí)過(guò)電壓和體系額定電壓的運(yùn)轉(zhuǎn)才能,能夠查看避雷器的維護(hù)特性、裝配質(zhì)量和老化程度。規(guī)程中規(guī)則該值與初始值相差不得大于士5%。因?yàn)楸芾灼餍吞?hào)規(guī)格不同、通流量不等J-家不平等原因，該電壓差值較大。75%Um的值稍大于運(yùn)轉(zhuǎn)相電壓的峰值,該實(shí)驗(yàn)首要查看。長(zhǎng)時(shí)間答應(yīng):作業(yè)電流是否符合規(guī)則,走漏電流愈大,氧化鋅閥片愈老化,愈嚴(yán)峻,避雷器壽命愈短。氧化鋅避雷器停電條件下的直流實(shí)驗(yàn)接線如圖1所示,跟著電壓的升高電流逐漸增大,當(dāng)大于2004A之后就會(huì)急劇增大,當(dāng)電流到達(dá)ImA時(shí)讀取相應(yīng)的電壓。然后再在75%Um電壓數(shù)值下堅(jiān)持一-分鐘,走漏電流應(yīng)不大于50uA,走漏電流不應(yīng)有大的動(dòng)搖。也就是說(shuō),在電壓下降25%時(shí),合格的氧化鋅避雷器的走漏電流大幅度下降,從10004A降至504A以下,該實(shí)驗(yàn)是為了查看其非線性特性及絕緣功能。

當(dāng)氧化鋅避雷器存在內(nèi)部受潮或閥片老化等缺陷時(shí),一般經(jīng)過(guò)停電實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虿榭闯鰜?lái)。但氧化鋅閥片為非線性電阻元件,在電網(wǎng)及環(huán)境等要素影響下都會(huì)做出反映。有的在停電實(shí)驗(yàn)未能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,可在正常運(yùn)轉(zhuǎn)電壓下運(yùn)轉(zhuǎn)幾個(gè)月后突然爆炸,導(dǎo)致大面積停電事端，這充分說(shuō)明對(duì)氧化鋅避雷器功能判別僅依賴停電下的直流實(shí)驗(yàn)是不行的。其主要原因:一是停電實(shí)驗(yàn)時(shí)受現(xiàn)場(chǎng)要素的影響,未對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行合理剖析;二是由于停電實(shí)驗(yàn)的周期較長(zhǎng),氧化鋅避雷器的功能變化漸變,變到一定程度后其劣化速度在幾個(gè)月內(nèi)加重。因此,對(duì)氧化鋅避雷器實(shí)行帶電測(cè)試和在線監(jiān)測(cè)就顯得非常重要。

氧化鋅避雷器工作電壓下的交流泄露電流試驗(yàn)

工作電壓下的交流泄露電流試驗(yàn)主要查看正常工作相電壓下的最大作業(yè)電流,因?yàn)檠趸\閥片的電流將主要為電容電流,所以避雷器在工作電壓下作業(yè)時(shí)可等效為一個(gè)電阻和電容的并聯(lián)回路,經(jīng)簡(jiǎn)化后工頻下的等值電路如圖2所示，其中Rc為氧化鋅晶體本體的電阻,c為晶界層的固有電容,R為晶界層的電阻。氧化鋅閥片在正常工作電壓下，一般只要約數(shù)十微安的細(xì)小電流經(jīng)過(guò)電阻R,既阻性電流重量取,而經(jīng)過(guò)閥片電容C的電流k可在幾百微安以上。可見(jiàn)正常情況下阻性重量?jī)H占全電流的5%~20%。電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》沖規(guī)矩,工作電壓下的交流泄露電流,測(cè)量工作電壓下的全電流、阻性電流或功率損耗測(cè)量值與初始值比較，有明顯變化時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),當(dāng)阻性電流增加1倍時(shí)，應(yīng)停電檢測(cè)。

氧化鋅避雷器運(yùn)行電壓下的溝通走漏電流也稱之為全電流。現(xiàn)在廣泛選用分散式全電流在線監(jiān)測(cè)裝置,其監(jiān)測(cè)的是氧化鋅避雷器的全電流,經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)全電流能夠發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。廣泛運(yùn)用的全電流在線檢測(cè)儀的接線原理如圖3所示,它既有溝通亳安表,也有直流毫安表,而R,和R2用的是避雷器閥片。氧化鋅避雷器的全電流包含線性的容性重量和非線性的阻性重量?jī)刹糠帧Ｗ栊灾亓渴滓?/span>:瓷套表里表面的沿面走漏、閥片沿面走漏及其本身的非線性阻性重量絕緣支撐件的走漏等。當(dāng)避雷器受潮后，其絕緣電阻下降,全電流有明顯增加。閥片老化是漸進(jìn)的過(guò)程,阻性電流也是突變的,但全電流反響不很靈敏。當(dāng)閥片老化到一-定程度時(shí)全電流將會(huì)有一些變化。當(dāng)閥片內(nèi)部間有接觸不良等缺陷時(shí),其電流的容性重量可反響出來(lái)。為了能發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器的早期老化，人們希望對(duì)運(yùn)行時(shí)流經(jīng)避雷器的阻性電流重量最或由此產(chǎn)生的功率P也能完成在線監(jiān)測(cè)。現(xiàn)在大多數(shù)選用國(guó)外LCD-4型阻性電流測(cè)量?jī)x。它從氧化鋅避雷器計(jì)數(shù)器獲得電流信號(hào)，從PT二次抽取一個(gè)規(guī)范電壓信號(hào),經(jīng)過(guò)數(shù)值剖析得到全電流、阻性重量、功率損耗等參數(shù),

其原理框圖如圖4所示。

它用互感器從避雷器的引下線處取得電流信號(hào)碼,再?gòu)姆謮浩骰蚧ジ衅鱾?cè)取得電壓信號(hào)Us。后者經(jīng)，移相器前移90相位后得U,再經(jīng)放大后與6一同送入差分放大器中,將GU。與小相減;并由乘法器等組成的主動(dòng)反應(yīng)跟蹤,以操控放大器的增益G使同相的(&-GUg)的差值降為零,即中容性重量悉數(shù)補(bǔ)償?shù)?/span>;剩余的僅為阻性重量k,再根據(jù)Us及最即可取得避雷器的功率損耗P叮。從理論.上講,在線監(jiān)測(cè)氧化鋅避雷器的阻性電流對(duì)判斷其功能是有用的。但由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí),當(dāng)體系含有電壓諧涉及外界電磁場(chǎng)的攪擾時(shí),阻性電流的準(zhǔn)確測(cè)量很重要。氧化鋅避雷器的帶電測(cè)驗(yàn)所用儀器現(xiàn)在還存在如下問(wèn)題:

沒(méi)考慮PT幅值及角差的影響。帶電測(cè)驗(yàn)要從PT二次抽取參閱電壓信號(hào),PT的角差及二次電壓的大小會(huì)對(duì)阻性電流及功耗測(cè)量結(jié)果帶來(lái)影響;(2)沒(méi)考慮電網(wǎng)諧波的影響。電網(wǎng)中的有無(wú)諧波對(duì)阻性電流等參數(shù)的測(cè)量不同;(3)沒(méi)掃除相間攪擾的影響。相間由于存在電磁攪擾,對(duì)測(cè)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)帶來(lái)影響;(4)沒(méi)考慮相對(duì)濕度和溫度的改變給測(cè)量形成誤差;(5)沒(méi)注意到計(jì)數(shù)器兩頭與儀器連接是否杰出及沒(méi)考慮計(jì)數(shù)器自身質(zhì)量等要素也會(huì)影響測(cè)驗(yàn)結(jié)果;(6)測(cè)驗(yàn)儀器自身的穩(wěn)定性的影響。帶電測(cè)驗(yàn)氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流等參數(shù),只要儀器考慮了上述眾多要素的影響，實(shí)踐表明它對(duì)判斷氧化鋅避雷器的功能是有用的。根據(jù)大量測(cè)驗(yàn)經(jīng)歷來(lái)說(shuō),在運(yùn)轉(zhuǎn)電壓、溫度、濕度等條件適當(dāng)?shù)那闆r下，若全電流增加到原來(lái)的1.3倍,阻性電流增加到原來(lái)的1.5倍的情況下，此刻氧化鋅避雷器可能存在劣化現(xiàn)象,應(yīng)停電做直流實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步判斷。由此看來(lái),帶電測(cè)驗(yàn)是判斷氧化鋅避雷器功能的重要參閱根據(jù),而不能作為最終判據(jù)。由于帶電測(cè)驗(yàn)是受儀器功能、體系電壓工況及環(huán)境(電磁環(huán)境、溫度、濕度)的影響，,這需求不斷積累經(jīng)歷。

實(shí)踐表明，經(jīng)過(guò)在線監(jiān)測(cè)和帶電測(cè)驗(yàn)來(lái)輔導(dǎo)停電實(shí)驗(yàn)。假如在線監(jiān)測(cè)和帶電測(cè)驗(yàn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,能夠考慮適當(dāng)延伸停電實(shí)驗(yàn)周期,以削減停電帶來(lái)的丟失。

氧化鋅避雷器的實(shí)驗(yàn)首要包括:緣電阻實(shí)驗(yàn)、停電條件下的直流實(shí)驗(yàn)和運(yùn)轉(zhuǎn)電壓下的溝通走漏實(shí)驗(yàn)。絕緣電阻實(shí)驗(yàn)是最基本的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),它能夠發(fā)現(xiàn)內(nèi)部受潮及其瓷質(zhì)裂紋等缺點(diǎn);直流實(shí)驗(yàn)首要測(cè)量直流ImA電壓(Uma)及0.75Um下的走漏電流,其意圖是為了檢查避雷器的非線性特性及絕緣功能;運(yùn)轉(zhuǎn)電壓下的溝通走漏實(shí)驗(yàn)測(cè)量避雷器在運(yùn)轉(zhuǎn)電壓下的全電流、阻性電流和無(wú)功重量功率損耗等。全電流對(duì)于避雷器閥片老化反映不是很靈敏,經(jīng)過(guò)對(duì)其阻性電流和功率損耗的監(jiān)測(cè)能夠有用地監(jiān)測(cè)避雷器絕緣情況和避雷器閥片受潮或老化等缺點(diǎn)。