关于氧化锌避雷器带电测量的探讨

第一篇：关于氧化锌避雷器带电测量的探讨

摘要：氧化性避雷器在运行中，由于阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障，必须对其进行及时的预试，而相邻的电器主设备往往不能及时停运，因而必须采用带电测量的方法对氧化锌避雷器进行测量。在测量中，因不能停电，方法不当、外界电磁干扰等因素往往对试验结果产生很大的影响，采用合理的试验方法，消除因相邻设备带电而带来的电磁干扰显得尤为重要。

关键词：氧化锌避雷器;带电测量;阻性电流分量

引言

氧化锌避雷器因其优越的过电压保护特性而逐步取代了老式的阀式避雷器，在电力系统中得到广泛应用。但氧化锌避雷器阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障，严重时可能会导致爆炸，避雷器击穿还会导致变电站母线短路，影响系统安全运行。因此，必须对运行中的氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验，开展氧化锌避雷器在线监测。由于氧化锌避雷器预试(特别是主变三侧避雷器)必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

一、氧化锌避雷器的工作原理

氧化锌ZnO避雷器是20世纪70年代发展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电阻)，在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下(大于压敏电压)，压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。

二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据

1.氧化锌避雷器带电测试的重要性

氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因，容易引起故障，这将导致主设备得不到保护，严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

2.氧化锌避雷器带电测试的目的

利用氧化锌避雷器的带电测量，测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值，即氧化锌避雷器的阻性电流分量，来判断避雷器的受潮及老化状况。因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时，氧化锌避雷器的有功损耗加剧，也即避雷器泄露电流中的阻性电流分量会明显增大，从而在氧化锌避雷器内部产生热量，使得氧化锌避雷器阀片进一步老化，产生恶性循环，破坏氧化锌避雷器内部稳定性。通过氧化性避雷器带电测量有功分量，及时发现有问题的氧化锌避雷器，将设备故障杜绝在萌芽状态。

3.影响氧化锌避雷器带电测试因素

影响氧化锌避雷器带电测试的因素很多，主要有间隔内相间干扰、测试方法、表面污秽等因素。而表面污秽可以在现场通过对氧化锌避雷器的表面清洁处理得到解决，这里主要排除间隔内相间干扰、测试方法对测量带来的影响。

三、氧化锌避雷器带电测试

1.测试方法的选择

氧化锌避雷器在线检测试验中，采用了ZD1试验仪器，该仪器具备三种功能，分别是：二次电压参考法、感应法和谐波分析法，其中谐波分析法在实际试验中极少使用。感应板法因操作安全，方便，快速，经常被采用，但是这种测试方法受电场干扰影响大，且感应板所取信号受感应板位置的影响也很大，所以试验数据波动性大。二次电压法需要从与避雷器相应的PT二次取参考电压，这一试验方法需要其他班组成员的配合，用该试验方法获得的数据很稳定，且于避雷器停运时的数据有可比性，所以，应该成为氧化锌避雷器在线检测的最主要方法。

以下为感应板法和二次电压法进行比较的数据(注：比较数据为投运前对避雷器工频参考电压下测量的数据)：

通过上表的比较可以发现，二次电压法测得的数据更准确,而感应板法的数据偏大,且A、C两相的误差比较大。

2.氧化锌避雷器带电测试的角度校正

一般三相氧化锌避雷器排列呈一字型，运行中的三相氧化锌避雷器，通过杂散电容相互作用，使两边相避雷器底部总泄(免费活动 www.xiexiebang.com tang)漏电流发生相位变化，由于间隔内相间干扰使被测相氧化锌避雷器的泄漏电流发生变化，会引起被测相氧化锌避雷器电压基波与总电流基波φU-Ix 发生变化,氧化锌避雷器在持续运行电压下正常运行,因为IR/ IX小于等于25%,故φU-Ix 为80°～85°，φU-Ix如果偏离，则所测参数便偏离真实值，给测量带来误差。A,B,C(边，中，边)三相氧化锌避雷器一字形排列，运行时的电流和电压向量(见图1)，A,C两相相对B相的作用是对称的，相互抵消。因此，在测量B相氧化锌避雷器时，电流探头从B相氧化锌避雷器泄漏电流监测仪取总电流IX信号，电压探头与B相PT二次绕组联接，即可进行测量。

测量A相氧化锌避雷器时,由于B相氧化锌避雷器对A相氧化锌避雷器的作用，可以考虑测试前输入一个校正角度φ0，使测试时的φU-Ix 接近真实值。首先电压取A相PT二次信号，电流取C相 氧化锌避雷器电流信号，测φU-Ix记为φC ,然后电流取A相氧化锌避雷器电流信号，测出φU-Ix记为φA ,此时一切读数均为氧化锌避雷器未校正的读数，IA与IC的夹角为120°，B相对C相的影响和B 相对A相的影响是对称的，故φOC=-φOA(见图1)，得：

第二篇：GY-BL三通道氧化锌避雷器测试仪使用说明书

TE1013-MOA 三通道氧化锌避雷器测试仪

使用说明书

目录

一、安全提示„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.1、电源方面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.2、接线方面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.3、操作方面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.4、测试准确度„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

二、开箱检查„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

三、布局说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.1、仪器布局„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.2、各部件说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.3、按键说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

四、测试前准备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

五、测试流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

详细说明

一、仪器介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1.1、用途„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1.2、性能特性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10

二、技术参数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.1、名称和分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.2、主机结构型式与尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.3、使用电源„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.4、使用环境要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.5、安全性能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.6、测量精度„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11

第一部分：快速使用 一．安全提示

1.1电源方面

使用AC220（1±10％）V，50（1±2％）Hz电源，外接电源电压偏差可能引起测量误差、仪器工作不正常或仪器损坏。

1.2接线方面

（1）为了仪器及操作人员的安全，仪器必须可靠接地。（2）试验准备时最先接好地线，工作完毕时，最后拆除接地线。

（3）当在线测试取电流信号时，必须戴绝缘手套，并且手臂不能抬得过高，防止高压对人体的伤害。

（4）在从PT处取参考电压时，应小心接地，以避免PT二次侧试验电压短路。

（5）当被试品低压侧无计数器时，请在地线中串入一个100的电阻，然后 在100电阻两端取电流信号，以免在仪器上产生高压。（6）在通电情况下，任何人不得插拔任何接线。（7）当在室外时，请勿将仪器长时间置于太阳下曝晒。

（8)请勿随意更换测试线。（9）使用正确的保险管。

（10）当有可疑的问题出现时,请立即停止操作,请本公司技术人员检查。

1.3操作方面

（1）电缆线航插插头应锁紧，鳄鱼夹连接处应保证接触良好。

（2）接线完毕后，应检查一遍，看看是否有接线错误，接插件是否接触良好。（3）测试过程中，如有打火，以及开机时无任何显示等异常现象，应立即关闭电源并重新检查接线。

1.4测试准确度方面

应取与被检测的避雷器母线电压同相位的低压信号（一般取PT信号）作为电压参考信号，三相测试时取B相的低压信号，防止相间干扰，否则无法准确测量泄漏电流的有功及无

3.2各部件说明

（1）液晶显示器：以中文方式显示菜单及测试结果。（2）触摸按键：详见3.3。

（3）打印机：前换纸型中文打印机，用于测试数据的记录。（4）电源开关：闭合该开关，仪器电源接通.（5）接地端子：为保障操作者的安全及仪器正常工作，使用前应将该接线端子可靠接地。

（6）电源插座：接220V市电，该插座内含保险管盒，本仪器 应安装1A保险管。

（7）电流输入插座：泄露电流输入，一般接计数器两端。

（8）电压输入插座：参考电压输入（与避雷器两端电压同相位的低压信号），一般取PT信号。

（9）通讯接口：网口,U盘,在线编程,扩展等通讯接口。

3.3按键说明

仪器有四个触摸按键，每个按键对应正上方屏幕显示的相应功能菜单，按下后，该功能生效。

如图1.3.3，按下测试功能按键后，测试功能生效。功能按键介绍请见第二部分详细介绍相关章节。

五．测试流程：

（1）按图1.5.1接好测试接线。

（2）合上电源开关，显示主菜单后(见图1.3.3)，按测试功能按键，进入测试参数设置界面（见图1.5.2）,按选择和修改按键完成设置,再次按测试开始测试。（3）几秒钟后,测试完毕,显示如图1.5.3所示结果

第二部分：详细说明

（5）数据记录：仪器能记录多组测试数据，以测试日期、时间的形式存储，日后可调用查看或打印，有利于历史数据的纵向比较和历史台帐的建立。

（6）携带方便：便携式高度，体积、重量只有同类产品的30%～70%，携带十分方便。

二、技术参数：

2.1名称

（1）名称：TE1013三通道氧化锌避雷器测试仪。

（2）环境组别:属GB6587.1-86《电子测量仪器环境实验总纲》中的Ⅲ组仪器（即可在室外环境使用）。

2.2主机结构型式与尺寸

（1）结构型式：一体化便携式、铝合金机箱（2）外形尺寸：长350mm*宽300mm*高170mm

2.3使用电源

本仪器使用220（1±10％）V，50（1±2％）Hz电源。

2.4使用环境要求

环境温度：-10℃～40℃,相对湿度：≤80% 2.5安全性能

（1）绝缘电阻：＞2MΩ,泄漏电流：＜1.000mA（2）介电强度：电源连线对机壳能承受1500V（50Hz有效值）1分钟耐压

2.6测量精度

本仪器的电流精度等级为±(1%×读数+0.1%×量程）。

2.7相角补偿范围

0.000360.0

2.8测试项目及范围

由32位单片机运用计算机数字化实时采集方法，对数以万计的采样数据按电工学原理处理后进行矢量运算，通过测量电压信号幅值，根据电压比例关系，可推算出母线电压值，通过测量电流信号幅值可计算出泄漏全电流，根据两者相位关系，便可计算出电流的阻性分量、容性分量等关键数据。

四、软件操作说明：

4.1测试

测试页面,如图2.4.1所示

在此页面，按“选择”功能按键，用来移动光标，选择要修改的项目。按“修改”功能键，对测试模式、电压比例进行修改。按“测试”功能键，直接进行测试。按“返回”功能键，返回上一页面

4.1.2三相测试

测试模式选择三相测试后，再次按“测试”键，仪器将进入三相测试数据页面（图2.4.4）。

三相测试进入数据页面后，一般还要先进行相位校正，按“相位校正”按键，进入页面（图2.4.5）。

在此页面，可改变相位校正角，按“修改”键，进入到输入数值页面，直接输入相位校正角度。通过补相位校正角度，使得φCA为120度。（所输入相位校正角不可太大，否则将提示报错。）

通过按“”和“”按键改变数 值，按“”键切换，按“”按键确 定（图2.4.6）。

相位校正角确定后，仪器页面会自动 返回到测试数据页面，按“翻页”键，显示更多测试数据（图2.4.7）。

其它操作页面与单相测试页面一样。

在查看数据页面，可以对数据进行打印或删除。按“打印”功能按键，打印数据；按“删除”功能按键删除该数据。按“”功能按键，仪器返回读取数据菜单。

4.4数据打印

在测试结果页面按“打印”按键，仪器将自动打印本次测试数据。

4.5使用输入法

在“数据存储”页面，按“编号”或“人员”功能按键后，进入“输入法”页面(图2.4.10)：

在输入法页面可以输入汉字、大小写字母、数符、及常用词组。此处以输入汉字“特试特”为例讲解输入法页面：

按“”键光标移动到“退格”功能，退格功能可以对字符候选区的字

”键，光标移动到保存，按“

”键选择“汉字”功符进行删除；再按“能，此时按“”键界面切换至汉字功能页面（进入输入法页面时，系统默认

”为汉字功能页面，当需要输入其它字符时，可用此方法进行功能切换），按“及“ ”键选择“t”，然后按“

”键，进入声母

4.6时钟设置

在设置菜单中，选择“时钟设置”将进入时钟设置页面（图2.4.12）。

按“返回。”键选择，按“”“”键可以对时间进行修改，按“”键确认4.7数据库管理

在设置菜单中，选择“数据管理”将进入输入验证页面(图2.4.13)。首先要输入密码，出厂时默认为“1234”，按“可以对数字进行修改，按“

”键确认进入。

”键选择，按“

”“

”键输入密码进入数据管理页面后，通过““”键返回上一级菜单。

”“”键选择，按“”确认，按4.8帮助

按“测试图例”功能按键，仪器进入测试图例页面；此页面主要显示仪器使用时的一部份接线图。用户在使用仪器时，可参考测试图例进行接线。使用“翻阅内容，使用“”菜单返回“帮助”页面。

”、“

”功能按键按“ ”功能按键，仪器返回主菜单页面。

五、硬件操作说明

5.1更换打印纸

本仪器选用前换纸型打印机，不需拆机就可换纸，使用十分方便。（1）按下弹出按钮，打开打印机前盖板。（2）取出剩余打印纸或纸轴。

（3）装上打印纸，请将打印纸的光面朝弹出按钮方向,并用打印机光感头压住打印纸,盖上打印机前盖板即可。

5.2更换保险管

在电源插座下方有一个保险管盒，用平口起子将该保险管盒往上拉出即可更换保险管。本仪器使用的保险管规格为1A。

七.故障排除：

1.开机无显示

1)供电电源故障（电压，频率）.2)电源线故障（断路或短路，插座接触不良等）3)保险管烧坏

2.测试中电压或电流通道无测试值或测试值明显不对

1)测试线接错或故障。2)测试航插未接好或接触不良。3)外界存在强大的干扰信号。4)测试时间过长。

3.打印机无法打印

1)打印纸装反（热敏纸只能在一面打印）

二、校正的原理

为了便于分析，设A，C相的交流小电流特性接近，由于B相对A、C相氧化锌避雷器的作用是对称的，使A、C相氧化锌避雷器阻性电流的相位差大于实际值，设偏差为2φ，A、C相各偏移φ，把校正角输入主机，仪器就能判断出干扰信号，从而准确测量出A、C相氧化锌避雷器阻性电流。

三、校正角的确定

本仪器自动测试φCA及φ的角度值，如φCA不为120度，可通过补偿φ角，使得φCA为120度。可使用软件自动计算值，也可由用户手动输入相位补偿角。

一、氧化锌避雷器运行中的主要问题

1、氧化锌避雷器由于取消了串联间隙，长期承受系统电压，流过电流。电流中的有功分量阀片发热，引伏安特性的变化，长期作用的结果会导致阀片老化，甚至热击穿。

2、氧化锌避雷器受到冲击电压的使用，阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。

3、氧化锌避雷器内部受潮或绝缘性能不良，会使工频电流增加，功耗加剧，严重时会导致内部放电。

4、氧化锌避雷器受到雨、雪、凝露或灰尘的污染，由于内外电分布不同而使内部阀片与外部瓷套之间产生较电位差，导致径向放电现象发生。

二、本仪器所要完成的任务

判断氧化锌避雷器阀片是否发生老化或受潮，通常观察正常运行流过氧化锌阀片的阻泄漏电流的变化，即观察阻性是否增大作为判断依据。

第三篇：总结氧化锌避雷器消除相邻设备电磁干扰试验

总结氧化锌避雷器消除相邻设备电磁干扰试验

一、氧化锌避雷器的工作原理

A, the working principle of zno arrester

氧化锌ZnO避雷器是20世纪70年代发展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。

Zinc oxide ZnO arrester is developed in the 1970 s a new type of surge arrester, it is mainly made up of ZnO varistor.Each piece made when there is a varistor from it must switch voltage(called varistor), under http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

the normal operating voltage(i.e., less than pressure-sensitive voltage)pressure sensitive resistance value is very big, is equivalent to the insulation state, but under the effect of impulse voltage(voltage)is greater than the pressure sensitive, varistor is undervalued is punctured, equivalent to a short circuit condition.Varistor was hit state, however, can be restored;When the voltage is higher than the pressure sensitive voltage cancellation after it back to the high impedance state.On power line, therefore, such as zinc oxide lightning arrester installation, when struck by lightning, thunder electric wave of the high voltage breakdown, the varistor lightning over voltage sensitive resistor circulation into the earth, and made the voltage on the power cord control within the scope of the security, to protect the safety of electrical equipment.二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据

Second, zinc oxide lightning arrester charged the theoretical basis of the test http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

1.氧化锌避雷器带电测试的重要性

1.The zinc oxide lightning arrester charged the importance of the test

氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因，容易引起故障，这将导致主设备得不到保护，严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且膨润土防水毯有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

Zinc oxide lightning arrester valves in operation because of its ageing, be affected with damp be affected with damp, easy to cause failure, this will lead to the main equipment is not protected, serious when can happen explosion, affect the safe running of the system.And zinc oxide lightning arrester pretesting must shut down the main equipment, will influence the operation reliability of the equipment, and sometimes restricted http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

by operation mode can't shut down the main equipment, lead to lightning arrester from pilot test on time.Therefore, live test of zno arrester and online monitoring is particularly important.2.氧化锌避雷器带电测试的目的

2.The zinc oxide lightning arrester charged testing purposes

利用氧化锌避雷器的带电测量，测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值，即氧化锌避雷器的阻性电流分量，来判断避雷器的受潮及老化状况。因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时，氧化锌避雷器的有功损耗加剧，也即避雷器泄露电流中的阻性电流分量会明显增大，从而在氧化锌避雷器内部产生热量，使得氧化锌避雷器阀片进一步老化，产生恶性循环，复合土工膜破坏氧化锌避雷器内部稳定性。通过氧化性避雷器带电测量有功分量，及时发现有问题的氧化锌避雷器，将设备故障杜绝在萌芽状态。

Measured using zinc oxide lightning arrester of charged, http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

lightning arrester current impedance and the ratio of the total leakage current, the resistance of zinc oxide arrester current component, to judge the lightning arrester of be affected with damp be affected with damp and aging conditions.For zinc oxide lightning arrester in the failure of valve plates and subjected to heat and aging impact and internal be affected with damp be affected with damp, zinc oxide arrester active loss increase, which is lightning arrester impedance current component

of

leakage

current

will significantly increase, thus the zinc oxide lightning arrester internal heat, makes the zinc oxide lightning arrester valve further aging, produce vicious circle, destroy the zinc oxide lightning arrester internal stability.Through oxidizing lightning arrester charged measurement of active component, found problems in time of zinc oxide lightning arrester, to prevent equipment failure in the bud.3.影响氧化锌避雷器带电测试因素

3.The factors affecting zinc oxide lightning arrester http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

electric test

影响氧化锌避雷器带电测试的因素很多，主要有间隔内相间干扰、测试方法、表面污秽等因素。而酱油表面污秽可以在现场通过对氧化锌避雷器的表面清洁处理得到解决，这里主要排除间隔内相间干扰、测试方法对测量带来的影响。

Many factors influencing the zinc oxide lightning arrester charged test interval and white main factors such as interference, test methods, surface filth.And surface contamination can be on site on the surface of the zinc oxide lightning arrester cleaning resolved, here basically eliminate interval and to measure the impact of interference, the test method.氧化锌避雷器因其优越的过电压保护特性而逐步取代了老式的阀式避雷器，在电力系统中得到广泛应用。但氧化锌避雷器阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障，严重时可能会导致爆炸，避雷器击穿还会导致变电站母线短路，影响系统安全运行。因此，必须对运行中的氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验，开展氧化锌避雷器在线监测。由于氧化锌避雷器预试（特别是主变三侧避雷器）必须 http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

停运主设备，会影响酱油设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

Zinc oxide lightning arrester for its superior overvoltage protection feature gradually replaced the old valve type lightning arrester, widely used in electric power system.But the zinc oxide lightning arrester aging valve plates and subjected to heat and impact damage can cause failure, serious when may lead to explosion, the lightning arrester breakdown can also lead to substation busbar short circuit, affect the safe operation of the system.Must, therefore, the operation of zinc oxide arrester strict and effective testing and periodic preventive test, zinc oxide lightning arrester online monitoring.Because of the zinc oxide lightning arrester pretesting(especially the main transformer with three lightning arrester)must shut down the main equipment, will influence the operation reliability of the equipment, and sometimes restricted by operation mode can't shut down the main equipment, lead to lightning arrester from pilot test http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com http://www.xiexiebang.com

on time.Therefore, live test of zno arrester and online monitoring is particularly important.

第四篇：串联间隙氧化锌避雷器的应用与试验

串联间隙氧化锌避雷器的应用与试验

摘 要：文中通过分析碳化硅避雷器与无间隙氧化锌避雷器在电力系统应用的不足比较，阐述了串联间隙氧化锌避雷器的优越性。并针对缺乏串联间隙氧化锌避雷器试验项目的情况，简单分析了串联间隙氧化锌避雷器在应用中的试验问题。

关键词：避雷器 比较 间隙 试验

1.避雷器应用的比较

目前在电力系统中运行的避雷器主要有两种类型。一类是以串联火花间隙与碳化硅阀片为主要元件的传统阀型避雷器;另一类是以氧化锌电阻片为主要元件的金属氧化物避雷器。其主要元件的伏安特性如下图一二所示。

从图一可以看到，对于单个间隙而言当很大的雷电流流过非线性电阻时，非线性电阻将呈现很大的电导率，使避雷器上出现的残压U0不致过高。当雷电流过去后，加在阀片上的电压是系统电压Ux时，非线性电阻的电导率突然下降而将工频续流限制到很小的数值。事实上阀型避雷器的间隙由数个或数十个单间隙组成而形成的一个电容链。由于电极片对地和对高压端盖的部分电容的影响，电压在各间隙上分布是不均匀的。严重的是这种不均匀非常的不稳定，它受瓷套表面情况影响很大，使得避雷器的工频放电电压很不稳定。虽然可以通过在每个间隙或间隙组上并联一个分路电阻来解决，但分路电阻中将长期有电流流过(泄漏电流);且经长期运行非线性并联电阻会逐渐老化，表现为阻值增加，电导电流下降，影响避雷器性能。

从图二可以看到氧化锌电阻片在击穿区域具有较好的非线性，使得氧化锌避雷器在正常工作电压下电阻值很大，泄漏电流很小;在过电压情况下其电阻值又很小，过电压能量释放即恢复到高阻值状态，无工频续流，所以无间隙氧化锌避雷器得到了广泛应用。

但是，作为过电压保护电器，针对其所释放的能量，其自身仍存在过电压防护问题。对于能量有限的过电压(如雷电过电压和操作过电压)，避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限(有补充能源)的过电压，如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称)，其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃，避雷器损坏爆炸，因此暂态过电压对避雷器有致命危害。如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器，称之为暂态过电压承受能力强，反之称暂态过电压承受能力差。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强，但由于运行中动作特性稳定性差，常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降，仍可能遭受暂态过电压危害，动作负载重寿命短。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压(可近似地把参考电压当作拐点电压)偏低，仅2.21～2.56Uxg(最大相电压)，而有些暂态过电压最大值达2.5～3.5Uxg，故有暂态过电压承受能差，损坏爆炸率高和寿命短等缺点。

对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受其危害。串联间隙氧化锌避雷器有此独具优点。结构上串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用氧化锌阀片，其间隙结构不同于碳化硅避雷器。其间隙数量少，当过电压达到冲击放电电压时，间隙无时延击穿，同时因隙距大动作特性稳定，可避免碳化硅避雷器间隙带来的缺点。串联间隙氧化锌避雷器的间隙已将全部暂态过电压限定在保护死区内免受其危害，故又可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来的缺点。

2.串联间隙氧化锌避雷器试验问题

随着现代防雷技术的发展，在小电流接地系统中交流串联间隙氧化锌避雷器正逐步在变压器开关、母线、电动机、发电机、线路、电容器组等电气设备得到应用。作为电气设备本身，同样存在着阀片性能、参数设计、绝缘材质、装配不良、密封缺陷等问题;掌握其性能状况亦显得十分必要。对于中性点非直接接地的3—63KV电力系统中的氧化锌避雷器，我国电力行业标准DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》(以下简称《规程》)明确规定其试验项目为：1.绝缘电阻;2.直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的电流。众所周知，该规程关于氧化锌避雷器的试验项目是源于《交流无间隙金属氧化物避雷器》(GB11032—89)的规定要求，是针对交流无间隙氧化锌避雷器的。《规程》规定的试验项目是否适用带串联间隙的氧化锌避雷器值得商榷。

《规程》规定碳化硅避雷器FS系列的试验项目为1.绝缘电阻;2.工频放电。FCD系列试验项目为1.绝缘电阻;2.电导电流。结合无间隙氧化锌避雷器和有间隙碳化硅避雷器因结构不同而在试验上的不同，我们认为目前在小电流接地系统中广泛使用的带串联间隙的氧化锌避雷器试验项目应为1.绝缘电阻;2.工频放电。对于一些为了解决电压分布问题，而在间隙两侧并联电阻的串联间隙氧化锌避雷器还应做电导电流。

由于采用ZnO阀片，其绝缘电阻测量同无间隙氧化锌避雷器。测量值决定于阀片外和内部绝缘部件和瓷套。测量使用2500V兆欧表，35kV及以下避雷器绝缘电阻值不低于1000MΩ;35kV以上避雷器不低于25000MΩ。

由于存在间隙，直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的电流试验项目是不适合有间隙氧化锌避雷器的。而工频放电试验是检验间隙避雷器电气性能的一个基本项目。虽然由于氧化锌电阻片具有在低电压下良好的高阻和限流的特点，可不考虑放电间隙的切断比;但是，其工频放电电压同样不能过高和过低。过高的工频放电电压就会使冲击放电电压升高，从而影响避雷器的性能。过低的工频放电电压就可能造成在被保护设备的绝缘能耐受而不需要保护的操作过电压下动作。所以，工频放电电压应根据避雷器保护对象有相应的放电电压范围。目前，由于《规程》的相对滞后，很难在有关规程中查到相应的试验标准。所以，预防性试验应参照出厂试验报告。

现提供目前保护高压电动机常用的TBP系列A、B、C三型串联间隙氧化锌避雷器工频放电电压范围，供参考。

工频放电电压测试数值标准 额定电压(kv)

型号 3.156.310.5注意

A型4.9--7.29.8--14.416.3--23.71、此标准为测3次的平均值;

2、所测值为出厂值90%--120%视为合格;

3、每次升压应均匀，时间控制在3.5--7S;

4、每次间隔不小于10S;

5、除TBP内部间隙放电，其它任何部位闪络视为不合格。

6、接线同FS工频放电试验

B型6.6--9.713.2--19.321.9--32.0

C型7--10.213--20.123.1--33.6

电导电流试验是检查避雷器内部是否受潮，并联电阻有无断裂、老化的一个重要指标。其试验接线与FCD系列试验接线一致;要求电导电流不大于50µA。

3.结束语

串联间隙氧化锌避雷器使用了间隙和ZnO阀片，两者互为保护。间隙使电荷率为零，解决了ZnO阀片老化问题;间隙在续流时易损坏，ZnO阀片优越的性能使其无续流。保护设备的绝缘免受雷电和操作等过电压的损坏起到良好的作用。优越性的逐步体现，使得串联间隙氧化锌避雷器将被越来越多的使用;其试验标准也将逐步完善和规范。

参考文献：

1、电气试验技能培训教材 中国电力出版社 1998.3

2、电力设备预防性试验规程(DL/T596-1996)原电力工业部

第五篇：_动车论坛_浅析并联电容器组氧化锌避雷器爆炸原因和防范措施

浅析并联电容器组氧化锌避雷器爆炸原因和防范措施

作者：不详

摘 要：本文对保护并联电容器组的氧化锌避雷器的特点和爆炸原因进行了详尽的分析，并提出了防范措施，对设计选型和运行监测有很好的借鉴作用。

关键字：氧化锌避雷器 并联电容器组 爆炸 原因 措施

1引言

氧化锌避雷器是用来保护电力系统中多种电气设备免受过电压损坏的电器。保护并联电容器组的氧化锌避雷器是氧化锌避雷器应用的一个重要领域，并且是以绝对的无可争议的优越性得到电力部门和使用单位的认同，但是该氧化锌避雷器发生爆炸也是一个不容忽视的问题，认真分析其爆炸的原因，得悉其防范措施，是一个有着现实意义的事情。

2并联电容器组用的氧化锌避雷器的特点：

2.1 装设位置的分类：①中性点；②电源侧；③与电容器并联；④与电抗器并联四类。

2.2从避雷器的角度看，电容器组是一个阻抗很小的设备，在电容器放电时将产生幅值大、陡度很高的放电电流。由于氧化锌避雷器的高度的非线性特性，截断超过保护水平的所有暂态过电压，而将剩余电荷留在未被扰动的的电容器中。无间隙氧化锌避雷器是非常适合保护并联电容器组的。

3、并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸原因分析 3.1额定电压取值偏低

氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特性的一个重要参数，也是一种耐受工频电压能力的指标。通常避雷器的额定电压应在对系统暂态过电压的计算分析及样本提供的工频过电压耐受时间特性曲线比较的基础上，选择避雷器的额定电压。

在一定的电网电压等级和设备绝缘水平下，避雷器的额定电压越低，保护水平也越低，但保护裕度可以增大。所以我们平时就选用较低额定电压的避雷器。3.2持续运行电压取值偏低

避雷器持续运行电压还应该大于或等于该系统的最高相电压，才能保证长时间运行下的热稳定。现在各标准、规范、导则已统一意见，按系统最高电压Um来选择氧化锌避雷器。

在GB11032-89中，无论是对额定电压，还是持续运行电压定义不够严密，而且取值又偏低，造成以前保护电容器组氧化锌避雷器频繁爆炸。我分公司所辖的一个输变电工区，仅一个站的保护电容器组用的氧化锌避雷器，从2000年投产至2004年，就爆炸过4次。究其原因就是额定电压和持续运行电压取值偏低。

3.3选型有误

有些生产单位会自己选择购买避雷器，特别是在氧化锌避雷器还不很普及的时候，以为与阀型的一样，对其的特殊性无所适从。我也有这样的体会，那是在九十年代末期，我所在的工区更换10KV线路的旧式阀型避雷器，几个站用的全部由上级单位订购。我们初期更换时，便不加选择地予以更换，及至发现有区别时，已为时往矣。

3.4未进行能量核算

通流容量是由SiC避雷器沿用下来的概念，即2ms方波冲击耐受试验电流。电容器用避雷器的特殊之处，在于它要承受电容器的放电能量，因此在设计中需进行能量核算。但是在制造厂通常提供的产品资料中，往往缺乏进行能量核算所必需的数据，例如2ms方波冲击电流所对残压U2ms、避雷器的极限吸收能量W／m等。按规程规定，电容器的储能小于氧化锌避雷器的通流能力时才可用氧化锌避雷器限制过电压。不进行通流能量的核算，如选择通流能力偏小，极易造成避雷器“不堪重负”而爆炸。

3.5受潮、老化、污秽的影响

3.51 受潮的原因主要与产品的生产、运输等有关。受潮的途径有两个：一是密封不良使潮气或水分侵入，密封垫的质量和组装工艺是关键；二是产品元件受潮或装配车间不合格造成的。随着质量观念的加强，多数厂家把生产质量放在第一位，加上检测设备的不断完善，受潮问题已不是爆炸的主要因素。3.5.2 氧化锌电阻片老化引起的爆炸在国内尚未有具体的报道，但从其它类型的避雷器元件老化，从而造成避雷器热崩溃的问题上，氧化锌避雷也应引起足够的重视。

3.5.3 外部污秽可能引起瓷件表面电压分布不均匀,有可能使避雷器局部发热。为了耐受污秽，在泄漏距离的设计上，应明确其防污等级，多数厂家未能做到这一点。

4、防止并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸的措施 4.1 提高质量

提高产品质量，重视产品的结构设计、密封、总装环境等因素，并将产品的运行和故障信息及时反馈回生产厂家，使产品质量能够不断得到改善和提升。

4.2 正确选择

正确选择氧化锌避雷器的各种参数，是保证其可靠运行的关键。主要应从以下几方面着手：

4.2.1正确选择避雷器的额定电压

氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特征的一个重要参数，也是耐受工频电压能力的指标。在《交流无间隙氧化锌避雷器》（GB11032-89）中对它的定义为“施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值”。众所周知，氧化锌避雷器的电阻片耐受工频电压能力与系统最高电压、暂时过电压、持续时间及系统绝缘水平有关，在定义中未给出作用电压的持续时间，也未明确电压的确切概念，所以不够严谨，取值也偏低。

GBJ64-83修订送审稿中对3~66KV无间隙金属金属物避雷器的额定电压Ur作出规定，即Ur=1.4Um。我认为这个规定值比以往的规定有所提高，更符合实际的运行情况，建议按这个规定实施较为可行。

4.2.2正确选择避雷器的持续运行电压

持续运行电压也是氧化锌避雷器的重要特征参数，该参数的选择对其运行的可靠性有很大影响。但是在GB11032-89中，把持续运行电压等同于系统最高运行相电压，显然是偏低的。而应当将持续运行电压取值为1.1Um，或取为0.8Ur。在3~66KV中性点不接地系统中，与将持续运行电压Uc取值为1.1Um 与0.8Ur，相差是不大的。我认为将持续运行电压Uc取值为0.8Ur，将更好理解，也更有关联，也就是其额定电压取值一定，则其持续运行电压也是确定的。

4.2.3 进行能量核算

一般认为，在3~66KV系统中开断并联电容器时，其高压端对地出现的过电压，约可达到4~5倍的相电压。

当厂家可提供避雷器产品的2ms方波冲击电流所对应的残压U2ms时，可按通流容量法验算所选避雷器是否满足容量为Q的并联补偿装置的放电要求。其公式为：

Q≤1.3U2I2ms/(Usm-U2ms)式中：Usm=K√2 Um/√3；K为操作过电压的倍数，一般取为5；U为额定线电压；I2ms为通流容量，即2ms方波冲击耐受试验电流；U2ms为2ms方波冲击电流所对应的残压；Usm为未接入避雷器时的操作过电压峰值。

当厂家可提供避雷器极限吸收能力W`m时，可按耗散能量核算法进行验算，这里不再详细说明。

一般情况下，系统中的其它参数不变的情况下，通流容量I2ms与电容器容量Q间可建立起一个对应关系，如果一组避雷器无法满足时，可要求厂家供应满足放电容量的避雷器或同时装置两组避雷器来满足要求。

4.3 加强监测

加强监测，及时检出避雷器的缺陷，也是保证避雷器安全、可靠运行的重要措施之一。必须按照规程规定定期进行预防性试验，保证避雷器的完好性。除对避雷器进行常规的试验外，值得推行的是带电监测全电流和阻性电流，可用专门的测试仪进行不定期的检测。

4.4装设脱离器

为防止避雷器发生爆炸时引起事故的扩大，可在每只避雷器底部装设脱离器，当避雷器遭受异常电压作用或发生爆炸时，能及时脱离运行电网，避免事态的扩大。

5、结束语 氧化锌避雷器是当今最理想的过电压保护装置，已得到电力部门和广大用户的认同，特别是用来保护电容器组用的氧化锌避雷器，更以其无可争议的优点获得人们的青睐。但是我们在选择和使用时应注意其特点，正确地选择氧化锌避雷器的参数，并在运行中加强监测，保证避雷器的安全、可靠运行。

参考文献：

1、GB11032-89 《交流无间隙氧化锌避雷器》；

2、陈启发编译的《无间隙氧化锌避雷器选择手册》；

3、周泽存主编的《过电压技术》；

4、《输变电设备故障诊断与事故处理实用手册》。