避雷器结构与试验

影响泄漏电流的因素图2-2-14微安表接入试品CX高压侧接线图由于接往被试品的高压连接导线暴露在空气中，沿导线表面的空气将发生游离，对地产生一定的泄漏电流，影响测量结果的准确性。增加高压导线直径，减少尖端及增加对地距离、缩短连接线长度、采用屏蔽都可减少这种影响。微安表必须有金属屏蔽，应采用屏蔽线与试品联接。高压引线的屏蔽引出应与仪表端的屏蔽紧密联接高压连接导线对泄漏电流的影响影响泄漏电流的因素泄漏电流可分为两种，体积泄漏电流和表面泄漏电流。表面泄漏电流的大小，主要决定于被试品的表面情况，如表面脏污和受潮等，并不反映绝缘内部的状况，不会降低电气强度。在泄漏电流试验中，所要测量的是体积泄漏电流。在恶劣条件下，表面泄漏电流要比体积泄漏电流大得多，将使试验结果产生很大误差。为了获得比较正确的试验结果。必须采用加屏蔽环的办法，以消除表面泄漏电流的影响。做法是在试品高电位端用裸金属软线紧密绕几圈后与高压引线的屏蔽相联接表面泄漏电流的影响图2-2-15排除试品CX表面影响接线图其他接线方法对氧化锌避雷器等试品接地端可分开的情况下，也可采用在试品的底部(地电位侧)串入电流表进行测量的方式。但也必须使用屏蔽线图2-2-16微安表接低压侧试验接线图图2-2-17微安表接低压侧试验接线图当要排除试品表面泄漏电流的影响，可用软的裸铜线在试品地电位端绕上几圈并与屏蔽线的屏蔽相联接试验结果分析及试验报告编写一、试验结果分析1、试验标准及要求MOA直流电压数值不应低于GB11032规定，与初值或制造厂规定值比较，不应超过±5%，0.75U1mA电流不大于50μA，≤30%初值。2、试验结果分析将试验数据结合温湿度，与历史数据或同类设备比较，并结合规程及其他试验结果进行综合判断。记录环境温度，温度每升高10℃，直流U1mA约降低1%，必要时进行温度换算。避雷器故障诊断实例1•避雷器泄漏电流大的故障诊断•事件•某供电局购买避雷器Y2W100/260出厂数据合格，而到现场75%U1mA下的泄漏电流均超过50µA。已经排除仪器仪表、天气和接线的因素外，数据仍然大。•避雷器故障诊断实例1续•原因•由于变电站一次设备在室内，该TV、MOA间隔中，两者相距很近，直流试验电压（150kV）对电容式电压互感器的分压电容有冲放电现象，导致75%U1mA下的泄漏电流偏大。而将电容式电压互感器的分压电容两端短接接地，试验数据合格。•教训•综合分析。避雷器故障诊断实例2•避雷器泄漏电流大的故障诊断•事件•南阳避雷器厂Y10W-200/520W1997年7月出厂，三相均超标。相别部位编号U1mA(kV)75%U1mA(µA)A上0259152.621下0259148.9138B上0000152.814下0000150.567C上0006154.023下0006151.350避雷器故障诊断实例2续•原因•安装时上下节固定时出问题，上下节封闭不严导致下雨时进水受潮。••全部更换为南阳避雷器厂Y10WZ-200/520W2000年3月出厂，三相均合格。避雷器故障诊断实例3•5避雷器泄漏电流大的故障诊断•事件•南阳避雷器厂Y5W-421993年2月出厂，A相均超标。•相别编号U1mA(kV)75%U1mA(kV)(µA)A022073.983A(更换后)401177.46B022975.214C001674.311避雷器故障诊断实例3续•原因•氧化锌阀片老化。•A相更换为南阳避雷器厂Y5WZ-52.7/520W2001年1月出厂，数据合格。测试目的测量范围仪器设备的选择危险点分析及控制措施测试前的准备工作现场测试步骤及要求测试注意事项结果分析及测试报告编写运行电压下的交流泄漏电流试验三、运行电压下的交流泄漏电流试验基本概念•避雷器泄露电流：•1）通过氧化锌电阻片的电流•2）通过固定电阻片的绝缘材料的电流•3）通过避雷器瓷套的电流•通过电阻片的电流是泄露电流的主要成分，认为是避雷器的总泄露电流。•1、阻性电流（10%~20%）•2、容性电流（主要）相电压UⅠXⅠRⅠCRC避雷器等值电路试验目的在运行电压下测量MOA交流泄漏电流可以在一定程度上反映MOA运行的状态，在正常运行情况下，流过避雷器的电流主要容性电流，阻性电流只占很小一部分，约为10%-20%，当阀片老化、避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流大大增加，所以测量避雷器运行电压下的交流泄漏电流及阻性电流和容性电流是现场监测避雷器运行状态的主要方法，特别是阻性电流对发现氧化锌避雷器受潮有重要意义，测试分为停电测试及带电测试。内部受潮220kV避雷器上节瓷套表面局部过热电导电流:561微安,避雷器已经严重受潮试验前的准备工作1、了解被试设备现场情况及试验条件。勘查现场，查阅相关技术资料，包括该设备历年试验数据及相关规程等，掌握该设备运行及缺陷情况。2、试验仪器、设备选择选择合适的试验变压器、阻性电流测试仪、万用表、试验线、温湿度计、绝缘杆、放电棒、接地线、安全帽、安全带、电工常用工具、临时安全遮栏、标示牌等，并查阅相关检定证书有效期。3、办理工作票并做好现场安全和技术措施向其余试验人员交待工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点、明确人员分工及试验程序。试验仪器、设备的选择高压试验变压器额定电压应大于避雷器最大工作电压危险点分析及控制措施1、防止高处坠落2、防止高处落物伤人高处作业应使用工具袋，上下传递物品应用绳索拴牢传递，严禁抛掷。3、防止人员触电试验前后或变更接线前均应将被试设备充分放电，加压前应向工作负责人汇报，不允许有交叉作业，变更接线或试验结束时，应首先将调压器回零，然后断开电源，与带电体保持足够的安全距离，试验设备金属外壳应可靠接地，必须站在绝缘垫上。现场试验步骤及要求•试验步骤：•1、拆除或断开避雷器对外的一切连线，将避雷器接地放电。•2、进行试验接线并检查。•3、合上电源，将电压加至持续运行电压和系统运行电压，分别记录总泄露电流峰值、有效值、阻性电流峰值、有功损耗，记录并降压为0.4、断开电源，对避雷器进行充分放电，挂接地线，拆除或变更试验接线。试验注意事项1、在施加运行电压前必须通过绝缘电阻测试合格。2、试验过程中试验人员应口号联系清楚，加压过程中有人监护并呼唱。3、升压必须从零开始，不可冲击合闸。4、施加工频参考电压的时间应严格控制在10S以内。5、阻性电流测试仪只能用于低压小电流测试，所有引线必须远离高压端。四、结果分析•避雷器在持续运行电压下的阻性电流或总电流值应符合产品技术条件的规定。•测量运行条件下的全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较，有明显变化时加强监测，当阻性电流增大到一倍时，应采取其他应采取其他手段进行检查。•由于现场测试因素的影响，应将避雷器前后测试数据单独进行比较。•阻性电流值进行温度换算后于初始值比较。（温度每升高10℃，电流增大3%~5%）•带电测试与初始值比较主要指：与投运时的测量数据比较，与前一次测量数据比较、同组相邻避雷器试验数据比较、同时期、同制造厂、同型号设备测量数据比较。•MOA性能分段评价：•按照阻性电流不能超过总电流的20%要求，φ不能小于75.5°φ0°~74.99°75°~76.99°77°~77.99°80°~82.99°83°~87.99°≥88°性能劣差中良优有干扰考虑相间干扰;由于一字排开的避雷器,中间相B相的杂散电容对A、C泄露电流产生影响：A相φ减小2°左右，阻性电流增大；C相φ增大2°左右，阻性电流减小甚至为负；B相基本不变。（一）MOA带电测试原理MOA带电测试接线带电测试的危险点•1选取电压信号时，先查电压互感器的二次端子号，（最好是二次人员配合），只能从计量或测量端子引，千万不能从保护端子引，以免误动作，接线时一定要防止短路。•2测出参数后，电压引线一定要先拔互感器侧的端子，再拔面板上的端子，否则，先拔后者而前者未拔易短路。•3拆完电压电流线后再拆地线。•4雷雨前或远方有雷云时，立即停止试验，即便是最后一组的最后一相。•5严禁将电力测试线举过避雷器底座法兰，不得将手、工具举过避雷器底座法兰，尽量使用绝缘杆进行搭接。•6如发现计数器内有水，严禁带电测试。(1)对新投运的110kV以上MOA，在投运初期，应每月带电测量一次MOA在运行电压下的泄漏电流，三个月后改为半年一次。有条件的尽可能安装在线监测仪，以便在巡视时观察运行状况，防止泄漏电流的增大。(2)不同生产厂家，对同一电压等级的MOA在同一运行电压下测得的泄漏电流值差别很大，不以泄漏电流的绝对值作为判定MOA质量状况的依据，而应与前几次测得的数据作纵向比较，三相之间作横向比较。结论与建议(3)电压升高、温度升高、湿度增大，污秽严重都会引起MOA总电流、阻性电流和功率损耗的增大，这是应该注意的。(4)谐波含量偏大时，会使测得的阻性电流峰值IRP数据不真实，而阻性电流基波IRIP值是一个比较稳定的值，因此在谐波含量比较大时，应以测得的IRIP值为准。(5)在带电测试时，对发现异常的MOA，在排除各种因素的干扰后，仍存在问题，建议停电作直流试验，测取直流电压及75%直流参考电压下的泄漏电流，以确诊MOA是否质量合格。确认MOA存在质量问题，应及时与制造厂联系，以便妥善处理。结论与建议续避雷器事故案例4•1中性点不接地系统避雷器爆炸事故•事件某10kV变电所于一日凌晨6时，发现10kV侧母线不平衡（A、B、C三相电压分别为9、5、8.2kV）,波动严重（后经查明10kVB相断线引起），8点40分，值班员听到警铃，并看到C相电压为零，另两相电压升高，调度员命令断开电压互感器并立即检查，发现C相线圈烧废，检修人员随即找了一个新的换上，14：36投运，但不到半个小时，忽然听到开关柜一声巨响，10kV电压指零又恢复到正常值。后查明是避雷器爆炸。避雷器事故案例4续•原因变电所10kV系中性点不接地，28日凌晨6时，B相断线形成单相弧光接地，引起系统振荡，产生间歇性过电压，致A、C相电压升高。因未及时切断故障线路，使互感器及避雷器长时间在非正常电压下，互感器过流而烧废，避雷器的在高于正常泄漏电流情况下老化。当系统再次投入运行发生振荡过电压时，发生避雷器爆炸事件。•测试目的结构原理仪器设备的选择危险点分析及控制措施测试前的准备工作现场测试步骤及要求测试注意事项结果分析及测试报告编写放电计数器试验四、放电计数器试验JCQ型，带泄漏电流JS型，不带泄漏电流由于密封不良，放电计数器在运行中可能进入潮气或水分，使内部元件锈蚀，导致计数器不能正确动作，因此需定期试验以判断计数器是否状态良好、能否正常动作，以便总结运行经验并有助于事故分析。带有泄漏电流表的计数器，其电流表用来测量避雷器在运行状况下的泄漏电流，是判断运行状况的重要依据，但现场运行经常会出现电流指示不正确的情况，所以泄漏电流宜进行检验或比对试验，保证电流指示的准确性。试验目的结构原理试验前的准备工作1、了解被试设备现场情况及试验条件勘查现场，查阅相关技术资料，包括该设备历年试验数据及相关规程等，掌握该设备运行及缺陷情况。2、试验仪器、设备选择选择合适的试验仪器、试验线、温湿度计、绝缘杆、放电棒、接地线、安全帽、安全带、电工常用工具、临时安全遮栏、标示牌等，并查阅相关检定证书有效期。3、办理工作票并做好现场安全和技术措施向其余试验人员交待工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点、明确人员分工及试验程序。试验仪器、设备的选择•放电计数目前多采用专用的能产生模拟标准雷电压、电流的避雷器放电计数器检验仪，能够产生8/20μs、100A的标准冲击电流，可对计数器进行试验危险点分析及控制措施1、防止高处坠落人员在拆、接放电计数器一次引线时，如需登高，必须系好安全带，使用梯子时必须有人扶持或绑牢。2、防止高处落物伤人高处作业应使用工具袋，上下传递物品应用绳索拴牢传递，严禁抛掷。3、防止人员触电防止剩余电荷、感应电压伤人及影响测量结果，与带电体保持足够的安全距离，试验设备金属外壳应可靠接地。现场试验步骤及要求•