500kV无间隙氧化锌避雷器故障分析及对策
氧化锌避雷器故障分析及相关建议
运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment2020年第23期2020 No.231 故障情况某变电站间隔A 相的112PT 型避雷器在2018年6月发生了故障,接线座在避雷器上端脱离了本体,在进行泄压的过程中,避雷器底座封板由于受到冲击而出现了裂缝。
此次事故中的避雷器投运时间于2017年12月,每年、每月对其进行一次专业的红外测温以及红外检测,在其最开始投入运行的半年时间内以及雷雨季到来之前,对其运行电压下所泄漏的交流电流进行了带电测试,并未发现任何异常数据。
据调查,大约在故障发生的一周前,在该区域内时常会发生雷雨天气,在采用雷电定位系统进行查询后得知,事故变电站附近1 km 范围内的区域5h 内受到了108次雷击,最高雷电流达到了100.4 kA 。
变电站内发生事故的氧化锌避雷器产品都产自同一批次,因此,在变电站内通过对避雷器的特巡能够发现,运行电压下的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器所泄露的交流电流,都出现了明显的变化,前者和后者分别由0.4 mA 、0.43 mA 上升到了0.9 mA 和0.65 mA 。
存在着明显的热点,两避雷器分别达到了8.3 K 和4.5 K 的最大温差。
对变电站内各避雷器展开停电试验后,根据表1中的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器的实验数据能够得知,其均采用了不合格的绝缘电阻。
2 故障原因分析2.1 解体(1)避雷器外部所缠绕的玻璃纤维管所采用的材料为环氧树脂,其能够使避雷器保持原有的机械强度,同时为避雷器的密封提供相应的基础。
(2)硅橡胶伞裙绝缘部分在避雷器外部,在高温高压的作用下会与玻纤管外表面进行紧密的结合,以此来保护玻纤管免于受到大气的侵蚀,并且为爬电提供有效的距离,使避雷器外部能够具备良好的绝缘性能。
(3)主要的避雷器元件有氧化锌电阻片,以GB11032-2010为标准,根据不同的型号,确定了避雷器需要怎样的规格和多少数量的电阻片。
金属氧化物避雷器故障检测技术及事故分析
ment measures.
Key words:metal ̄exide arresterꎻaccident checkꎻinternal ponding
被限制在允许的范围内ꎬ有效保护电力设备的稳定
运行ꎮ 常见的瓷外套金属氧化物避雷器如图 1 所
示 [5] ꎮ
C:等效线性电容 R:等效非线性电阻
I C :容性电流分量 I R :阻性电流分量 I X :总泄露电流
图 2 MOA 等效电路图
12:电容器 13:电阻片 14:绝缘筒 44:绝缘杆 49:吸湿袋
电流基波有明显增大ꎬ阻性电流的高次谐波也有增
定ꎬ因此ꎬ一般情况下总泄露电流的变化可以体现为
加ꎬ但将较于基波增加量较小ꎮ 而老化通常表现为
阻性泄露电流分量的变化ꎮ 由于阻性电流只占总泄
在工作电压下ꎬ阻性电流三次谐波有明显增大ꎬ阻性
露电流的很小部分ꎬ只有当出现 MOA 出现较严重
的故障时ꎬ总泄露电流才会有明显变化ꎮ
( Jiaxing Power Supply CompanyꎬJiaxing 314000ꎬChina)
Abstract:The arrester is a kind of protective device. Its normal operation is of importance to power equipment and
合判断该组避雷器 B 相上节存在严重内部缺陷ꎮ
已知 该 组 避 雷 器 采 用 瓷 质 外 套ꎬ 出 厂 日 期 为
氧化锌避雷器故障及性能分析
氧化锌避雷器故障及性能分析摘要:氧化锌避雷器作为一种常见的设备,经常用于保护电力系统中的设备免受雷击或浪涌电压的侵害。
然而,在长期的运行过程中,氧化锌避雷器可能会出现多种故障。
本文通过对氧化锌避雷器的故障产生原因及对性能的分析与检测研究,提出了有效的维护和保养方法,以保证设备运行的可靠性和稳定性,以保障电力系统的稳定运行。
关键词:氧化锌避雷器;故障原因;性能分析;维护保养正文:氧化锌避雷器作为一种重要的电力保护设备,在电力系统中广泛使用。
氧化锌避雷器能够有效地抵抗雷击和浪涌电压,保护电力设备免受破坏。
然而,在长期的运行过程中,氧化锌避雷器可能会出现多种故障,这些故障可能导致设备的性能下降,进而影响整个电力系统的稳定运行。
首先,我们需要了解氧化锌避雷器的故障产生原因。
一个重要的因素是氧化锌避雷器内部的氧化锌粉末的老化问题。
由于长期使用和外部环境的影响,氧化锌粉末的性能可能会下降,从而导致氧化锌避雷器的性能下降。
此外,氧化锌避雷器的外壳和接线柱也可能会发生腐蚀和老化,导致设备的绝缘性能下降。
针对氧化锌避雷器的故障问题,我们需要对设备的性能进行分析和检测。
性能分析可以通过对氧化锌避雷器的雷电冲击电压试验、直流参考电压试验和额定电压试验等进行检测,检测氧化锌避雷器的绝缘性能、击穿电压等重要参数是否符合要求,以及检查导体和外部接线柱的连接是否良好、外壳是否腐蚀。
另外,针对氧化锌避雷器的故障问题,我们还需要采取有效的维护和保养方法,以延长氧化锌避雷器的使用寿命,提高设备的可靠性和稳定性。
维护和保养主要包括清洁和检查设备的外壳、导体和接线柱是否有损坏,及时更换老化的氧化锌粉末等,以保证设备性能的稳定和可靠。
综上所述,氧化锌避雷器是电力系统中必不可少的设备之一,通过对其故障产生原因和性能分析检测,以及有效的维护保养方法,可以保证设备的稳定运行,维护电力系统的稳定运行。
在氧化锌避雷器的设计过程中,需要考虑各种因素,以确保设备的可靠性和稳定性。
氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施
氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施氧化锌避雷器是一种非常有效的电网系统防御雷电过电压保护装置,它的特性可以保证其长期稳定运行。
本文对氧化锌避雷器的损坏原因进行了分析,并提出具体的预防措施,为电力系统氧化锌避雷器的可靠运行提供了技术参考。
标签:氧化锌避雷器接地电阻过电压阀片预防措施氧化锌避雷器具有无间隙、无续流、残压低等优点,是一种具有良好保护性能的避雷器。
装设氧化锌避雷器是保护电气设备免遭大气过电压损坏的主要手段,也是防护某些内部过电压的重要措施,因此在电网配电系统中广泛使用。
氧化锌避雷器在正常运行情况下,避雷器是不导通的,当配网线路遭受雷击过电压或系统过电压,作用在避雷器上的电压达到避雷器的动作电压时,避雷器就会导通,通过大电流,释放过电压能量并将过电压抑制在一定水平,减少了对电力设备的冲击,保护了电力设备的绝缘。
广东电网清远阳山供电局地处粤北山区,春夏两季雷电多发,电网设备易受雷击过电压冲击,所以配网线路、台变都基本上安装了氧化锌避雷器。
从这几年的运行经验来看,因氧化锌避雷器损坏造成线路跳闸、接地事故的情况时有发生,对我局的供电可靠性提高带来了比较大的影响。
现结合我局这些年氧化锌避雷器的运行情况,探讨氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施。
1 氧化锌避雷器损坏的主要原因1.1 接地装置的接地电阻过大,造成对氧化锌避雷器反击反击现象是指接地导体由于地电位升高可以反过来向带电体放电。
当雷电击到氧化锌避雷器时,雷电流经过避雷器的接地体泄放到大地。
如果接地装置的接地电阻过大,它通过雷电流时电位将升得很高,不能放电,部分雷电流向避雷器或配变等设备反向冲击,造成反击使避雷器损坏,有时甚至击毁配电变压器。
粤北山区属于石灰岩地区,土壤的电阻率较大,要将接地装置的接地电阻做到很小在技术经济上不合算,因此接地电阻允许值相对较大。
而且我局一些地区的配电网由于运行时间久,缺乏资金整改,接地体存在腐蚀、损伤等情况。
从发生氧化锌避雷器的损坏的情况来分析,这些地区发生的事故数要比其他地区多得多。
无间隙氧化锌避雷器在工频电压下易损坏的原因分析
I鱼 璺
zab no Yj hne gnun u yg i g Yau
无 间隙氧化锌避雷器在工频 电压 下易损坏 的原因分析
刘 磊 李 强
( 中北 大 学化 工 与 环 境 学 院安 全 工 程 系 , 山西 太 原 0 0 5 ) 30 1
摘
研 究。
要: 在无间隙氧化锌避雷器 的工作环 境分析的基础上 , 根据 无间隙氧化锌避雷器 自身特 点, 对无 间隙氧化 锌避雷器损坏 的原因进行 了
到 1%。经过 改进 和 提 高 U 0 c后 , 事故 率虽 有 所下 降 , 有 的保 护 引起 无 间隙氧 化锌 避雷 器爆 炸 。 但 水 平在 5 A下残 压 同普 阀 SCA 一样 , k i 甚至 更 高 。 制造 价格 上 涨 、
器 的意 义 。
从 6 V 无 间隙氧 化锌 避 雷器 构造 上看 , 间隙氧 化锌 避 雷器 k 无 1 m 螺 母紧 固封 盖 ,并用粘 胶将 不 锈钢 封盖 粘在 无 间 隙氧化 锌 0 m
保 护性 能下滑 、 高档钱 买低 档 货 ”等 因素 导致 失去 应用 这种 避 雷 顶 部靠 不锈 钢 封盖 防水 ,中间 用 1 1 不锈 钢 螺杆 连 至芯 片 , “ 0I 1 m 由 据两 部调 查组 1 9 年 5月的统 计 , 间隙氧 化 锌避 雷器 的 事 的顶 部 ,因此 不能 阻止 水分 向阀片 四周扩 散 。这将 会 产生 以下 问 91 无
氧化锌避雷器的检修和常见故障处理
氧化锌避雷器的检修和常见故障处理随着社会经济的迅速发展,人们对电力设备的平稳运行有了更高的要求,特别是氧化锌避雷器。
基于此种背景下,必须了解氧化锌避雷器的常见故障,通过各种试验明确具体故障部位并进行检修处理,进而保证电力设备的质量,充分发挥其作用,从而为变电站更好的运行提供有力保障。
标签:氧化锌;避雷器;故障;检修1氧化锌避雷器的常见故障分析氧化锌避雷器电阻阀片的作用与由电阻、电容共同构成的混联电路相同。
在处于正常运行电压情况下,氧化锌避雷器的持续泄漏电流主要由非线性阻性分量与线性容性分量构成,而阻性电流则在总泄漏电流中占据10%-20%的比例,主要有绝缘支撑件泄漏、阀片沿面泄漏与自身非线性电阻分量及瓷套内外表面沿面泄漏等。
在长期工频电压与天气变化的作用下,金属氧化锌避雷器主要会出现两种问题,即阀片受潮与老化。
例如,在受潮后阻性电流分量会提高阀片的温度,并产生有功损耗,极易出现避雷器损坏或爆炸等问题,进而出现大面积停电的事故。
1.1氧化锌避雷器受潮由于空气中的水蒸气导致避雷器受潮引起的损坏属于最常见的原因,此时会出现两种现象:电流泄漏量增加和避雷器内部出现微光闪烁。
出现以上故障的主要原因可能是:避雷器组装原因和避雷器密封原因。
而最有可能造成这两个原因的是,由于厂商组装环境不符合要求或者密封不严;避雷器的工作环境:由于避雷器长时间运行或者是电压过大,导致周边环境温度不断升高,产生水蒸气并不断向外扩散,最终引起氧化锌避雷器内部出现闪烁。
此时,由于受潮产生的这种故障会出现以下现象:水蒸气导致内部出现铁屑腐蚀、微光闪烁出现放电痕迹、电流监控装置显示泄露电流量过大。
1.2阀片老化在长期的运行过程中,金属氧化锌避雷器会持续流过工频电流,如果部分阀片的均一性较差或者是老化特性不好,那么电位的分布就会不均匀。
在一段时间的运行之后,一些阀片会出现老化现象,这样不但会降低金属氧化锌避雷器的参考电压,增加功率损耗与阻性电流,还会促进恶性循环的形成,并使金属氧化锌避雷器整体出现老化现象。
一起500kV避雷器雷击故障分析与防范对策
一起500kV避雷器雷击故障分析与防范对策摘要:某500kV避雷器在雷雨天气期间遭受多重雷击,在线路重合闸时出现击穿故障,本文通过对故障避雷器进行解体,深入分析了故障原因,并在避雷器的运行维护及防雷设计选型等方面提出了的改进措施,防范避雷器在雷雨天气下发生故障。
关键词:避雷器;故障;解体;防雷能力1前言某500kV变电站某500kV线路侧避雷器每年进行带电测试,并且在故障的三个月前刚进行停电预试,试验结果合格,红外测温也未见异常。
虽然试验合格,可是在重复雷击情况下发生损坏。
本文通过对故障避雷器的解体分析,提出了防范多重雷击导致避雷器故障的措施。
2 设备概况及故障概况2.1 设备概况某500kV避雷器生产厂家为抚顺电瓷厂,型号为Y20W1-444/1063W,于2002年6月投运。
自投运以来,严格按照南方电网公司电力检修试验规程、厂家说明书、设备检修维护手册等要求开展运维,设备的整体运行情况良好。
2.2 故障发生经过2019年X月X日19时41分29秒,某变电站某500kV线路发生C相接地故障,保护动作跳开线路C相,约1s后重合,重合后C相仍有接地故障,线路三相跳闸。
20时50分某变电站强送某500kV线路后立即出现C相接地故障,线路跳闸。
现场巡查发现该500kV线路侧C相避雷器损坏,防爆阀动作,事发时为雷雨天气。
3检查及处理情况强送某500kV线路失败后,运行人员到现场对该线路出线侧三相避雷器本体进行初步检查,发现C相避雷器防爆阀动作,瓷外套表面有烧蚀痕迹,放电计数器烧毁,引线烧断,现场散落少量氧化锌电阻片碎块。
A、B相避雷器及放电计数器外观无异常。
图1 故障避雷器检查情况图3.1 停电试验情况设备停电后,运维单位对该线路避雷器进行试验,试验结果如表1所示。
C 相避雷器(故障避雷器)绝缘电阻小于5兆欧,无法进行直流泄漏试验,A、B相避雷器直流泄漏试验合格。
表1 避雷器现场试验结果3.2 线路附近雷电活动情况对三相避雷器放电计数器检查,A相和B相计数均为21次,与最近一次抄表记录相同。
氧化锌避雷器故障及爆炸事故分析与防范措施
氧化锌避雷器故障及爆炸事故分析 与防范措施
童 婷 赵 海
( 建德 市 供 电局 , 浙 江 杭州 3 1 1 6 0 0 ) 摘 要: 首先 描述 了三起 避 雷器 故 障及 爆 炸事 故 的情 况 , 通 过对 事 故 原 因的分 析 , 明确 了金 属氧 化 锌避 雷 器 发生 故 障及 爆 炸 事 故 的
1 . 1 MOA 爆 炸 案 例 1
在明显锈蚀痕迹 , 这 说 明 B相 避 雷 器 内部 已经 严 重 受 潮 。
1 . 3 MO A故障案例 3
2 0 1 0年 9月城郊某 1 1 0 k V变 电站 1 0 k V馈线 F 1 8线路进 行停 电检修 , 2 1 : 0 0左右完成 检修并 恢复送 电。在 F 1 8断路器
( 1 ) 要加 强定期 巡视 , 并 注 意 记 录 避 雷 器 计 数 器 的 泄 漏 电 及 回路产 生一个高频振荡 的过程 , 从而形成暂 态过 电压 。这 个振 流 数 据 。通 过 每 个 月对 记 录 的 数 据 进 行 分 析 并 绘 制 曲线 , 时 掌 握 泄 漏 电流 的 变 化 情 况 , 一 旦 发 现 有 突 然 增 大 等 异 常 情 荡 过 程 中所 累 积 的 能 量 最 终 导 致 该 MO A 发 生爆 炸 。
MO A爆炸原 因分析 : ( 1 ) 1 0 k V MO A在选型时要考虑单相
9 0 k V,而交接试验值 为 1 5 4 _ 3 k V; 0 . 7 5 U 。 m A 下 的泄 漏 电流 则为
8 A, 而交接试验值为 1 8 A, 试 验数 据严重超标 。 接地运行 的情 况 , 在单相接地 时中性点不直接 接地系统允许持 7 故障 原 因分 析 : 发生 故 障 的避 雷器 型 号 为 H Y1 0 W 2 1 0 2 / 2 6 6 , 续运行 2 h , 这 是 为 了 提 高 供 电可 靠 性 的 需 要 。 该 1 1 0 k V 变 电 0 0 9年 1 2月在该避雷器制造厂 家对发生故障 的避雷器 进行 了 站的 1 0 k V 中性 点是 经 消 弧 线 圈 接 地 的 ,爆 炸 的 MO A 型 号 为 2 解 体 检 查 。避 雷 器 的 外 观 较 为完 好 , 解 体 后 发 现 其 隔 弧 筒 并 无 Y5 WZ 一 1 2 . 7 / 4 5 , 即U R = 1 2 . 7 k V, U c = 6 . 6 k V, 显然 、 的取值偏
一起500kV金属氧化锌避雷器故障分析
该缺陷避雷器进行更换 , 并进行了解体工作。
图 2 避 雷 器 内部 结构
收稿 日期 : 2 0 1 7 — 0 4 — 2 0
作者简介 : 唐 武( 1 9 8 4 一) , 男, 硕士 , 工程师 , 从 事电气试验和 变电检修 工作。
3 6
江 西电力 - 2 01 7
采用G F 3 0 6 红 外仪对 3 号主变 5 0 0 k V侧 避 雷 器 进行精 确测 温 。 榆测数据 如表 1 所 示 由 红 外 图谱 ( 见罔3 ) 看f { J , A、 ( 相 避 雷 器 表 面最 高 温 度 由 上至 下 近 似呈 递 减趋 势 , 而 B相 表 而最 高 温度 呈现 卜 节卜 j 下 节 温 度 高 于 中节 的 “ 型 分布 , 其 上 节 最 高 温 度 为
图 1 避 雷 器 现 场 布 置 图
1 . 2 故 障情 况 说 明
化 锌避雷器故 障却时有 发生 , 引起断路器 等设备跳
闸, 严 重 时将 导致 避 雷器 损坏 或爆 炸 , 进而 引发 大 面 积停 电 事故 , 影 响 了 电力 系 统 的安全 运 行 。现对 一 起
该5 0 0 k V避 雷 器 生 产 厂 家 为 国 内某 公 司 , 型 号
2 7 . 8 , 与中 、 下 节 问 的最 大 温差 为 1 . 6 : , 与 A、 ( : 相
上 节 问 的最 大 温 差 为 1 . 1 。根 据 国网《 带 电设 备 红 外诊断 应用规 范》 ( D I J r 6 6 4 — 2 0 0 8 ) 中 电 压 致 热 没
表 3 避 雷 器 B相 停 电诊 断 试 验 数 据
~
采用 A I 一 6 l 0 6 型 氧 化 锌 避 雷 器带 电 检 测 仪 测 得
氧化锌避雷器常见故障分析及防治对策分析
氧化锌避雷器常见故障分析及防治对策分析摘要:在电站过电防护系统当中,氧化锌避雷器是一个重要的组成部分,并发挥着重要的作用。
由于氧化锌避雷器有着比较明显的性能优势,因此,其在电力系统中得到了越来越广泛的应用,不过其在长期应用的过程中,仍难免发生某些故障,影响其性能与安全。
本文对氧化锌避雷器的常见故障进行了详细的分析,并提出了相应的防治对策。
关键词:氧化锌避雷器;常见故障;防治对策引言氧化锌避雷器在电站过电防护体系当中,与其他的电气设备呈并联的形式,并连接在导线与大地之间。
一旦导线上出现了过电压,就会先行将氧化锌避雷器导通,迅速释放电压能量,降低电压幅值,这样就能有效避免过电压对电力设备产生损坏。
此外,在氧化锌避雷器电压降低的时候,能够很快地恢复到绝缘状态,这样就避免出现接地故障。
由此来看,氧化锌避雷器具有较快的响应速度、较低的残压,以及没有工频续流等优势。
不过在长时间的应用过程中,也难免会发生某些故障,比较常见的有内部元器件受潮、阀片出现劣化、外绝缘有污秽等,下面我们就来进行详细分析。
一、氧化锌避雷器常见故障分析1.氧化锌避雷器内部组件出现受潮现象+氧化锌避雷器在运行的过程当中,可能会出现多种不同的故障,而在其中,占比最大的就是内部组件受潮。
究其主要原因,就是密封老化失效。
因为在避雷器工作时,需要长期承受工频电压,并要在过电压出现的时候,释放出大量的电流。
而且其在户外条件下时,还会长期受风吹日晒雨淋等恶劣气候的影响与侵蚀,工作条件更是恶劣。
这就很容易会导致氧化锌避雷针的密封件逐渐失效,使内部气体泄露,进而就会使得外界的潮气进入到避雷装置里面。
由于内外温差的存在,在避雷器内部原件的表面,会形成凝露,进而使得内部组件出现受潮现象,甚至产生内部闪络的现象。
避雷器的内部组件一旦受潮,就会使泄漏电流升高,出现发热,产生热效应的积累,逐渐使阀片伏安特性有所改变,进而导致阀片老化的加剧,最终直至避雷器热崩溃。
而当避雷器出现内部闪络的现象时,则将会导致接地故障。
氧化锌避雷器常见故障和防范
氧化锌避雷器常见故障和防范避雷器是用来防止雷电波沿线路侵入变电站损坏电气设备的一种防雷装置。
在正常工作电压下,避雷器间隙不会被击穿,流过避雷器的泄漏电流数值很小。
当雷电波来袭时,避雷器间隙很快就会被击穿,对地放电,限制被保护设备的过电压数值,起到保护设备作用。
在10千伏电压等级电网中,氧化锌避雷器应用广泛。
其不仅具有优秀的非线性伏安特性,而且造价低、无间隙、无续流、通流能力大、性能稳定。
但是也时有发生击穿和爆炸等事故。
为此,笔者就氧化锌避雷器的常见故障和防范措施发表自己的见解。
密封不良原因分析:避雷器密封不良主要产生于产品的生产过程中。
如避雷器阀片烘干不彻底,含水分。
或者装配时,避雷器的密封垫圈安放位置不当甚至没有安装。
有些厂家使用的材料不合格,如使用的瓷瓶质量差,带有看不见的小孔也会造成水分渗入,使其内部受潮。
防范措施:为了防范避雷器密封不良,用户在使用前,应进行严格的密封性测试。
另外,在避雷器运行维护过程中,特别是在雷雨后,要加强对避雷器的巡视以便及时发现异常情况。
在对避雷器进行定期预防性试验时,试验人员要认真仔细分析试验数据。
因为避雷器受潮时,可能外观上看不出任何问题,但是只有通过试验数据才能发现内部的缺陷。
内部阀片老化原因分析:阀片老化一般产生于运行过程中。
由于避雷器阀片的均一性差,其老化程度不尽相同,就会使得阀片电位分布不均匀。
运行一段时间后,部分阀片首先劣化,造成避雷器泄漏电流和功率损耗增加。
由于电网电压不变,避雷器内其余正常阀片负担加重,导致其老化速度加快。
这样就形成了一个恶性循环,最终导致该避雷器发生内部击穿发生单相接地或者避雷器本体爆炸事故。
造成氧化锌避雷器阀片老化加速的另外一个原因是避雷器持续运行电压偏低。
这将导致运行过程中,特别是系统发生单相接地时,大大加重避雷器负荷,造成阀片快速老化。
防范措施:针对避雷器阀片老化问题,除了要求厂家改进生产工艺,提高阀片的均一性外,还要在设计选型时选择具有足够的额定电压和持续运行电压的避雷器。
氧化锌避雷器绝缘击穿故障分析
摘要:本文介绍了一起由于雷电过电压导致XX变电站10kV1段母线C相避雷器绝缘击穿的事故,重点分析了无间隙金属氧化物避雷器绝缘损坏的原因,总结了在今后采取的措施和重点工作。
关键词:避雷器雷击过电压故障1概述无间隙金属氧化物避雷器(以下简称MOA),一般采用氧化锌阀片结构。
普遍用在发电厂、变电站、输配电线路,用以保护发电机、变压器、母线、线路等发输变配电设备,避免雷电过电压和操作过电压的冲击。
以变电站为例主变出口、母线设备、GIS线路侧普遍采用了MOA,用以保护相应电力设备。
但是随着运行时间的增长,MOA在长期运行电压或雷电过电压、操作过电压作用下,氧化锌阀片不断劣化、老化,最终可能在一次外部(或内部)冲击下,MOA出现绝缘击穿损坏事故,从而引起变压器、线路等被保护设备的跳闸或接地事故,严重影响了电网的安全稳定运行。
2事故原因分析2011年6月,由于雷电过电压导致XX变电站10kV1段母线C相避雷器绝缘击穿的事故。
现场检查发现C相避雷器外绝缘破裂,绝缘电阻为0(使用2500V绝缘电阻表),该支避雷器已经发生绝缘击穿。
同时对A相、B相避雷器进行试验,数据合格,符合相关规程的要求。
现场处理措施:立即更换了C相避雷器。
原因分析如下:2.1生产厂家制造工艺不过关,密封不严。
MOA密封老化情况,主要是生产厂采用的密封技术欠完善,采用的密封材料抗老化性能不稳定,密封材料在制造过程中浇注不均匀,长期运行电压下易出现径向电位差。
2011年6月出现该事故的MOA,解体发现密封材料不匀称,在运行电压下间歇性放电,加速外皮劣化。
在雷电压作用下而引起爆炸。
2.2抗老化、抗冲击性能差。
在MOA产品全寿命的中后期,阀片劣化造成阻性电流上升,有功功率增大,长期的热效应显著增加,避雷器内部气体压力和温度急剧增高,引起MOA本体击穿。
另外阀片在制造过程中,不均匀,每片直流1mA电压试验数据之间存在一定差距,电位分布不均匀。
随着运行时间的增长,首端阀片开始劣化,各阀片之间长枪分布不均匀,形成恶性循环,造成避雷器参考电压下降,阻性电流和功率损耗随之增加。
氧化锌避雷器常见故障分析及防治对策研究
174 EPEM 2020.12专业论文Research papers氧化锌避雷器常见故障分析及防治对策研究湖北清江水电开发有限责任公司 仝 杨摘要:对产生氧化锌避雷器内部组件受潮、阀片劣化及外绝缘污秽问题的原因及结果进行分析,提出全面防治的策略及防治手段。
关键词:受潮;劣化;污秽;分析;策略;手段避雷器是电站过电压防护系统中重要一环,与架空地线、避雷针、浪涌防护器、接地网等设备共同构成电站过电压防护系统。
氧化锌避雷器通常与被保护设备并联,连接在导线和地之间,当导线上产生过电压时氧化锌避雷器将先于被保护设备而导通,释放过电压能量,降低过电压幅值,保护电力设备免受过电压损害,并能在电压降低时立即恢复绝缘状态,不会造成接地故障,因此氧化锌避雷器具有响应速度快、无工频续流、残压低等优异性能,是电气设备绝缘配合的基础,在电力系统中得到广泛的应用。
1 结构及工作原理1.1 结构氧化锌避雷器主要由底座、外套、阀芯、内部固定件及泄漏电流表等部件组成。
外套根据材质可分为瓷外套和复合外套,根据系统电压不同其长度也不相同;阀芯为若干ZnO 阀片串联而成的柱状体,通常用高强度、不易吸潮、绝缘性能强的聚脂玻璃纤维引拔棒加以固定,外侧用绝缘筒与外套相隔离;泄漏电流表用来监测外绝缘和阀片的泄漏电流。
部分避雷器顶部配有压力释放装置,当避雷器损坏或超负荷动作时及时释放内部压力,防止避雷器爆炸。
为改善电位分布,220kV 及以上避雷器顶部配备均压环,500kV 及以上避雷器内部还配备有均压电容。
1.2 工作原理ZnO 阀片是避雷器的核心,阀片具有压敏电阻性质,电阻值随外施电压升高而非线性下降(图1)。
在预击穿区,即I <1mA 区域ZnO 阀片电阻很大,流过阀片的电流仅为微安级,产生的热量很少。
正常情况下避雷器持续运行电压低于起始动作电压,预击穿区即为避雷器正常情况下的工作区,占避雷器寿命的绝大部分,避雷器在该区域可长期工作,但该区域阀片电阻值对温度呈现很强的负相关性,阀片温度升高时其阻值将降低,避雷器工作点便右移至电流更高的区域。
500kV氧化锌避雷器泄漏电流表异常分析
1 氧 化 锌 避 雷 器 运 行 状 况 的 判 断方 法
氧化 锌避 雷器 中氧化锌 阀片 为氧化 锌 晶粒及 其 间 的晶界 层所 组成 , 在 氧 化 锌 晶粒 层 间形 成 了 肖脱 基势 垒 。氧化 锌 晶粒 的 电阻 率 为 1~1 0 2/ 1 c m 。氧 化锌 阀片 的非 线性 主要 是 由 晶界 层 形 成 的 , 当所 加
位 差达 到一 定数 值 , 可 能 引 起 径 向局 部放 电并 产 生 脉 冲 电流 , 甚 至 烧 熔 阀 片 。对 氧 化锌 避 雷器 进 行 带
电检 测 , 阻性 电流会 出现 脉 冲电流 峰值 。
氧 化锌 避 雷 器 内部受 潮 时 , 其 阻 性 电流 和泄 漏 电 流 明显 增 加 。 与 表 面 污 秽 导 致 阻 性 电 流 增 加 不 同, 内部 受潮 引起 的阻性 电流增 加具 有 长期 性 , 不 会
随 时间 的变 化而 减弱 。
电压 较低 时其 电阻为 1 0 1 4~1 0 1 5 n, 电压 几乎 都 加
在 晶界层 上 , 流过避 雷 器 的 电流仅 为微 安数 量级 ; 而 当 电压增 加至 一定 程 度 时 , 其 电 阻率 骤 然 下 降 进 入
氧 化 锌 避 雷 器 承 受 雷 电 过 电 压 或 其 他 暂 态 过 电压 , 如 瞬时发 热 大 于散热 能力 , 吸 收 的 冲 击 能 量 不 能 及 时散 出 去 , 容 易 引 起 氧 化 锌 阀 片 的 劣 化 和 热 破 坏 。对 氧 化 锌 避 雷 器 进 行 带 电 检 测 , 有 功 功 率 会 有 较 大 的增 长 。
流 过避 雷器 的全 漏 电流通 过 一个 电流 互感 器测
・
l 5・
氧化锌避雷器的试验项目及常见故障原因分析
MO A 的长 期允 许工 作 电流 是否 符合 规 定 ,测试 时先 测试 出
1 氧化 锌 避 雷 器 的 预 防性 试 验
U 。 m A , 然后再在 0 . 7 5 U m A 下 读 取 相 应 的泄 漏 电流 值 。
MO A 阀片 的绝缘性 能在水分 、污 秽等因素 的影 响下会慢 1 . 4 绝 缘 电 阻测 试 慢下 降, 当它的绝缘性 能劣化到一 定程 度时 , MO A 在运行 电压 测得的 MO A 阀片的绝缘电阻值可 以有效地反映其 内部阀片 下工作就可能被击 穿损 坏乃至发生爆炸 ] 。 为 了及时发现运 行 是否受潮、 瓷套是否有裂纹或者是否有硅橡胶的损伤。此项试验 中设 备的隐 患, 预 防发 生事故或 设备 损坏 , 在 电力系统 中需 要 采 用 2 5 0 0 V 或 以上兆 欧表 ,摇 测 MOA两 极 的绝 缘 电阻 1 mi n ,
l 鲞 鱼 里 量 窒 z h u a n g b e n g y o n g Y u Y a n j i u
氧化锌避雷器 的试验项 目及常 见故障原 因分析
易 冉
( 广 东 电网 公司珠 海供 电局 , 广 东 珠海 5 1 9 0 0 0 )
摘
要: 阐述 了用 以查找 运行 中氧 化锌 避 雷器 的缺 陷 的几 种主 要预 防 性试 验项 目, 并 对导 致氧 化 锌 避雷 器 发生 故 障 的原 因作 了相 关
. 3 0 _ 7 5 m A 下 的 泄 漏 电 流 测 量 为影响 电力系统安全 运行 的一个 重要 因素 , 在 电力 系统 中, 1 由于 0 . 7 5 U 。 m A 直 流 电压 值 一 般 比 最 大 工 作 相 电 压 的 峰 值 常用 预防性试验来 发现 运行 中设备 的缺 陷, 而非常有 必要对 要 高 一 些 , 因 此 , 测 试 此 电 压 下 的 泄 漏 电 流 主 要 是 为 了检 查 MO A 的预 防性试验方法及其常见故障 原因作相关讨论 。
500kV无间隙氧化锌避雷器故障分析及对策
文章编号:1674-0629 (2007)02-0075-04 中图分类号:TM863 文献标志码:B 500 kV无间隙氧化锌避雷器故障分析及对策李茂峰1,2,戎春园2,吕辉蜂2(1. 重庆大学电气工程学院,重庆 400044;2.中国南方电网超高压输电公司南宁局,广西 南宁 530021)Analysis on and Countermeasures of 500 kV Metal-Oxide Arresters(MOA) FaultLI Mao-feng 1,2 ,RONG Chun-yuan 2, Lü Hui-feng2(1.College of Electrical Engineering, Chongqing University , Chongqing 40044, China;2. Nanning Bureau, CSG EHV Power Transmission Company, Nanning, Guangxi 530021, China )Abstract: The metal-oxide arresters (MOA) lightening-caused insulation fault of the phase A at Nanning substation of the 500 kV Nanyu II line on July 14, 2007 is analyzed through dissection of the MOA, discovering that the fault was due to the damage of its internal parallel capacitor on the impact of higher voltage impulsion from lightning and furthermore putting forward corresponding prevention measures.Keywords: Metal-Oxide Arresters MOA; Fault Analysis; Countermeasures摘要: 2007年7月14日南宁变电站500 kV南玉II线遭受雷击跳闸,其A相氧化锌避雷器发生绝缘损坏故障,通过对该避雷器的解剖分析,发现故障的原因是由于线路遭受雷击,避雷器内部并联电容器在受到较高电压的冲击下被击穿导致绝缘损坏,并提出相应的预防对策。
氧化锌避雷器受潮故障的分析及处理
氧化锌避雷器受潮故障的分析及处理摘要:避雷器的主要作用是限制线路传来的雷击过电压或有操作引起的内部过低电压,使其线路依旧安全、可靠、稳定的运行。
从以往避雷器应用情况来看,电力企业尝试运用了多种避雷器,但效果甚微。
而基于先进技术研究与应用的氧化锌避雷器可以弥补以往避雷器的不足,有效发挥作用。
但前提是氧化锌避雷器不会出现受潮故障而降低其作用。
那么,氧化锌避雷器受潮故障是如何产生的呢?如何对氧化锌避雷器受潮故障进行有效处理呢?本文将结合实际案例,就以上两个问题进行分析和研究,探究解决问题的措施,希望对于有效应用氧化锌避雷器有所作用。
关键词:氧化锌避雷器;受潮故障;故障分析;故障处理作为电力系统重要设备之一,避雷器能否有效、可靠、安全的运行,直接关系到电力系统是否能安全运行。
在我国科学技术不断发展的今天,为了保证电力系统安全运行,为人们良好供电,致力于避雷器的研究。
从目前避雷器研究与应用情况来看,氧化锌避雷器是一种非常有效的、可靠的避雷器,将其合理安装在线路上,可以充分发挥作用,避免线路受到雷电的作用,使线路受损[1]。
但是,一些电力企业表示氧化锌避雷器在应用的过程中容易出现受潮故障的情况,进而使其作用大打折扣,而无法有效保护线路安全。
以下笔者将参考相关文献及对氧化锌避雷器受潮故障情况的了解,重点研究氧化锌避雷器受潮故障问题。
一、氧化锌避雷器的简单概述(一)氧化锌避雷器氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。
利用氧化锌良好的非线性伏安特性,使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小;当过电压作用时,电阻急剧下降,泄放过电压的能量,达到保护的效果。
这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙,利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。
氧化锌避雷器的工作原理是额定电压下通过氧化锌避雷器阀片的电流较小,相当于绝缘。
只有在其电压超过而定值的情况下,阀片才会导通,将大电流导入大地,而残留电压几乎不会超过被保护设备的耐压程度,如此被保护的线路或设备不会出现故障情况[2]。
500kV氧化锌避雷器直流泄漏电流超标原因分析
500kV氧化锌避雷器直流泄漏电流超标原因分析摘要:笔者针对一起500kV变电站线路避雷器直流1mA参考电压测试结果异常情况,通过避雷器计数器动作情况、带电检测数据、解体检查测试等分析异常原因,确认电压异常原因为避雷器阀片损坏。
通过对避雷器数据的分析和实践证明,带电测试是发现其运行缺陷的有效途径。
本文还提出了避雷器的日常维护、测试建议。
关键词:500kV避雷器;带电测试;数据异常;氧化锌阀片氧化锌避雷器因其具有良好的非线性特性、动作迅速、通流容量大、残压低、无续流,且结构简单、可靠性高、寿命长、维护简单和体积小等优点,已广泛运用在各电压等级的变电站内。
为了及时发现氧化锌避雷器在运行中受潮、老化及其它隐患,避雷器在雷雨季节前、后均应开展带电检测,测试避雷器全电流及阻性电流值,停电时按检修周期开展直流1mA参考电压测试本体及底座绝缘电阻测试等测试项目。
本文对一起500kV避雷器直流1mA参考电压测试结果异常情况结合避雷器带电测试数据、避雷器解体及测试等进行了分析,找到了避雷器数据异常的原因,并给出了避雷器的日常维护、测试建议。
1 测试情况介绍某500kV变电站在进行其中一条出线避雷器例行试验时发现该避雷器B相试验数据异常,为了确保测试的准确性,排除外界因素干扰,对避雷器进行了清洁和屏蔽干扰因素,测试结果仍然如表1所示,初步确认该避雷器异常,需进一步解体分析原因。
该避雷器1997年6月出厂,型号Y20W1-444/1105W。
- 避雷器直流1mA参考电压测试标准为:(1)75%IU1mA时泄漏电流≤50(μA);(2)U1mA初值差不超过±5%。
从表1看出B相上、中、下三节U1mA初值差都已经超过规程标准。
该避雷器全电流和阻性电流厂家标准分别为:全电流≤5mA,阻性电流≤1mA。
根据表2可以看出全电流和阻性电流均在厂家标准范围内,但B相同A、C相相比全电流和阻性电流都所有增加。
其中全电流增加27.81%,阻性电流增加21.07%。
500 千伏氧化锌避雷器故障判断与分析
500 千伏氧化锌避雷器故障判断与分析摘要:氧化锌避雷器是保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害,并限制续流时间,也常限制续流赋值的一种保护设备,在电力系统中的应用十分广泛。
此文通过500 kV变电站一起线路故障跳闸分析,阐述了氧化锌避雷器在运行中出现内部故障、无法承受相应的电压导致内部绝缘击穿,造成运行中避雷器的损坏而发生故障的典型案例,提出故障的分析办法和解决的相应措施。
关键词:避雷器,多重雷击,吸收能量,校核在电力系统运行期间,避雷器故障十分常见,其中避雷器内部故障原因多样,危害较大,若不加以及时有效的解决,势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行,故正确认识避雷器内部故障带来的危害,认真分析其故障原因并积极寻求解决之道,不仅重要而且必要。
一、事件概述2019年4月11日22时07分29秒,500kV某甲线发生A、B相间短路故障,线路跳闸,重合闸闭锁。
22时45分39秒,强送500kV某甲线后立即出现A相接地故障,线路跳闸。
现场巡查发现500kV某甲线A相避雷器损坏,防爆阀动作。
事发时为雷雨大风天气。
二、现场检查运行人员现场检查500kV某甲线A相避雷器防爆阀动作,喷弧口下方瓷套表面熏黑,放电计数器烧毁。
B、C相避雷器外观未见异常,检查B相避雷器放电计数器记录动作1次,C相避雷器未动作。
查看故障录播情况,在故障起始时刻,A、B相电压(Ua、Ub)发生明显畸变,A、B相电流(Ia、Ib)大幅增加,电流大小相等、极性相反,系统未出现明显零序电流(3Io),故障类型为A、B相间短路。
故障持续约2个周波,约40毫秒。
故障电流切除后,A、B相同时出现两个波形幅值几乎相同的操作过电压,第1个过电压为正极性,峰值电压约为860kV,持续约3ms;第2个过电压为负极性,峰值电压约为760kV,持续约3.6ms。
线路强送合闸后5.6ms,A相电压(Ua)突变为零,A相电流(Ia)大幅增加,呈正弦波形,零序电流(3Io)大幅增加,且与A相电流(Ia)波形幅值相同,故障类型为A相接地短路。
一起500kV氧化锌避雷器故障判断及分析
一起500kV氧化锌避雷器故障判断及分析摘要:简述了氧化锌避雷器的工作原理和主要故障原因,针对某起500kV氧化锌避雷器故障实例,对故障避雷器进行红外成像、在线阻性电流测量、解体检查,判断和分析故障原因,最后提出了类似故障的防范措施和建议。
关键词:金属氧化锌避雷器;红外测温;在线阻性电流测量1.前言氧化锌避雷器用于保护电气设备电气设备免受大气过电压和操作过电压的损坏,是电力系统安全运行的必要设备。
及早发现避雷器可能出现的缺陷,保证避雷器处于良好工作状态,对保证电力系统安全可靠运行具有重要意义。
1.氧化锌避雷器的工作原理500kV氧化锌避雷器(简称MOA)一般由上、中、下3节组成,其由均压环、3节避雷器元件和底部绝缘座组成。
避雷器元件由非线性金属氧化物(氧化锌)电阻阀片、内部均压系统、密封件等组成。
其中电阻阀片在正常工作电压下呈高阻,泄露电流仅毫安级;当过电压袭来时立即转为低电阻,释放能量,并限制过电压幅值;过电压消失后又立即恢复高阻,保证电力系统正常运行。
1.故障概况3.1运行下避雷器的在线检查某电厂500kV线路避雷器型号:YH20W1-444/1106,额定电压:444kV,持续运行电压324kV。
工作人员在巡检期间通过观察泄露电流监测器发现三相避雷器泄露电流不一致(A相:2.0mA B相1.9mA C相2.5mA)。
通过对避雷器进行在线阻性电流测量发现C相避雷器阻性电流明显高于A相、B相,已达到3倍以上。
运行电压下阻性电流测量通过对避雷器进行夜间红外成像发现C相避雷器上节温度比中、下节高3℃,与其他两相避雷器进行横向比较,亦有明显发热情况。
3.2故障避雷器解体检查通过对故障避雷器进行解体,发现故障避雷器内部电容器管脱落,铝电极及外壳存在放电痕迹,压簧跨接线有碳化现象。
1.故障原因判断和分析综合解体情况,发生避雷器放电、过热的主要原因是内部电容器管与高压端脱落,脱落部件处于高压与低压电位之间,按其阻抗形成分压产生悬浮电位。
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现场 交接试 验及 2 0 0 6年、2 0 0 7年 的年度预 试及每 月 1次的红 外测试 均合 格 。 () 0 V南玉 I线 B相 避 雷器 2 0 年 5月交 2 5 0k I 07 流 泄 漏 阻性 电流较 2 0 年 6 月测试 数 据 增加 了 06 5. 47 %,超 过 5 %;C相 避雷 器 2 0 0 0 7年 5月 交流泄
漏 阻性 电流较 2 0 0 6年 6月测 试数 据增 加 144 5. %, 但 20 0 6年 6月测要: 20 07年 7月 1 1 4E南宁 变电站 50k 南玉 0 V
I 线遭 受雷 击跳 闸,其 A相 氧化锌 避 雷 器发 生绝缘 I
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第 1 卷第 2期 /o. o2 V 11 . N 20 0 7年 1 2月/ e 2 0 1 c 07 9
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工程 与 设 备/ p 7 —8 p . 17
P o e t E u o n r jc & a i me t
文章编号:1 7—6 9 2 0 )20 7 -4 6 40 2 (0 70 —0 50
中图分类号 :T 6 M83
文献标志码:B
5 0k 0 V无 间隙氧 化锌 避 雷 器 故 障分 析 及 对策
李茂峰 一 , ,戎春园 2 吕辉蜂
损 坏故 障,通 过对该避 雷 器的解 剖分析 ,发现 故 障
的原 因是 由 于线路 遭 受雷 击,避 雷器 内部并联 电容
器在 受到较 高电压的冲击下被击穿导致绝缘损坏, 并提 出相应 的预 防对 策。 关键词:氧化锌避雷器( A ;故障分析;对策 MO ) 20 年 7 1 07 月 4日 50 V南宁变 电站 中的 50 0 k 0 k 南玉 I V I线路 遭受 雷击跳 闸 。事故现 场发现 南玉
( . 庆 大 学 电气 工程 学 院 ,重 庆 4 0 4 {2中 国 南 方 电 网超 高 压 输 电公 司 南 宁 局 ,广 西 1重 00 4 . 南宁 502 ) 3 0 1
Ana y i n a d Co nt r e s r so 0 V e a — x deA r e t r l sso n u e m a u e f 0 k M t lO i r s e s 5
m eaSUr eS.
A 相本 体瓷 柱外绝 缘从 上节 到下节 有一 条规则 明显 的 电弧 喷射烧 黑 的痕迹 。相关 保护动 作 正确 ,其他
设 备无异 常 。
1 避 雷 器各 试 验 测 试 结 果
5 0k 0 V南玉 I线避 雷器 型每相 由三节 独立 瓷体 I 组装 ,整 体绝缘 底座 ,指 针式 泄漏 电流监测 器 。对
A src: T e me l xd ars r ( A) bt t a h t - ie ao r t s MO ee
l h e i g c u e n u ai n f u t o h h s a i tn n - a s d i s lt a l f t e p a e A t g o Na n n u sai n o h 0 V n u I l e o n i g s b t t f t e 5 0 k Na y I i n o n J l ,2 0 s a ay e h o g is ci n o h uy 1 4 0 7 i n lz d tr u h dse t fte o M OA, d s o e ig h t h f u t ic v r t a t e a l n wa d e o h s u t t e d ma eo si t r a a a llc p c t ro e i a t a g fi e n l r l a a i n t mp c t n p e o h o h g e v l e i u so fo f i h r o  ̄g mp li n r m l h n n a d i tig n g f rh r o ep a n o wa d c re p n i g p e e t n u t em r u ig f r r o r s o d n r v n i o
该产 品交 接试验 和预 防性试 验 、 红外测 试 结果如 下 : ()5 0 k 南玉 I 1 0 V I线避 雷器 自 2 0 0 5年 5 月
2 日投运 以来 , 5 出厂 有关 资料齐 全 , 出厂试验 报 告、
K y r s M ea- ie Aretr M OA; F ut e wo d : tl Oxd r ses al
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