无间隙金属氧化物避雷器试验

无间隙金属氧化物避雷器结构和试验培训教案

一.避雷器对系统安全运行的作用

1. 电力系统运行的可靠性，在很大程度上取决于设备的绝缘水平及工作状况

2. 绝缘配合的实质是在技术上处理好各种作用电压、限压措施及设备绝缘耐受能力三者

之间的互相配合关系，达到在经济上和安全运行上总体效益最高

3. 对于运行维护部门，在各种电气设备绝缘水平已确定、设备可能承受的各种电压已由

系统运行方式确定的情况下，保证限压措施的有效性对确保系统安全运行意义重大

二.避雷器分类

1. 保护间隙

2. 排气式避雷器

3. 阀式避雷器

a) 普通阀式避雷器

b) 磁吹避雷器

4. 氧化锌避雷器(又称金属氧化物避雷器和MOA)

三.各类避雷器的特点

1. 间隙和管式避雷器的缺点

a) 伏秒特性太陡，放电分散性大，绝缘配合困难

b) 动作后形成幅值很高的截波，危及变压器绝缘

2. 氧化锌避雷器的优点

a) 保护性能优越－残压低、相应时间快、陡波特性平坦

b) 无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强

c) 通流容量大

d) 性能稳定，抗老化能力强

e) 结构简单，尺寸小，易于批量生产，造价低

3. 复合外套氧化锌避雷器的优点

a) 复合外套外绝缘湿闪电压高、耐污能力强

b) 硅橡胶外套具有憎水性，相同爬距其污闪电压高于瓷套

c) 具有良好的防爆性能

d) 实芯结构，没有气体急速膨胀问题，又可延缓冲击力

e) 具有优异的密封性能

f) 体积小、重量轻，有利于运输和安装，适合于线路型避雷器，如10kV 配电型体积为

原瓷套型的1/3，重量为1/4 , 110kV重量相当于瓷套型的1/5

四.氧化锌避雷器结构

六

.氧化锌避雷器的主要电气参数

1. 持续运行电压（Uc ）:允许持久地施加在避雷器端子间的工频电压有效值。

2. 额定电压（Ur ）：施加到避雷器端子间的最大工频电压有效值，按照此电压所设计

的避雷器，能在规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地动作。它是表明避 雷器运行特性的一个重要参数，但它不等于系统标称电压。

3. 工频参考电压（Uref.ac ）：在避雷器通过工频参考电流时测出的避雷器的工频电 压最大值除以2。通常Uref 低于或接近于“拐点”，高于 Ur 。 Uref .ac 的作用是选 择试品，对于用户作为监控运行情况的参考。

4. 工频参考电流（Iref.ac ）:用于确定避雷器工频参考电压的工频电流阻性分量的

峰值。工频参考电流应足够大，使杂散电容对所测避雷器参考电压的影响可以忽略， 该值由制造厂规定。典型范围为每平方厘米电阻片面积 0.05〜1.0mA 。

5. 直流参考电压（Uref.dc ）:在避雷器流过直流参考电流时测出的避雷器的直流电 压平均值。

6. 直流参考电流（Iref.dc ）:用于确定避雷器直流参考电压的直流电流平均值。通 常取1〜5mA 。

7. 0.75倍直流参考电压下漏电流：0.75U1mA 下漏电流一般不超过50 A 。多柱并联和 额定电压216kV 以上的避雷器漏电流由制造厂和用户协商规定。

8. 标称放电电流（In ）:用来划分避雷器等级的、具有 8/20波形的雷电冲击电流峰 值，为1〜20kA 。 9. 残压（Ures ）

瓷套型MOA

五.氧化锌避雷器阀片伏安特性

复合型MOA GIS 型 MOA

细阀片

lOji/k 阴 A imA 1QmA IWnA

1A 14K 100 島 IkA 1 QkA IQOkA.

WOT 击

酣養电

a）放电电流流过避雷器时其端子间最大电压峰值。

b）雷电冲击电流（8/20卩S）残压

c）陡波冲击电流（1/5卩S）残压

d）操作冲击电流（30/80卩S）残压

10. 避雷器保护水平

a）雷电冲击保护水平

b）陡波电流冲击下最大残压除以1.15和雷电冲击最大残压两值中较大者为避雷器的

雷电冲击保护水平

c）操作冲击保护水平

d）避雷器的操作冲击保护水平是规定的操作电流冲击下最大残压

11. 荷电率：表征单位电阻片上的电压负荷，是氧化锌避雷器的持续运行电压峰值与

参考电压的比值。荷电率的高低对避雷器老化的影响很大。荷电率一般采用45%〜75%，甚至更高。

v'2Uc

Uref .dc（1mA）

12. 压比：避雷器雷电冲击残压与参考电压之比，例如10kA压比为U10kA/U1mA压比

越小，保护性能越好，目前产品压比约为 1.6〜2.0。

六.避雷器的选择

1. 从使用的观点出发，无间隙金属氧化物避雷器的特性可分为保护特性和运行特性。

其保护特性仅由保护水平决定。其运行特性有：额定电压，冲击通流能力（雷电通流能力，长持续时间耐受能力），工频电压耐受时间特性，耐污性能，压力释放等级等

2. 避雷器的压力释放等级主要是由系统的容量和避雷器的安装点决定的。具有独立的属

性。

3. 避雷器的保护特性和运行特性是互相制约的。

4. 当系统条件一定，阀片性能一定的条件下，若避雷器额定电压提高，该避雷器允许的

持续运行电压就高，避雷器耐受工频电压的能力随之提高，避雷器的能量吸收能力亦随之提高，但保护裕度减小了（即标称电流下残压高了）。若额定电压降低，耐受工频电压能力降低，能量吸收能力降低，但保护裕度增大了（即标称电流下残压低了）。

5. 若对系统的情况掌握的清楚（系统的接地方式，过电压的幅值及持续时间等），则

可以制造最佳的额定电压值以取得较大的保护裕度。

6. 若对系统的情况了解的不准确，则选择的额定电压就要高些，这样保护裕度就要小

些，被保护物的绝缘所受电应力就要大些。这种情况如选择较低的额定电压，避雷器就可能出安全事故。

7. 同一电压等级的系统，接于相一地间的，相一相间的，中性点的避雷器其定额电压是

不同的。

8. 同一个变电站同一个电压侧，其线路型避雷器和母线型避雷器额定电压也是不同的。

七.避雷器型号说明

□□□□□□-□/□

n产品型式：Y-金属氧化物避雷器

n外套类型：H-复合外套其他外套不表示

n标称放电电流（kA）

n结构特征：W无间隙C -带串联间隙

n保护类型：S-配电型R-电容器T-铁道Z或无-电站X-线路F-SF6组合电

器N —中性点

n设计序号：以数字表示n避