关于避雷器击穿原因分析
110kv主变避雷器击穿心得体会
110kv主变避雷器击穿心得体会摘要:当前,在110kV的配电网中,配电用避雷器的使用频繁而大量,以防止因为配电设备在雷电过电压下发生损坏。
在实际运行中,避雷器因质量原因或者运行维护不到位,从而导致一些避雷器发生击穿故障。
避雷器被击穿后,110kV线路通过避雷器发生接地,此时,必须停电才能处理或者隔离故障,故在一定程度上降低了供电可靠性。
关键词:110kV线路;避雷器故障;对策引言避雷器是一种过电压保护装置,当电网电压升高达到避雷器规定的动作电压时,避雷器动作,释放电压负荷,将电网电压升高的幅值限制在一定水平之下,从而保护设备绝缘所能承受的水平,除了限制雷击过电压外,有的还能限制一部分操作过电压。
一、避雷器工作及故障机理1、避雷器工作原理避雷器又称限压器,是以限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的一种电气设备,在电力系统中有着不可或缺的重要地位。
2、避雷器故障机理根据避雷器的工作原理,可将避雷器的故障机理分析如下:(1)雷电作用线路的耐雷水平会因线路塔型及地形等的不同而不同,从线路走廊的利用率及线路安全方面的因素考虑,110kV架空输电线路考虑节约通道的绿色电网背景下大部分采用双回同塔架设,这样就造成了雷击杆塔时,两回线路会同时闪络,给电网的冲击较大。
雷击跳闸发生时雷电流强度较大,雷电定位系统监控到的110kV线路雷击中雷电流超过50kA的较多,其中最大雷电流超过142kA,远远大于110kV线路的反击耐雷水平,极易造成线路的反击跳闸故障,同时通过分析线路雷击跳闸时故障杆塔的现场表象为多相故障、单相故障,单相故障时故障相是中相、下相还是上相,故障绝缘子闪络烧伤情况等。
对于雷电流是冲击电流波来说,通过对不同电流下的故障表象及阀片仔细分析可以得出,避雷器遭受到雷电过电压作用而使阀片中流过雷电流是阀片受损最核心的原因,另外,阀片中的电流密度也是比较大的。
若冲击电流不是均匀的分布在阀片,就会使得局部阀片的雷电冲击电流密度大大超过其允许极限值。
氧化锌避雷器绝缘击穿故障分析
氧化锌避雷器绝缘击穿故障分析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。
标签: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。
10kV配电线路避雷器故障分析及处理方案
10kV配电线路避雷器故障分析及处理方案发布时间:2023-06-02T08:10:15.897Z 来源:《科技潮》2023年8期作者:高炜[导读] 如果避雷器侧面的绝缘层出现了细纹,无论细纹大小都会影响避雷器的绝缘性,进而导致击穿现象发生。
广东电网有限责任公司梅州兴宁供电局广东梅州 514500摘要:避雷器在10kV配电线路当中承担着重要作用,一旦避雷器环节出现故障问题,势必将会影响到10kV配电线路以及电力系统的安全可靠性,因此针对10kV配电线路避雷器故障问题必须要加以妥善分析及处理。
本文结合当前10kV配电线路实践工作发展,分析介绍了几种较为常见的10kV配电线路避雷器故障类型,同时有针对性的提出了相应故障问题处理方案,并且进一步探讨了10kV配电线路避雷器故障防范的有效措施。
希望通过本文研究,可以为电力工作带来一些参考。
关键词:避雷器;10kV配电线路;故障分析;处理方案1 阀片侧面高阻层裂纹引发故障1.1 故障分析如果避雷器侧面的绝缘层出现了细纹,无论细纹大小都会影响避雷器的绝缘性,进而导致击穿现象发生。
技术人员在制作避雷器时首先会将注意力放在温度高的注胶上,借助注胶去除避雷器阀片和外绝缘筒之间的空间,正是由于选择了温度高的注胶,才使避雷器阀片和侧面高阻层的热膨胀系数的差异性逐渐增大,此时安全事故随之发生。
1.2 处理方案为了有效解决涌现出的各类问题,要求工作人员将重心转移到能量耐受能力高的避雷器阀片上,以此满足10kV配电线路的实际需求。
当避雷器位置有雷电流经过时,如果阀片的耐受力十分有限,极易造成避雷器损坏并发生故障问题。
从避雷器的使用情况来看,4个避雷器阀片共同承担系统电压,如果遇到雷电流很可能会损坏其中两个避雷器阀片,这时另外两个避雷器阀片将承担全部的系统电压,长此以往,另外两个避雷器阀片也会因无法承受电压而出现损坏的情况。
可见选择能量耐受能力高的避雷器阀片至关重要,可以减少故障问题的发生率,使10kV配电线路处于稳定的运行状态。
10kV配电线路上避雷器故障分析与思考
10kV配电线路上避雷器故障分析与思考【摘要】本文主要针对10kV配电线路上避雷器故障进行分析,以几起典型避雷器事故为例子进行说明,同时分析造成金属氧化锌避雷器故障,最后还对于相关的故障的解决措施进行讨论,对于今后10kV配电线路上避雷器设计与施工具有一定帮助。
【关键词】配电;金属氧化锌避雷器;故障分析1.引言目前,金属氧化锌避雷器在配网线路中得到广泛应用,配电线路和设备的耐雷水平有所提高。
作为这种限制过电压、进行发变电站和直流换流站绝缘配合电力设备来说,本身具有残压小,体积小,保护性能好,以及吸收过电压能量大等特点。
在目前运行过程中,因避雷器被击穿而发生的线路跳闸事故时有发生,这样供电的可靠性就得以降低,因为10kV线路在避雷器被击穿以后通过避雷器发生接地,需要在停电后处理隔离故障。
本文针对在运行维护中遇见的金属氧化锌避雷器的典型事故,对于故障原因进行详细分析,同时提出相应解决措施。
2.避雷器故障原因分析阀片侧面高阻层裂纹导致的故障、避雷器内部受潮导致的故障和雷电冲击电流导致,上述三种是经过运行人员进行避雷器故障统计后,得到的主要造成避雷器故障的三个原因,下面分别对于这两种故障,在结合典型的故障实例基础上进行分析。
2.1 阀片侧面高阻层裂纹导致的故障(1)高阻层裂纹故障事例2010年6月27日,在一起避雷器击穿故障过程中,事故以后通过解体击穿避雷器,内部金属锈蚀现象并没有发现,也没有发现阀片内部及其喷铝面放电,但是同时电弧通道在阀片侧面发现。
同时,微细裂纹被运行人员在避雷器侧面绝缘层发现,这样,就降低了避雷器绝缘强度,使得击穿避雷器成为可能。
(2)造成高阻层裂纹的原因选取一种有机材料配制的涂料作为高阻层的避雷器绝缘釉,侧面绝缘层可以通过高温烧结而成。
避雷器绝缘釉会在当阀片的热膨胀系数与侧面高阻层热膨胀系数存在较大差异的情况下,出现一些细微的裂纹,这样就使得避雷器绝缘釉的强度有所降低,闪络现象就在过电压下发生。
110kV变电站10kV站用变兼接地变避雷器击穿原因分析与对策
110kV变电站 10kV站用变兼接地变避雷器击穿原因分析与对策Guo Jinhong(Dongguan Power Supply Branch, Dongguan, Guangdong 523120)摘要:通过对“110kV变电站10kV站用变兼接地变避雷器击穿”的事件现象、技术分析、处理过程、归纳总结,深入分析站用变兼接地变避雷器中在日常运行中应注意的要点,并提出相应的对策。
Abstract:Due to frequent switching and prone,10kV capacitor bank is Prone to accidents. In order to understand the real reason of 10kV# 2 capacitor bank of the 110kV Qiao tou substation, the in-depth analysis were carried out and a comprehensive analysis of the results was formed from the device itself, harmonics, protection action, relay setting, etc.In this article ,the consequences were pointed out for switching capacitor with fault unit . To prevent similar incidents in the future, this article gives detailed practical guidance and theoretical basis.关键词:站用变;接地变;击穿;Keyword:Switching capacitor with fault unit ;capacitor bank;collective explosion;1缺陷情况2013年05月31日,110kV某站10kV #3站用变兼接地变保护动作,跳开534开关,导致380V 2M母线失压,检修人员和试验人员对站变兼接地变消弧系统一次设备进行外观检查和试验后发现#3站变兼接地变本体、接地刀闸、PT 、消弧线圈均无异常情况,而中性点避雷器本体绝缘为0,避雷器已击穿。
避雷器致线路故障原因分析
避雷器致线路故障原因分析摘要:目前,金属氧化锌避雷器在配网线路中得到广泛应用,配电线路和设备的耐雷水平有所提高。
作为这种限制过电压、进行发变电站和直流换流站绝缘配合电力设备来说,本身具有残压小,体积小,保护性能好,以及吸收过电压能量大等特点。
在目前运行过程中,因避雷器被击穿而发生的线路跳闸事故时有发生,这样供电的可靠性就得以降低,因为10kV线路在避雷器被击穿以后通过避雷器发生接地,需要在停电后处理隔离故障。
本文针对在运行维护中遇见的金属氧化锌避雷器的典型事故,对于故障原因进行详细分析,同时提出相应解决措施。
关键词:配电;金属氧化锌避雷器;故障分析1 避雷器故障原因分析阀片侧面高阻层裂纹导致的故障、避雷器内部受潮导致的故障和雷电冲击电流导致,上述三种是经过运行人员进行避雷器故障统计后,得到的主要造成避雷器故障的三个原因,下面分别对于这两种故障,在结合典型的故障实例基础上进行分析。
1.1 阀片侧面高阻层裂纹导致的故障(1)高阻层裂纹故障事例在一起避雷器击穿故障过程中,事故以后通过解体击穿避雷器,内部金属锈蚀现象并没有发现,也没有发现阀片内部及其喷铝面放电,但是同时电弧通道在阀片侧面发现。
微细裂纹被运行人员在避雷器侧面绝缘层发现,这样就降低了避雷器绝缘强度,使得击穿避雷器成为可能。
(2)造成高阻层裂纹的原因选取一种有机材料配制的涂料作为高阻层的避雷器绝缘釉,侧面绝缘层可以通过高温烧结而成。
避雷器绝缘釉会在当阀片的热膨胀系数与侧面高阻层热膨胀系数存在较大差异的情况下,出现一些细微的裂纹,这样就使得避雷器绝缘釉的强度有所降低,闪络现象就在过电压下发生。
这正是这期故障发生的原因,采用温度比较高的注胶来进行填充,来消除雷器阀片与外绝缘筒间的空腔。
由于避雷器阀片与侧面高阻层热膨胀系数之间存在较大差异的缘故,这样情况下,避雷器绝缘釉微裂纹就非常容易在高温注胶时产生。
1.2 避雷器内部受潮导致故障分析(1)内部受潮故障实例分析某年6月25日,雷雨,针对10kV长沟线发生接地故障进行分析后,在巡线过程中发现避雷器被击穿。
配网避雷器雷害故障原因分析和应对策略解析
配网避雷器雷害故障原因分析和应对策略解析摘要:避雷器在配网中起着关键性作用,一旦发生雷害故障,将带来严重后果,实际安装和应用时务必要多加注意。
在此先介绍了几种常见故障,并对其故障原因进行了分析。
然后通过实际案例,从产品选择、安装和运行维护几方面提出了一些相应的解决对策。
关键词:配网避雷器;绝缘性能;过电压0 引言配网在电力系统中占据着重要地位,直接关乎电能能否正常分配给用户,随着用电需求增加,配网结构变得愈发复杂,管理难度加大。
在影响配电安全的众多因素中,自然雷电灾害危害极大,易导致线路短路、电压升高,因此造成的安全事故在生活中时有发生。
为保证安全配电,现代配电网多安装有避雷器,但雷害故障依旧不能彻底避免,这就要求不管是在技术质量,还是在运行管理中,都要及时总结原因,尽量避免雷电造成的配电故障。
1 配网避雷器的常见故障及原因分析1.1 简述配网避雷器是保护配电线路和设备免受高瞬态过电压造成的危害的一种装置,所以又叫过电压保护器,多安装于绕组旁边,或导线与地线之间。
当导线遭受雷击后,巨大电流会沿着导线侵入其他设备,若没有避雷装置,则设备很容易损坏。
安装有避雷器后,如果电压达到危险值,避雷器会自动动作,将电荷导入大地,从而保护设备安全。
1.2 常见故障氧化锌避雷器具有良好的密封性、保护特性、耐污秽性能和通流能力,且能抗震,承受风力和拉力,在当前有着广泛应用。
在运行中,较为常见的故障有阀片破碎或侧闪故障、内部放电、避雷器爆炸、表面污秽、老化损坏、断裂故障等。
1.3 原因分析(1)内部受潮。
以瓷套式避雷器为例,内部空腔部分占了近一半,所以很容易因为冷胀内缩而受潮,降低了避雷器性能。
此时,阻性电流会不断增加,可根据其变化来判断避雷器受潮程度。
安装不合理也是一大原因,如安装时密封不严,导致有水分进入,必然会因受潮发生放电、爆炸等事故。
(2)保护失效。
如今配电线路更长更复杂,为防止雷击事故,应正确安装线路避雷器。
配电避雷器损坏原因
配电变压器雷击损坏的原因(1)避雷器接地电阻偏高经对部分避雷器接地电阻测量表明。
接地电阻合格的只占13%。
由于避雷器的接地电阻偏高,所以当雷电流流过接地电阻时,导致变压器外壳电位增高,当其超过一定数值时,就会引起变压器的绝缘击穿损坏。
(2)避雷器未按规定做周期性试验有些避雷器上网运行前未做过检查试验,而在上网运行后又未按照规定进行周期性的检测试验,因此未能及时检查出损坏的避雷器,造成配电变压器实际上没有保护,因而当雷电波侵入时易导致配电变压器损坏。
(3)避雷器接地引下线截面积不符合规定避雷器的接地引下线截面积小于规定值,雷击时,接地引线被烧断,使雷电流不能泄入大地;有的引线虽然截面达到规定要求,但由于外界因素对其造成的损伤,减小了接地引下线的机械强度和截面;有的接地引下线则是连接不牢固,避雷器动作时将连接处烧坏,也不能起泄放电流的作用。
(4)避雷器接地引下线过长配电变压器高压侧的阀型避雷器一般都装在高压熔丝的下方,对单杆配电变压器,其避雷器接地端离变压器外壳和中性点的接地处一般有6~10m,如取避雷器接地引下线的电感为1.67μH/m,则6~10m引下线的电感即可达到10~16.7μH/m。
在某一陡度的雷电流通过时,接地引下线山的压降L(di/dt)与避雷器的残压叠加在一起作用到变压器的绝缘上,有可能破坏变压器的绝缘。
(5)配电变压器本身绝缘薄弱或存在缺陷配电变压器本身缺陷也是造成线圈损坏的原因之一。
目前,配电变压器高压线圈为多层圆筒形结构,每相线圈层数较少,层间绝缘按工作电压考虑。
当线圈两层间总的工作电压在501~1000V之间时,用0.12mm的电缆纸两层,在1001~2000V之间时,用0.12mm的电缆纸三层。
按此标准,10KV配电变压器容量在20KVA及以上者,6KV配电变压器容量在50KVA及以上者,层间绝缘都用0.12mm电缆纸三层。
而以往制造厂都仅仅置0.12mm的电缆纸两层,甚至用青壳纸等绝缘性能不高的电机绝缘材料,同时,电缆纸不可避免厚度不够均匀以及存在针孔,当采用两层时,这种绝缘弱点不易错开,因此绝缘较弱,薄弱的绝缘在雷击时,当然容易发生烧损事故。
一起10KV避雷器故障原因分析及防范措施
一起10KV避雷器故障原因分析及防范措施摘要:通过一起10kv异常运行的避雷器解体分析,发现异常原因是避雷器进行灌胶时,未进行抽真空处理或处理不到位,导致避雷器泄漏电流增大,阻性电流超标,提出了相应的预防对策。
关键词:10kv避雷器;故障分析;防范措施引言避雷器是一种过电压保护装置。
避雷器在配网线路中得到广泛应用,配电线路和设备的耐雷水平有所提高。
在目前运行过程中,因避雷器被击穿而发生的线路跳闸事故时有发生,这样供电的可靠性就得以降低,因为10kV线路在避雷器被击穿以后通过避雷器发生接地,需要在停电后处理隔离故障。
针对在运行维护中遇见的避雷器的典型事故,对于故障原因进行详细分析,同时提出相应解决措施。
1案例分析某供电所发生雷击导致线路障碍的统计数据。
如表1所示。
以表1可见,共12起线路障碍发生的位置主要有3处:绝缘导线、架空线路和电缆连接处、台架。
引起故障的位置除一起外,其余都发生在架空线路上,这与架空线路本身的分布固广、设备多、绝缘水平低的特点有密切关系。
据统计,配电网架空线路感应雷过电压一般不超过500kV,但已对配电网线路绝缘足以造成威胁。
架设避雷线是架空线路防止感应雷过电压的有效措施,但根据10kV配电网络自身的特点,一般不沿全线架设避雷线。
2关于避雷器故障原因分析2.1雷电感应过电压的概率和闪络特性根据对雷电流幅值进行取值,采用蒙脱卡罗方法,随机选取了采集点,并且随机产生多次雷击,对这些雷击所产生的最大感应过电压的结果进行统计分析,通过这个统计结果,有n次所引起的最大感应过电压大于等于U,然后再计算出每年每百公里配电线路产生的总次数N,当U为1.5倍CFO时,N就是每年每百公里配电线路的闪络次数。
同时,出于对有损大地的考虑,对采用的MTL模型也进行了分析,结果可以发现,随着大地电导率的增大,雷击引起的线路最大感应过电压也会随之减小,雷击次数的变化速率也会随之减小,雷击感应过电压超过某一个特定电压过电压值的次数也会随之减少。
110kV某变电站接地变消弧线圈中性点避雷器击穿原因分析及处理建议
110kV某变电站接地变消弧线圈中性点避雷器击穿原因分析及处理建议摘要:现如今,随着国家电网规模的越来越大,相应地对电网安全生产越来越重视,严禁出现电网安全事件一直是电网公司所要求的。
本文针对110kV某变电站接地变消弧线圈中性点避雷器被击穿为突破口,查找其原因,并针对此情况提出了相关处理的建议。
关键词:安全生产;消弧线圈;避雷器1故障介绍110kV某变电站I#、II#接地变消弧线圈中性点避雷器,型号HY5WZ 10/27,厂家为西安远航电力科技有限公司。
该型号避雷器额定电压为10kV,持续运行电压为8kV。
2016年10月21日13时40分,I#站变942开关跳闸,13时42分,II#站变952开关跳闸,窑湾全站交流失电。
据保安人员诉说,II#站变柜门内听见了巨大爆炸声,并有少量烟雾释放。
通过保护装置报文、后台监控、录波文件以及现场查勘整理:1、13时40分47秒124毫秒,I#站变942开关保护装置过流III段动作,942开关跳闸成功;2、13时42分12秒307毫秒,II#站变952开关保护装置过流I段动作,952开关跳闸成功;3、在II#接地变箱柜门内,2# 接地变中性点避雷器击穿。
相应的报文如下图所示:2故障原因分析(一)系统接线情况系统接线情况下图所示,故障发生时,10kVⅠ、Ⅱ段母线并列运行,2# 接地变消弧线圈接 10kVⅡ段母线运行,中性点避雷器击穿后 2# 接地变消弧线圈退出运行。
接地变的作用是在系统为△型接线或 Y 型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈。
接地变铁芯为三相三柱式,每一铁芯柱上有两个匝数相等、绕向相同的绕组反极性串联使通过线圈的电流大小相等,方向相反。
其主要特点是:当电网正常运行时 (即三相平衡负荷时),励磁电流很小,故损耗很小,呈高阻状态;当发生单相接地故障产生零序电压时,则呈低阻状态,变压器对地能产生故障电流。
(二)原因分析此次Ⅱ#接地变中性点避雷器击穿事件,经查为 10kV 馈线单相接地造成线路参数匹配变化,使线路单相接地使Ⅱ#消弧线圈补偿投入运行,消弧线圈投入运行后,引发系统谐振过电压(现场查故障电压波形 A、C 相在这时间段有明显的振荡波形),引起不对称电压和消弧线圈补偿度的变化,导致中性点位移电压发生变化。
10kV线路氧化锌避雷器击穿原因分析及防范措施
氧化锌避雷器击穿接地原因及分析
氧化锌避雷器击穿接地原因及分析配电网大量使用配电用氧化锌型避雷器,防止配电设备在雷电过电压和操作过电压下发生损坏。
在运行中氧化锌型避雷器由于质量问题发生击穿,使氧化锌型避雷器发生永久接地故障,文中对一起10kV氧化锌避雷器故障事故进行诊断分析,通过对避雷器解体和运行工况分析,找出了该次避雷器发生击穿故障的原因,最终认定避雷器自身制造缺陷导致避雷器受潮是造成该次爆炸事故的主要原因。
标签:避雷器;击穿;接地1 事故原因2019年8月1日23:49分,我区某水源地10kV I 、II 段保护装置均显示装置报警、接地告警、PT断线等故障信息,供电部门赶往现场检查、处理,现场检查发现10kV配电室手车单体PT均开裂、损毁,这起事故的主要原因是线路末端杆B相避雷器击穿,引起10kV系统电压升高,长时间接地造成PT绝缘损坏烧毁2 事故分析2.1 故障避雷器解体检查事故发生后,对故障相避雷器拆卸和外观检查。
发现在避雷器上端硅橡胶外套外表面出现击穿爆炸裂纹、孔洞,避雷器伞裙上出现大面积放电后炭黑痕迹,见图1。
对避雷器进行解体检查,发现绝缘护套下填充绝缘胶有明显的电弧击穿通道见图2,说明大电流未经过内部氧化锌阀片形成通路,而是躲过阀片由侧面通过空气间隙击穿有较强的沿面放电发生形成侧闪。
随后检查氧化锌阀片在击穿放电下的情况,发现阀片完好,未见阀片(共4片)有破裂或破碎的情况,见图3,说明阀片未劣化,如若阀片劣化导致避雷器击穿则故障表现,应为阀片爆炸而不是侧闪。
2.2 同杆非故障避雷器解体检查分析对故障点非故障相避雷器解体,发现此类氧化锌避雷器的芯体是先将电阻片及电极用环氧浸渍的无碱玻璃丝带卷绕并加热固化,在用环氧树脂浇注并加热固化。
环氧树脂固化面与固定芯体的玻璃丝环中有明显间隙和少量的水汽见图4、图5,由此可见发生侧闪的原因,是由厂家为消除氧化锌避雷器阀片与外绝缘筒间的空腔,采用注胶来填充。
注胶温度较高,约200℃,因玻璃丝管与阀片的热膨胀系数相差较大,高温注胶导致玻璃丝管产生破裂,使避雷器芯体与浇注绝缘体间存在气隙,而空腔的呼吸作用易导致潮气侵入,潮气聚集于阀片侧面而使侧面绝缘强度下降,在过电压下发生闪络。
避雷器的工作原理及设计原理
避雷器的工作原理及设计原理避雷器是一种用来保护电力设备和电力系统免受雷电冲击的重要装置。
它能够吸收和分散雷电冲击的能量,从而保护设备的安全运行。
本文将详细介绍避雷器的工作原理和设计原理。
一、工作原理避雷器的工作原理基于两个重要的物理现象:气体击穿和电弧消除。
1. 气体击穿当雷电冲击通过避雷器时,避雷器内的气体味被电场强度激发,形成电离区域。
当电场强度超过气体的击穿电场强度时,气体将发生击穿现象,形成导电通道。
这个击穿过程会导致气体中的电荷流动,从而吸收和分散雷电冲击的能量。
2. 电弧消除当气体击穿后,会形成一个电弧通道。
电弧是一种高温、高能量的电流放电现象。
为了避免电弧持续存在,避雷器内部通常会设置一个消弧室。
消弧室的设计会有效地消除电弧,防止其继续存在,从而保护设备的安全运行。
二、设计原理避雷器的设计原理主要包括以下几个方面:绝缘材料、气体压力、击穿电场强度和电弧消除。
1. 绝缘材料避雷器通常由绝缘材料制成,以确保其能够在高电压环境下工作。
常用的绝缘材料有陶瓷、玻璃纤维等。
这些材料具有良好的绝缘性能和耐高温性能,能够有效地防止电流泄漏和电弧放电。
2. 气体压力避雷器内的气体压力对其工作性能有重要影响。
过高或者过低的气体压力都会影响避雷器的击穿电场强度和电弧消除效果。
因此,合理控制避雷器内的气体压力是设计中需要考虑的重要因素。
3. 击穿电场强度避雷器的击穿电场强度是指避雷器内气体发生击穿所需的电场强度。
击穿电场强度取决于气体的性质和压力,以及避雷器的结构和尺寸。
设计中需要根据实际情况合理选择击穿电场强度,以确保避雷器能够在雷电冲击下正常工作。
4. 电弧消除电弧消除是避雷器设计中的重要环节。
为了有效消除电弧,避雷器通常会采用消弧室结构。
消弧室的设计需要考虑电弧的能量消耗、电弧的温度和电弧的持续时间等因素。
合理的消弧室设计能够有效地消除电弧,保护设备的安全运行。
综上所述,避雷器的工作原理基于气体击穿和电弧消除两个重要的物理现象。
10kV架空绝缘导线和避雷器雷击故障分析及防护对策
策。 关键 词 : 绝缘 导线 ; 击 ; 线 ; 护 雷 断 防 d i 03 6 /i n1 0 - 5 42 1 .2 2 o 1 .9 9 .s .0 6 8 5 . 01 . 9 : js 0 0
1 概 述
中烧伤导线 , 引起 导线断线的概率更小 。 当直击雷或感应雷过电压作用于绝缘导线时则不同 , 幅值 足够高的雷 电过电压 , 将引起导线 的绝缘层和绝缘子 同时击穿 和闪络。瞬间电弧的电流很大但时间很短 , 被击穿 的导线绝缘 层呈一针孔状 , 不会烧断导线。但是 , 当雷 电过 电压闪络 , 特别 是在两相或三相( 不一定是在 同一杆 、 塔上) 之间闪络而形成金 属性 短路通道 ,会 引起数千安培工频续流 ,电弧能量将骤增。 此时 , 由于架空绝缘导线绝缘层阻碍 电弧在其表 面滑移 , 高温
不 足” 的耐雷水平 , 难以承受直击雷和感应雷 的作用。 据资料统
计 , 电 线 路 感 应 雷 占8 %, 应 雷 的 放 电 电流 通 常 小 于 lA, 配 0 感 k
感应过 电压的幅值 约可达2 0—30 V。如此 高的过电压幅值 0 0k
对 1k 线路来说是难 以承受 的。因此 , 0V 雷击感应过 电压是引起
弧根 被 固定 在 绝缘 层 的击 穿 点 燃烧 , 将 继 电器 跳 闸 时 间调 即使
架空配电线路绝缘化对解决线树矛盾 、 降低 瞬时 性故障概 率, 优点十分 明显 。目前 , 随着南 宁市 1k 0 V配电线路 改造 的深 入, 采用绝缘导线成 为架空配电线路设备的首选方式 。这有效 地解决了裸导线难以解决 的走廊和安全 问题 , 与地下电缆相比
受热应力 的作用不断 向空 中飘浮 ,根据 电弧的温度分布特征 ,
弧根的温度最高 , 对导体的烧损最严重 , 弧腹则 温度较低 , 一般
避雷器常见故障原因
避雷器常见故障原因避雷器是一种用于保护电气设备免受雷击和过电压损害的重要设备。
它通常安装在电力系统的高压侧,通过引导雷电或过电压,将电压分配到地线或其他接地装置上,减少对电气设备的影响。
然而,避雷器也有可能出现一些常见的故障,需要及时检修和维护。
避雷器常见故障原因主要包括以下几个方面:1. 避雷器内部元件老化避雷器内部主要由金属氧化锌块、陶瓷套管、绝缘油等元件构成。
在长时间工作过程中,这些元件可能会受到环境影响,出现老化、电气性能下降等情况。
导致避雷器不能正常工作,甚至发生故障。
2. 避雷器绝缘油泄漏避雷器内部的绝缘油起到绝缘和散热的作用。
由于长期工作或者外部损坏,绝缘油可能会发生泄漏,导致绝缘性能下降,甚至可能引发火灾等严重问题。
3. 避雷器接地线故障避雷器的接地线是将过电压引入地下的关键设备,通过合理的接地设计可将过电压安全地引入地下。
但是,由于接地线老化、腐蚀或者受到外部损伤等原因,可能会导致接地线故障,影响避雷器的正常工作。
4. 避雷器击穿当雷电或者过电压超过避雷器的承受能力时,避雷器可能会发生击穿,导致严重损坏,甚至短路。
这种情况一般出现在雷电冲击强度超出设计范围,或者避雷器自身质量问题等情况。
5. 避雷器外部污秽在避雷器工作环境复杂的情况下,可能会被周围环境的灰尘、污物等污染。
这些污染物会影响避雷器的绝缘性能,甚至导致击穿或者绝缘油泄漏等故障。
面对避雷器常见故障原因,我们可以采取以下策略来预防和解决故障:1. 定期检查和维护避雷器定期对避雷器进行检查和维护是保证其正常工作的重要手段。
包括对避雷器内部元件的老化、绝缘油的情况、接地线状态,以及外部的污秽等情况进行综合检查和清洁。
2. 提升避雷器的质量和技术水平对于避雷器的设计、材料选用、生产工艺等方面进行提升,可以有效降低避雷器故障的概率。
例如采用高性能材料、提升密封性和绝缘性能等措施。
3. 设立完善的监测系统在电力系统中设置完善的监测系统,可以实时监控避雷器的工作状态,及时发现问题并进行处理。
避雷器爆炸典型案例分析
避雷器爆炸典型案例分析
一、事件现象
10年9月23日晚上20:04分左右,中控操作员发现龙山制造分厂1618跳停,导致窑主传因联锁跳停,随后2线窑和3线窑因电网电压波动相继跳停。
安排专业人员检查发现,1线原料电力室1618高压柜有放炮痕迹。
现场观察门玻璃被炸碎,壳体严重变形。
(图一、柜内避雷器避雷器损坏)(图二、损坏的避雷器分解后)(图三、618高压柜损坏)(图四高速开关柜B、C相熔断
器起跳)
二、原因分析
1、经拆开1618开关柜后,分析认为导致事故主要原因为柜内已损坏TBP过电压保护器在电网波动过程中被击穿炸毁,造成两相短路,桥体装置动作,引起总降快速开关动作,通过分析认为此次事故的原因是公司未严格按照股份公司下发《电力设备预防性试验规程》要求定期对该类设备进行预测、预试,已损坏的过电压保护器存在的隐患未及时发现,是导致此次故障发生的主要原因。
2、电气人员对相关设备的预测、预试的意识不强,按经验办事是导致此次事故发生的间接原因。
三、事件教训
1、加强对相关制度的学习和宣贯,认真领会制度内容,防止作业人员在制度执行上存在偏差或不足。
2、严格按照《电力设备预防性试验规程》的要求定期对电气设备进行预测、预试,及时暴露设备的隐患。
并分类建立预测、预试台帐。
3、利用检修机会安排专人做好高压开关柜等设备维护工作,同时做好该类设备的点、巡检工作,并做好记录。
10kV接地变消弧线圈中性点避雷器击穿的原因分析及处理建议
10kV接地变消弧线圈中性点避雷器击穿的原因分析及处理建议作者:马骁陆丰徐勇俊来源:《中国新技术新产品》2009年第09期摘要:分析了金华电业局110kV下潘变10kV 2#接地变消弧线圈中性点避雷器击穿的主要原因:避雷器的额定电压和持续电压偏低,同时系统发生谐振,产生过电压,造成避雷器击穿。
并指出在运行中,为消除谐振,保证预定的消弧线圈脱谐度使网络处于过补偿状态运行,可调整消弧线圈档位,改变系统参数。
关键词:消弧线圈;中性点避雷器;避雷器击穿;处理方法0前言我国6~10kV中压配电网中,当单相接地电容电流大于规程规定值时,大多采用消弧线圈补偿接地方式。
利用消弧线圈的电感电流补偿配电网接地电弧的恢复电压上升速度,使电弧能够自行熄灭,从而提高配电网的供电可靠性。
现金华电网110kV变电站的10kV系统通常采用预调自动跟踪过补偿方式,残流和脱谐度都很小,利用阻尼电阻限制中性点电压,当发生单相接地时,阻尼电阻短接,电感电流补偿电容电流,达到熄弧目的。
运行中,由于外部配电网线路单相接地断线,引起参数变化,导致系统谐振发生;同样也可能造成同一个站两个不同10KV系统(分裂运行)因输电线的耦合形成系统串联谐振,产生危险的过电压,造成电网设备绝缘损坏。
1 事故简要经过2008年8月26日晚110kV下潘变10kV 2#接地变速断保护动作,跳开开关。
经查看110kV下潘变微机故障录波器10kVⅠ、Ⅱ母线录波报告后发现,22时05分37秒下潘变微机故障录波器启动。
现场派人检查,打开2#接地变小室,发现2#接地变中性点避雷器击穿,击穿后的避雷器情况见图1。
从分析录波报可看出10kVⅠ、Ⅱ段母线B相电压有明显的振荡波形,10kVⅠ段母线B相从发生故障到故障消失共计800ms,其中Ⅰ段母线B相从不完全接地到完全接地约300ms,而从完全接地到恢复正常(接地变开关跳开)约500ms。
2 相关试验情况系统恢复正常后,高压试验人员对2#接地变做了全套试验,试验结果见表1及表2。
接触网邂雷器击穿炸裂原因浅析
接触网邂雷器击穿炸裂原因浅析1、问题的提出2009年1月26日,站庄站42号正馈线避雷器击穿炸裂,造成供电设备开关跳闸故障。
木义认真地分析了故障发生的原因,以期解决避雷器存在的安全隐患。
2 原因分析2.1 避雷器类型及主要技术参数所安装避雷器类型为YH5WT-42/120型氧化锌避雷器,按照GB 1 1032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》及JB/T8952-1999《35 kV及以下交流系统用复合无间隙金属氧化物避雷器》标准生产。
避雷器的主要技术参数见表1。
2.2 接触网线路避雷器击穿炸裂原因分析避雷器爆炸是由于避雷器设置参数较低、避雷器频繁动作造成内部发热引起的,具体原冈分析如下:根据电力系统的统计表明,近年来我国3 kV~66 kV系统发生的无间隙氧化锌避雷器损坏较多。
说明避雷器的参数与实际系统之间存在很大差异。
根据产品目前的参数水平,电力部门发出通知,要求提高避雷器的额定电压。
同样我们认为对于电气化铁道用避雷器也应该提高其额定电压。
按目前国家标准YH5WT-42/I20为例,进行27.5 kV绝缘配合(见图1)。
绝缘配合系数Ko=BILI k^=UdV~=l85/120=1.54>1.4阀片压比K = √U =ticU =120/65=1.84荷电率S=、/2 W 、/2 U~U4-x31.5/65=68.5%式中:为持续运行电压。
从上式可以看出,避雷器对于变压器的保护系数为1.54,大于1.40。
针对目前接触网线路的绝缘加强情况,仍采J}j牵引变压器的绝缘水平有些偏低,应采用这个标准,接触网线路的避雷器残压/./2=18511.4=132 kV(电力35 kV 系统为134 kV),这样可以将提高到70 kV(电力35 kV系统为73 kv)。
这样IiilI 片压比K,I:132/70=1.88,荷电率5=、/2×31.5/70=63.6%<7O%。
从以上分析可以看出,对于电气化铁道用避雷器国家标准选用参数较低,而接触网相对电力系统35 kv来讲供电质量相对恶劣:单相不平衡、三次谐波多、电压波动大、线路阻抗感性等。
关于避雷器击穿原因分析
关于避雷器击穿原因分析故障描述CVT在经历过耐压试验、铁磁谐振试验后,复测准确度,合闸后,浮现CVT的二次端子箱处有电弧的亮光,并有烧灼现象,继而检查油箱,发现避雷器已经击穿。
2、CVT典型电气原理图中字母含义:1a,1n …主二次绕组引出端子C1 …高压电容2a,2n …主二次绕组引出端子C2 …中压电容da,dn …剩余绕组引出端子T …中间变压器2az,2n …阻尼器引出端子L …补偿电抗器daz,dn …阻尼器引出端子BL …避雷器P …电容器低压端对地保护间ZD …阻尼器N …电容分压器低压端3、避雷器的作用由上图可知,避雷器是并联于补偿电抗器L的两端的,用于抑制电抗器两端的过电压,保护电抗器的绝缘免受损伤。
CVT在合闸操作时,或线路上有操作过电压或雷电过电压时,或CVT的二次侧有短路现象时,都将在补偿电抗器两端产生危险的高压,因此必须安装电压抑制用的避雷器。
4、中变耐压试验对电抗器的影响中变耐压试验是在电容分压器和电磁部分分离后进行的,为了不让中变饱和,一般采用倍频电源进行试验,通常是在中变的二次侧施加3倍频电压,直至中变的一次线圈内感应的电压达到要求值,此时中变的高压端开路,中变的低压端与电抗器连,通过串联电抗器接地,见原理图,如果忽略泄露电流,中变的一次线圈内的电流为零,即流过电抗器的电流为零,那么电抗器两端的电压为零,避雷器不会动作;如果在中变的一次线圈施加3倍频高压,一次线圈的低压端通过电抗器接地,那么流经电抗器的3倍频电流为数毫安,已知电抗器工频下的电抗值为33kΩ, 3倍频下的电抗值为99 kΩ,那么电抗两端的电压为数百伏。
这两种试验方法下的电抗两端电压都很小,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV左右,所以中变做感应耐压试验时避雷器不会动作。
5、中变二次短路时对电抗器的影响中变二次短路时的短路电流假定为250A,中变一次线圈内感应电流经计算为0.835A,假定电抗两端无避雷器,且电抗不饱和,电抗值为33 kΩ,那么短路时电抗两端的电压为27.5kV,远大于避雷器动作电压;实际上,电抗器达到一定电压后就会饱和,根据设计资料,该电抗的工频饱和电压在12 kV伏左右,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV左右,此电压也足以使避雷器动作。
一起换流站直流避雷器击穿的原因分析
一起换流站直流避雷器击穿的原因分析赵欣洋;刘婷【摘要】针对银川东换流站直流滤波器避雷器击穿故障,根据实测数据与仿真结果对差动保护动作过程进行分析,找出故障原因。
分析结果表明:直流滤波器高压避雷器不能满足技术协议对最小特性的要求是造成故障的主要原因;应结合实际使用的保护策略确定直流输电工程设备的绝缘水平,并将其控制在合理的范围内。
%Aiming at the breakdown fault of DC filter lightning arrester in Yinchuan Eastern Converter Station,analyzes the action process of differential protection on the basis of the actual measure data and simulation result,find out the fault cause. The analysis result shows that:the main reason is that arrester of DC filter can not meet the requirements of technology agreement for minimum feature;should be combined with the actual use of protection strategy determine the insulation level of DC power transmission engineering equipments,and control it in a reasonable range.【期刊名称】《宁夏电力》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】8页(P16-23)【关键词】高压直流;差动保护;避雷器;直流滤波器【作者】赵欣洋;刘婷【作者单位】国网宁夏电力公司检修公司银川东换流变电站,宁夏银川 750411;国网宁夏电力公司检修公司银川东换流变电站,宁夏银川 750411【正文语种】中文【中图分类】TM631.3高压直流输电具有输送距离远、输送容量大、损耗低、控制调节性能迅速准确的优点,是理想的大容量、远距离输电方式。
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关于避雷器击穿原因分析
1、故障描述
CVT在经历过耐压试验、铁磁谐振试验后,复测准确度,合闸后,浮现CVT 的二次端子箱处有电弧的亮光,并有烧灼现象,继而检查油箱,发现避雷器已经击穿。
2、CVT典型电气原理图
中字母含义:
…高压电容
1a,1n …主二次绕组引出端子 C
1
…中压电容
2a,2n …主二次绕组引出端子 C
2
da,dn …剩余绕组引出端子 T …中间变压器
,2n …阻尼器引出端子 L …补偿电抗器
2a
z
da
,dn …阻尼器引出端子 BL …避雷器
z
…阻尼器
P …电容器低压端对地保护间 Z
D
N …电容分压器低压端
3、避雷器的作用
由上图可知,避雷器是并联于补偿电抗器L的两端的,用于抑制电抗器两端的过电压,保护电抗器的绝缘免受损伤。
CVT在合闸操作时,或线路上有操作过电压或雷电过电压时,或CVT的二次侧有短路现象时,都将在补偿电抗器两端产生危险的高压,因此必须安装电压抑制用的避雷器。
4、中变耐压试验对电抗器的影响
中变耐压试验是在电容分压器和电磁部分分离后进行的,为了不让中变饱和,一般采用倍频电源进行试验,通常是在中变的二次侧施加3倍频电压,直至中变
的一次线圈内感应的电压达到要求值,此时中变的高压端开路,中变的低压端与电抗器连,通过串联电抗器接地,见原理图,如果忽略泄露电流,中变的一次线圈内的电流为零,即流过电抗器的电流为零,那么电抗器两端的电压为零,避雷器不会动作;如果在中变的一次线圈施加3倍频高压,一次线圈的低压端通过电抗器接地,那么流经电抗器的3倍频电流为数毫安,已知电抗器工频下的电抗值为33kΩ , 3倍频下的电抗值为99 kΩ ,那么电抗两端的电压为数百伏。
这两种试验方法下的电抗两端电压都很小,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV 左右,所以中变做感应耐压试验时避雷器不会动作。
5、中变二次短路时对电抗器的影响
中变二次短路时的短路电流假定为250A,中变一次线圈内感应电流经计算为0.835A,假定电抗两端无避雷器,且电抗不饱和,电抗值为33 kΩ ,那么短路时电抗两端的电压为27.5kV,远大于避雷器动作电压;实际上,电抗器达到一定电压后就会饱和,根据设计资料,该电抗的工频饱和电压在12 kV伏左右,避雷器YW-3.0/6.0的工频动作电压为4kV左右,此电压也足以使避雷器动作。
当中变二次侧短路频繁或短路时间长都有可能使避雷器不堪重负导致热击穿而损坏。
避雷器是否内部损坏,通过准确度试验可以看出。
6、结论
综上所述,避雷器损坏的原因可以定为二次侧外部线路中存在短路现象引起,更换一只好的避雷器,再复测准确度即可。