变电站避雷器原理及参数

变电站避雷器原理及参数

一、氧化锌避雷器的定义：

金属氧化锌避雷器（MOA）是一种过电压保护装置，它由封装在瓷套内的若干非线性电阻阀片串联组成。其阀片以氧化锌为主要原料，并配以其它金属氧化物，所以又称为氧化锌（Zno）避雷器。

二、氧化锌避雷器的工作原理：

在额定电压下，流过氧化锌避雷器阀片的电流仅为10-5A以下，相当于绝缘体。因此，它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀片。当作用在金属氧化锌避雷器上的电压超过定值（起动电压）时，阀片“导通”将大电流通过阀片泄入地中，此时其残压不会超过被保护设备的耐压，达到了保护目地。此后，当作用电压降到动作电压以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复绝缘状态，因此，整个过程不存在电弧燃烧与熄灭的问题。

三、结构：

一般220kV等级的氧化锌避雷器采用2串、110kV采用1串。氧化锌避雷器底部与底座绝缘*的是绝缘瓷套（有采用一个大瓷套或采用四各小瓷套）。氧化锌避雷器内部有一导线从底部引出至大地，当中串联一只泄漏电流表，以监视避雷器阀片绝缘情况。避雷器屏蔽线接于避雷器瓷套的最后一级裙边上，用一导线连接大地，作用是使瓷套表面电导电流不进入泄漏电流表，使泄漏电流表测量更加精确。

四、最常见异常分析及处理：

1、泄漏电流表为零。可能引起该现象的原因有：表计指示失灵；屏蔽线将电流表短接。处理方法为：

（1）用手轻拍表计看是否卡死，无法恢复时，应添报缺单，修理或更换。

（2）用令克棒将屏蔽线与避雷器导电部分相碰之处挑开，既可恢复正常。

2、泄漏电流表指示偏大：根据历史数据进行分析，如发现表计打足，应判断避雷器有问题，应立即汇报调度，将避雷器退出运行，请检修检查。

3、避雷器瓷套管破裂放电。在工频情况下，避雷器的瓷套管用于保证避雷器必要的绝缘水平，如果瓷套管发生破裂放电，则将成为电力系统的事故隐患。此种情况，应及时停用、更换。

4、避雷器内部有放电声。在工频情况下，避雷器内部是没有电流通过的。因此，不应有任何声音。若运行中避雷器内有异常声音，则认为避雷器损坏失去作用，而且可能会引发单相接地。这种情况，应立即汇报调度，将避雷器退出运行，予以调换。

五、氧化锌避雷器现场泄漏电流的意义：

在现场我们见到的氧化锌避雷器的泄漏电流是全电流I，其主要由阻性电流IR和容性电流IC及外绝缘泄漏电流I0组成，在正常交流电压下，其大小一般为：IR：几十微安；IC：几百微安；主要为容性电流，阻性电流约为10%-20%。

1、当氧化锌避雷器受潮时，IR 、IC 、I0均上升，导致全电流I上升，因此全电流法对避雷器的受潮故障相当灵敏。同时测试也很简单，我们通常通过避雷器上装设的全电流在线检测装置（泄露电流）测试避雷器正常运行时泄漏全电流。

2、当氧化锌避雷器出现内部老化或击穿故障的前兆时，其阻性电流IR上升，容性电流IC及外绝缘泄漏电流I0均不变，由于IR通常比容性电流IC小一个数量级，因此现场装设的全电流在线检测装置数值并不会有显著的提高，因此我们一般通过测试直流1mA（U1mA）电压及0.75 U1mA下的阻性泄漏电流，对其进行评估，但缺点是要停电进行。

3、当氧化锌避雷器出现内部接触不良故障时，其其阻性电流IR下降，同样由于其占全电流的比率很小，现场泄漏电流数值反映不灵敏。

4、避雷器带电测试能检测避雷器全电流、能更准确反映MOA运行状况，全电流的变化可以反映MOA的严重受潮、内部元件接触不良、阀片严重老化，而阻性电流的变化对阀片初期老化的反应较灵敏。

六、氧化锌避雷器的型号及其意义

1、具体说明Y—表示瓷套式金属氧化物避雷器

YH （ HY ）—表示复合外套金属氧化物避雷器结构特征

2、W后的其他字母：表示保护对象：

Z：电站型（大多不标）

F: 用于保护GIS设备和SF6设备

R:用于保护电容器组

S:用于配电系统

X:用于保护线路

T:电气化铁路

3、使用特征W—表示防污型 G—表示高原型 TH—表示湿热带地区用

举例：YH10W-100/248W 标示复合外套金属氧化锌避雷器，无间隙、防污型、电站型。额定电压为100kV 、标称放电电流下残压 248kV 标称放电电流10 kA

4 、避雷器常用参数说明

①避雷器额定电压（有效值）（kV）灭弧电压）：施加到避雷器端子间最大允许工频电压有限值。它不等于系统的标称电压。

110kV主变中性点避雷器额定电压一般为72.5kV 电力行业标准DL/T620-1997中规定110kv有效接地系统，中性点无间隙金属氧化物的额定电压是0.57Um，其中Um是最高运行线电压，110kV对应的是126kV。

110kV系统额定电压一般为100kV（小部分为102、108 kV）

35kV系统额定电压一般为51kV（极少部分为52.7/54 kV）

10kV系统额定电压一般为17kV

②避雷器持续运行电压：加于避雷器两端允许持续运行的工频电压有效值。一般相当于避雷器额定电压75%-80%

110kV系统，额定电压为100kV持续电压为78 kV

110kV主变中性点系统，额定电压为72kV持续电压为58 kV，额定电压为73kV持续电压为59 kV

额定电压为55kV Y1W-55/125持续电压为41 kV Y1.5W-55/125持续电压为44 kV （西瓷）

35kV系统，额定电压为51kV持续电压为40.8 kV（金冠为41kV)

10kV系统，额定电压为17kV 大都持续电压为13.8 kV（西瓷金冠为13.6kV)

③工频参考电压

避雷器在工频参考参考电流下测出的峰值除√2。工频参考电压一般见试验报告，应≥避雷器的额定电压值。

④直流参考电压

避雷器在直流参考电流下的电压，直流参考电流国内一般取1mA 。直流1mA参考电压值一般不小于避雷器额定电压的峰值。

110kV系统，额定电压为100kV直流1mA参考电压值一般≥145 kV