氧化锌过电压保护器的爆炸原因分析
10KV高压系统三相组合式过电压保护器爆炸原因分析及整改措施
正常 间隙
受潮 间隙
图 １ 正 常 间隙与 受潮 间隙 的 区别 ３ ．三相 组合 式过 电 压保护 器结 构分 析 该 １ ０ ｋ ｖ 配电室高压柜选用的过电压保护器是 ２ ０ １ ２年安装的 “ 三相组合 式 过 电压保 护器 ” ，它 由 ４个元 件 组成 ， ４个 元件 的一 端连 接成 一个 中性 点 ，
工 业 技 术
●Ｉ
பைடு நூலகம்
１ ０ Ｋ Ｖ高压系统三相组合式过电压 保护器爆炸原 因分析及整改措施
石
［ 摘
硕
刘
玺
王
凯
０ ５ ６ ０ ０ ０）
（ 河 北 钢铁集 团邯 郸钢 铁有 限公 司 中板厂 身 电力 系统 的特 点 ，提 出 了改造 措施 。
要］ １ ０ Ｋ Ｖ高 压系 统三相 组 合式过 电压保 护器 由于 内部 间隙受 潮 ，在 电气设 备进行 操作 过 电压 时爆炸 ，针对 三相 组合 式过 电压保 护器 的结 构并 结合 自
引线绝缘外皮烧毁 ，Ａ、ｃ相的氧化锌阀片与密封间隙的筒状物完全爆裂。 间隙 顶部 小孔 完全 烧毁 ， 有 明显 的放 电痕迹 。通过 配 电室其 它过 电压 保护 器 的检查，发现内部间隙受潮 、 变形。判断爆炸原因为过电压保护器由于间隙 受潮 存在 放 电现象 ， 导致 氧化 锌 阀片老 化 。当真空 断路 器合 闸发 生操 作过 电 压时 ，过 电压保 护 器爆 炸 。
均 值与出厂值进行 比较 ，在合格范 围内就正常 ，而 氧化锌阀片必须做 ７ ５ ％Ｕｌ ｍ Ａ下 的泄漏 电流 试验 才能 判断 是否 老化 。这就 造成 有的 过压 保护 器 在 间 隙受潮 后做 工频 放 电试验 虽然 合格 ， 但 是 氧化锌 阀 片早 已老化 ， 当放 生 过 电压 时就 会爆 炸 ， 给电力 系统 带来 巨大 隐患 。 （ ３ ） 采用 四星 型接线 结构 时 ， 需 要人 为设置 一个 中性点 ，这就 会便 阀片单 元 的运行情 况发生 变化 ，带来绝 缘配合困难。（ ４ ）相间过电压保护每项阀片单元各占 ｌ ， ２ ，当某一相故障时， 另 一相 阀片无 法承 担全部 相 间过 电压 能量 。（ ５）为了相 间 阀片单元 的运行 可 靠性 ， 需兼顾相 一 地过 电压 的保 护水平 ，阀片额定 电压需相 间提高 ， 地相 降低 。
一起220kV避雷器爆炸原因分析及防范措施
一起220kV避雷器爆炸原因分析及防范措施发布时间：2022-02-16T02:42:57.608Z 来源：《电力设备》2021年第12期作者：王应芬李杰徐晓琳沈丽[导读] 本文通过分析一起220kV氧化锌避雷器受潮故障，明确引起避雷器爆炸的原因是避雷器上节密封失效导致氧化锌阀片受潮后伏安特性改变，导致内部击穿接地，并提出避雷器日常运维防范措施，从而防范类似事件再次发生。
（云南电网公司红河供电局云南蒙自 661100）摘要：本文通过分析一起220kV氧化锌避雷器受潮故障，明确引起避雷器爆炸的原因是避雷器上节密封失效导致氧化锌阀片受潮后伏安特性改变，导致内部击穿接地，并提出避雷器日常运维防范措施，从而防范类似事件再次发生。
关键词：氧化锌避雷器；爆炸；维护措施0引言避雷器是保证电力系统安全的重要保护设备设备之一，主要用于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。
当避雷器在正常工作电压下，流过避雷器的电流仅有微安级，一旦出现危及被保护设备绝缘的高电压时，避雷器立即动作，将冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护电气设备绝缘。
当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使系统能够正常供电。
1故障经过2019年某月某日18时01分，某500kV某变电站220kV某Ι回线A相发生接地故障，光纤差动保护、距离保护动作，A相断路器跳闸，重合闸动作不成功，断路器三相跳闸。
现场检查发现，220kV某Ι回线路避雷器A相避雷器上下两节压力释放口均炸开，上节与下节连接处存在烧蚀痕迹，同时均压环也存在烧蚀痕迹；避雷器放电计数器炸开，放电计数器引线烧断，放电计数器处存在严重烧蚀痕迹，该间隔B、C相避雷器、电压互感器、断路器、隔离开关及其他一次设备外观未见异常。
2故障原因分析从故障录波波形图（见下图）分析，故障发生的瞬间，A相线路相电压瞬时值为187kV，基本处于电压波形的波峰，从故障电流上来看，故障发生时，A相线路故障电流瞬时值达到42.6kA，工频故障电流持续达到两个半周波，持续时间50ms。
氧化锌避雷器爆炸的原因
氧化锌避雷器爆炸的原因从运行时间、安装环境、气候及生产厂，对损坏的氧化锌避雷器进行技术分析，造成氧化锌避雷器运行中爆炸的原因可归纳如下几项：（1）氧化锌避雷器的密封问题氧化锌避雷器密封老化问题，主要是生产厂采用的密封技术不完善，或采用的密封材料抗老化性能不稳定，在温差变化较大时或运行时间接近产品寿命后期，造成其密封不良而后使潮气浸入，致使内部绝缘损坏，加速了电阻片的劣化而引起爆炸。
（2）电阻片抗老化性能差在氧化锌避雷器运行在其产品寿命的后期，电阻片劣化造成泄漏电流上升，甚至造成与瓷套内部放电，放电严重时避雷器内部气体压力和温度河南理工大学毕业设计（论文）说明书18 急剧增高，而引起氧化锌避雷器本体爆炸，内部放电不太严重时可引起系统单相接地。
(3) 瓷套污染由于氧化锌避雷器在室外工作，瓷套受到环境粉尘的污染。
特别是设置在冶金厂区内变电所，由于粉尘中金属粉尘的比例较大，故给瓷套造成严重的污染而引起污闪或因污秽在瓷套表面的不均匀，而使沿瓷套表面电流也不均匀分布，势必导致电阻片中电流不均匀分布(或沿电阻片的电压不均匀分布)，使流过电阻片的电流较正常时大l～2个数量级，造成附加温升，使吸收过电压能力大为降低，也加速了电阻片的劣化。
(4) 高次谐波冶金企业电网随着大吨位电弧炉、大型整流、变频设备的应用及轧钢生产的冲击负荷等的影响，使电网上的高次谐波值严重超标。
由于电阻片的非线性，当正弦电压作用时，还有一系列的奇次谐波，而在高次谐波作用时就更加速了电阻片的劣化速度。
(5) 抗冲击能力差氧化锌避雷器多在操作过电压或雷电条件下发生事故，其原因是因电阻片在制造工艺过程中，由于其各工艺质量控制点控制不严，而使电阻片的耐受方波冲击能力不强，在频繁吸收过电压能量过程中，加速了电阻片的劣化而损坏，失去了自身的技术性能。
过电压保护器炸裂损坏原因分析及应用改进
２ ０ １ ６年 第 ５期
过 电 压 保 护 器 炸 裂 损 坏 原 因分 析 及 应 用 改 进
能源 中心
摘
曾 维旭
要
本文介绍我厂 出现的过 电压保护 器在运行 中发 生炸裂的事件 ， 通过现 场的检查和 处理并 对发 生的原 因进
行分析 ， 提 出预 防措 施 以避 免 该 类 缺 陷 的 再 次 发 生 。
ｃ ． 在各种电压波形下放 电值均相等 ， 不受各
种 操作 过 电压波形 的影 响 ， 过 电压 保护 值准确 ， 保
护 性能 优 良 。 ｄ ．在系统 发 生 间歇 性 弧 光 接 地 过 电压 及 铁
采用 金属 氧化 物 避 雷 器 （ 有 ６个 ３ ５ ｋ Ｖ 站 之 前 采 用Ｂ Ｏ Ｄ， 后 改 成 ＭＯ Ａ， 其余 变电站均采用 Ｂ Ｏ Ｄ。 ２ ０ １ ０年 至今 ， 因过 电压保 护 器 本 身故 障 造成 的事
一
相， 打开 Ｐ ｒ ｒ 柜 门发现 Ｂ相 二 次空 开 跳 闸 ， 当 即 ｂ ． ３ ７ ２ 柜 断路器 本体 完好 ， Ｃ Ｔ试验 合格 ， 电缆
电压 上 升 至 １ ３ ８ Ｖ； 单相接地发生 ０ ． １ ７ ｓ后 ， 电机
恢复 ， 电压正 常 。
发生三相短路 ， ３ ６ ０柜 速 断 动 作 跳 闸 。３ ７ ２柜 内
烧 损痕迹 ， 电缆室前 柜 门观察 孔玻 璃炸 裂 ， 柜顶 冲 开 。３ ６ ０柜 下 的负载 电机 也 同时短 路 。进线 和 其 他 柜未 见异 常报 警 ， 进 一 步 检查 发 现 母 线 电压 少
・
４１ ・
２ ０ １ ６年 第 ５期
Ｌ Ｙ Ｓ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ — Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆Ｍ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
氧化锌避雷器间隙的作用
氧化锌避雷器间隙的
作用
氧化锌避雷器间隙的作用主要体现在以下两个方面：
一方面，间隙能够避免氧化锌避雷器发生爆炸。
由于氧化锌避雷器的拐点电压较低，其暂态过电压承受能力较差，因此
容易发生爆炸。
而通过设置间隙，可以使得避雷器在正常工作电压下不动作，仅在出现超过避雷器保护范围的高电压时才进行动作，从而避免了因过电压而导致的避雷器爆炸。
另一方面，间隙能够保证氧化锌避雷器的使用寿命。
间隙的设置可以
使得避雷器在动作时释放的电流降低，从而减少了避雷器的老化速度，延长了其使用寿命。
同时，间隙的存在还可以避免因连续多次动作而导致的避雷器损坏。
综上所述，间隙在氧化锌避雷器中的作用十分重要。
通过合理设置间隙的参数，可以提高氧化
锌避雷器的性能和使用寿命。
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。
FGB型复合式过电压保护器故障分析
FGB型复合式过电压保护器故障分析摘要：文章首先介绍了基于复合式过电压保护装置过电压原理，并结合913 10kv fgb型复合式过电压保护器故障实例，对过电压保护器故障原因及防范措施进行分析阐述。
关键词：复合式；过电压保护器；故障线路随着系统的日益扩大，电缆及非线性负载的普遍采用，操作过电压和谐振过电压越来越越严重，导致保护器动作越来越频繁，阀片老化速度加快，也使保护器的预期寿命相应缩短。
以致于，在系统谐振过电压等其它非正常条件下，保护器本身发生崩溃，进而引发开关柜内相间短路，给用户带来较大的经济损失。
本文结合fgb 型复合式过电压保护器故障实例，对故障原因及防范措施进行了分析阐述。
一、过电压保护过电压事故在中性点有效接地系统和非有效接地系统中均有发生，是电力设备损坏的主要原因之一。
过电压保护是一种使设备免受过电压伤害的方法。
具体描述：根据国标电力设备绝缘配合的要求人为地在系统中设置一系列绝缘薄弱点，使这些薄弱点与设备并联连接，这些绝缘薄弱点在系统电压呈截止状态。
当出现过电压时，这些薄弱点先于设备绝缘发生功能性击穿进入导通状态，消耗过电压的能量，并抑制过电压继续上升，达到设备免受过电压伤害的目的。
当过电压消失后，绝缘薄弱点自动恢复到截止状态具有以上所述绝缘薄弱点功能的器件称为过电压保护装置。
二、三相组合式保护器用于三相四线制电力系统中来限制存在于某两物体之间的冲击过电压的一种设备。
按照结构特征部分：无间隙：功能部分为非线性氧化锌电阻片（现在用的很少）；串联间隙：功能部分为串联间隙及氧化锌电阻片（大量广泛使用）。
在过电压保护选用要求上：当认为系统中只有相对地过电压时，采用普通单只避雷器限制对地过电压；如果系统中还有相对相之间的过电压时，采用两只普通单只避雷器的串联方式显然成本太高，而且没有真正起到有效的保护，大部分已用三相四星形方式的过电压保护器取代!同时实现了相间、相对地的保护。
采用四星型接线方式，相对相及相对地的保护水平相同，可大大降低相间过电压。
一起氧化锌避雷器爆炸事故分析
一起氧化锌避雷器爆炸事故分析摘要：避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，而氧化锌避雷器（metal oxide arrester，MOA）以其优异的电气性能逐渐代替其他类型的避雷器，成为电力系统的换代保护设备。
文中介绍了一起典型的MOA故障情况，并对造成MOA故障的原因进行了总结分析；同时，结合解体和运行工况详述了该次MOA发生爆炸击穿的原因，MOA自身设备的不良受潮是导致这次事故的主要原因。
最后，提出了一些反事故措施及合理化建议，确保及时掌握避雷器的运行状况，预防同类事故再次发生。
关键词：MOA；故障；电击穿；绝缘受潮0.引言电力系统在运行的过程中，经常遭受各种内部过电压或大气过电压的侵害，如果过电压值超过电气设备的耐压水平，就会造成电气设备事故，甚至使供电中断，影响电力系统的可靠供电。
为了减少过电压对电气设备的损害，都要在电力系统中装设避雷器，以确保电气设备稳定运行[1]。
本文对一起110kVMOA故障事故进行诊断分析，并结合变电站实际运行情况提出了一些改进建议。
1.事故简况某110kV某变电站110kV某线路差动保护动作，该线开关跳闸，重合闸动作不成功，2号主变三侧开关跳闸，2号主变失电。
同一时间35kV备自投，10kV备自投动作，35kV分段、10kV分段合闸成功，未对外甩负荷。
现场检查发现该线路A相避雷器爆炸，防爆孔已动作。
2.避雷器解体检查2.1外观检查事故发生后，对故障相避雷器拆卸和外观检查。
发现在避雷器端盖处有电弧烧伤痕迹，复合外套外表面多处出现击穿爆炸孔洞，击穿爆炸孔洞与环氧树脂绝缘套筒上防爆孔的位置一致，通过爆炸后孔洞可以清晰地看见内部环氧树脂绝缘套筒，避雷器伞裙上出现大面积放电后炭黑痕迹。
2.2解体检查分析事故后对避雷器进行了解体检查，发现端盖附近的环氧树脂绝缘套筒外表面有电弧击穿发展通道。
对端盖进行了拆除，取出压紧弹簧和氧化锌阀片。
观察发现，整个压紧弹簧和阀片外表面以及环氧树脂绝缘套筒的内壁在放电作用下已经完全被熏黑。
氧化锌避雷器爆炸的原因分析及预防措施
３ ８・
梅 山科 技
２１ ０ １年第 ４期
氧 化锌避 雷 器爆炸 的原 因分析 及 预防措 施
于建 霞 高保 华
（ 山钢铁 公 司能源环保部 南京 ２０ ３ ） 梅 １０ ９
摘
要： 阐述 了氧化锌 避 雷器的工作 原理 ， 析 了在使 用过程 中产 生爆 炸 的原 因， 分 通过 总
阀片的 电阻 变得很 小 ， 得 大 电流 通过 时 不致 产 使 生很 高 的残 压 ， 而保 护 了 电气设 备 的绝缘 。由 从 于氧化 锌避雷 器通 流 能量 大 ， 因此对 保 护 超高 压
氧化锌避 雷 器 按额 定 电压 值 来 分 ， 分 为 ３ 可 大类 ： 高压类 ， ６ Ｖ 以上 等级 的氧化锌避 雷器 指 ６ｋ
上 油开关 等配 电设 备免受 大气 和操作过 电压 的损 害 。常见氧 化锌避 雷器特性 参数见 表 １ 。
氧化锌 避雷器 伏 安 特性 较 平坦 ， 常 运行 时 正
保护 的效果 。这 种 避 雷器 没有 放 电 间 隙 ， 以起 可
到泄 流和 开断 的作 用 。
氧 化锌 阀片 电阻值 较高 ， 过 电压作 用 时 ， 而 氧化锌
雷器 的爆 炸 事 故 时 有 发 生 ， 重 影 响 了 电力 系 严
时 即认 为氧化 锌动作 ， 即绝缘 电阻 由高变低 ，
于建 霞 高保 华
氧化 锌 避 雷器爆 炸 的原 因分析及 预 防措施
・ ９・ ３
当操 作 冲 击 电流 达 ４ ０ Ａ时 ， 氧 化锌 两 端 电 压 ０ 其
系列产 品 ， 大致 可划分 为 ５ ０ ２ ０ １０ ６ Ｖ这 ４ ０ 、２ 、１ 、６ｋ
个 等级 ； 中压类 ， ３ ～６ Ｖ 不 包括 ６ Ｖ系列 指 ６ｋ （ ６ｋ 的产 品 ） 的氧 化 锌 避 雷器 系列 产 品 ， 致 可 划 分 大
氧化锌避雷器爆炸原因及防止措施
板刺破 导致潮 气或水 分 侵入 。
爆 炸 。广西 电力 系统 的统计 表 明 ，避 雷器爆 炸事 故 每年都 有发 生 ， 以 ＭＯ 尤 Ａ的事故 率 高 ， 重影 响 系 严 统供 电 ， 以 １９ 统计 ， 仅 ９６年 运行 ３ ｖ及 以上 的避 ５ｋ
既有 发生在 中性 点非直接 接 地 系统 的 ，也 有发 生在
中性 点直接 接地 系统 的。
容量大，保护性能及稳定性好等优点，从而逐步取 代传统 ＳＣ ｉ 避雷器已是大势所趋， 前在我国高压 、 目
超高压 领域 ． Ａ 已处于 垄断地位 。 而 ． ＭＯ 然 在实 际运 行 中 ，Ｍ Ａ的 爆 炸事 故 时 有发 生 ，例 如 某 供 电局 Ｏ
ｌｚ ｄ ｈ ｒ ｕ ｈ ｙ ａ ｄ ｒ ｖ ｎ ｉｎ ｙ ｅ ｔ ｏ ｏ ｇ ｌ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔｏ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｗｅ ｇｖ ｎ － ａｕ ｒ ｅ ｅ ｉｅ ．
【 ｅ ｏｄ ］ｚ ｃｏｉ ｉ ｔ ｎ ｒ ｅｔ ；ｅ ｌ ｉ ：ｐ ｖｎ ０ Ｋ ｙ ｗ ｒｓ ｉ ｘ ｅｌｈ ｉ ｐｏ ｃ ｒ ｘ ｏ ｏ ｒ ｅｔｎ ｎ ｄ ｇｎ ｇ ｔ ｏ ｐ ｓｎ ｅ ｉ １ 前言
渡入侵造成 Ｉ 主变三侧开关动作 ，引起装在 ３ ｖ ５ｋ
母 线上 的 Ａ、ｃ两 相 Ａ Ｂ公 司生产 的 无 间隙 ＭＯ Ｂ Ａ
导致阀片受潮 ） 。密封不 良的主要原因有 ： ① Ｍ Ａ的密封胶 圈永久性压缩变形的指标达 Ｏ 不到设计要求 ， 装入 Ｍ Ａ后 ， Ｏ 易造成密封失效， 使 潮气 或水 分侵 入 。
Ｅｘ ｌｓｏ ｕ ｅ ｆ ｎ ｉ ｅＬｉｈ ｎ ｎ ｒ ｔ ｃ ｏ ｓ ｎ ｅ ｅ ｅ ｔ ｎＭ ｅ ｓ ｒ ｓ ｐ ｏ ｉ ｎ Ｃａ ｓ ｓ Ｚｉ ｃ ｏ Ｏｘｄ ｇ ｔ ｉ ｇＰ ｏ ｅ ｔ ｒ ｄｔ ｖ ｎ ｉ ａ ｕ ｅ ａ ｈ Ｐｒ ｏ
直配旋转电机专用氧化锌避雷器事故原因分析与选型探讨
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O.13SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工程技术与架空输电线路连接的发电机、同步调步机、变频机、电动机,简称直配旋转电机。
旋转电机遭受雷害时,可能产生强烈的工频短路,电流将电机静子铁芯烧坏,维修困难,维修周期较长,且维修费用昂贵。
因此,正确、合理的选择直配电机避雷器,对提高电机防雷保护的可靠性,防范雷击灾害,使避雷器真正起到限压、散流作用至关重要。
油田电网由于其生产的特殊性,35k V 、6k V 直配电机应用广泛,分布范围较广,给直配电机的防雷保护带来了一定困难,实际运行过程中时常遇到避雷器击穿、爆炸等事故,给企业正常生产带来严重经济损失,因此合理对避雷器进行选型,提高直配电机防雷水平具有重要意义。
本文对直配电机避雷器击穿、爆炸的原因进行了分析,并重点对避雷器技术参数的选择进行了阐述,提出了直配电机避雷器选型的注意事项和要求。
1事故原因分析1.1电气参数选择不合理,导致过电压情况下避雷器损坏1.1.1持续运行电压(U C )的选择:部分电气工作人员在选择避雷器持续运性电压时,对电网运行状况不做细致分析,认为持续运性电压即为系统正常运行时加在避雷器上的电压,错误的选择避雷器持续运性电压,导致在系统故障或正常过电压情况下避雷器击穿损坏。
而在电网实际运行过程中,要达到避雷器满足系统的安全要求,持续运行电压必须满足下列两个条件:(1)持续运行电压(U C )必须大于施加在避雷器两端上的工频电压。
(2)T ×U C 必须大于施加在避雷器两端上持续一定时间的暂态过电压(T OV)。
T :T =U T OV /U C ,按生产商提供的避雷器工频电压耐受时间曲线表决定的,一般T=1.25。
上述两个条件,选其中最大者,而施加在避雷器两端的工频电压与中性点接地方式有关,分析如下:1.1.1.1中性点经消弧线圈补偿接地或不接地系统中,在单相接地故障情况下,非故障相电压升高,最高可达线电压值。
淮阴站变电所过电压保护器爆炸故障分析及处理
淮阴站变电所过电压保护器爆炸故障分析及处理杨俊;杨二洋;董振宇【摘要】TBP型过电压保护器用于限制大气过电压及各种真空开关引起的操作过电压.广泛用于电力、冶金、化工、煤炭、轻工、建筑、电气化铁道、水利水电等行业.本文通过对淮阴站变电所过电压保护器爆炸引发全站停电故障的介绍和分析,查找出造成故障的主要原因,并从现场管理角度给出具体解决措施,供同行参考.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】3页(P59-61)【关键词】泵站变电所;过电压保护器;爆炸;故障;分析【作者】杨俊;杨二洋;董振宇【作者单位】江苏省灌溉总渠管理处,江苏淮安223200;江苏省灌溉总渠管理处,江苏淮安223200;江苏省灌溉总渠管理处,江苏淮安223200【正文语种】中文【中图分类】TV675淮阴站变电所是淮阴抽水站及淮阴三站两座梯级泵站的专用变电所，电压等级为110kV，为泵站提供稳定的开机运行电源，同时承担整个站区的生活用电。
2016年8月，该泵站变电所值班人员听到巨响，全站区停电。
检查发现高压10kV进线开关柜后柜门被顶开，变形严重，柜内过电压保护器爆炸损毁，主变差动保护动作，110kV进线开关701kV、10kV进线开关101跳闸。
本文针对淮阴站变电所过电压保护器爆炸损毁问题，进行详细分析并作出处理。
1.1 工作原理TBP过电压保护器由四组放电间隙-氧化锌非线性电阻组成，电气结构如图1所示。
四组氧化锌非线性电阻结构对称，可以选任意3个分别接入A、B、C三相，另一个接地。
放电间隙使氧化锌电阻的荷电率为0，氧化锌非线性电阻的非线性特征使放电间隙动作后立即熄弧，无续流、无截波，放电间隙不再承担灭弧的任务，提高了产品的使用寿命，在操作过电压下，动作寿命可达到105次。
1.2 特点及应用TBP型过电压保护器用于限制大气过电压及各种真空开关引起的操作过电压。
广泛用于电力、冶金、化工、煤炭、轻工、建筑、电气化铁道、水利水电等行业。
10kV线路氧化锌避雷器击穿原因分析及防范措施
交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则
交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则随着电力系统的不断发展，安全问题已经成为电力系统建设和运营中的一大难题。
其中，雷电对输电线路和电站设备的安全造成威胁，为此，金属氧化物避雷器出现了，顺应了市场的要求和技术的进步，解决了电能质量问题，减轻了雷电对设备的损害以及人员伤亡和设备损坏的风险。
本文将从以下几个方面来介绍交流电力系统金属氧化物避雷器的使用导则：一、金属氧化物避雷器的定义金属氧化物避雷器，是一种高压电力设备，用于保护输电线路及相关设备避免受到雷电冲击产生的过电压影响。
它由多个金属氧化物元件组成，可实现骑线和地之间的短路，使电路上的过电压得到短路和消解。
二、金属氧化物避雷器的分类主要有三种类型的金属氧化物避雷器：1.顶置避雷器：安装在电力系统中所遭受的雷暴环境下，以利于直接地连接到上方的重要设备或电缆。
2.侧置避雷器：适用于悬垂在空中的输电线路和鼠害室内的设备。
3.底部避雷器：安装在电力系统中所遭受的雷暴环境下，以利于直接地连接到地下电缆。
三、金属氧化物避雷器的使用1.在设备劳动过程中，应按照正常的运行指标来运行避雷器，提高其安全性和可靠性；2.在遇到雷暴时，避雷器的启动应该及时进行，并根据不同的运作条件和要求进行观察和分析，避免出现误判和误发3.在避雷器的日常维护中，应注意其检查频率和保养方式，如果检修不及时和不到位也会导致不必要的问题；4.在设备出现故障时，要及时进行维修和更新，及时更换不良的材料，以便保证设备的正常运行。
四、金属氧化物避雷器常见问题及处理方法1. 避雷器爆炸避雷器爆炸的原因主要是因为氧化锌元件老化导致避雷器失效，这种情况下，必须更换新的元件。
2. 避雷器的过压值超过额定值如果因为电力系统中出现了其他故障使得避雷器中的元件过载，则应更换新的避雷器。
3.避雷器烧毁如果是避雷器内部过载而导致烧毁，这种情况下应更换新的避雷器，并尽快排除内部故障。
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。
10kV三相组合式过电压保护器爆炸原因及改造措施
表 4 改造后 #11 机组甲给泵耗电率
名称
1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 合计
0.204%×0.43＝651 321 元 2 台机组每年合计节约厂用电
3044250kW·h，增加盈利 1309027.5 元。
自发电量／ 万 kW·h 8 955 7 715 8 707 2 050 4 247 7 401 8 108 5 740 7 823 7 700 7 812 7 945 84 203
有串联间隙氧化锌过电压保护器的优点有：（1）消除氧化
图 3 三相组合式有串联间隙氧化锌过电压保护器结构图 锌阀片的荷电率。（2）对暂态过电压（工频过电压、谐振过电压） 进行有效防护，将全部暂态过电压限定在保护死区内，使氧化 锌阀片免受其危害。
其固有缺陷有：（1）间隙密封问题。由于工艺原因，间隙不 可能做到在真空下密封，可能造成漏气，使潮气或水分进入。即 使用密封胶把间隙周围完全封死，由于间隙之间有空气，长时 间放电膨胀会产生“吸潮”现象，间隙受潮容易造成氧化锌阀片 发生泄漏，时间一长就会老化。（2）由于有间隙存在，不适合做 直流 1 mA 下的电压 U1 mA 及 75%U1 mA 下的泄漏电流试验， 只能做绝缘电阻与工频放电试验。工频放电试验原理是取三次 放电电压的平均值与出厂值进行比较，在合格范围内就正常， 而氧化锌阀片必须做 75%U1 mA 下的泄漏电流试验才能判断 是否老化。这就造成有的过电压保护器在间隙受潮后做工频放 电试验虽然合格，但是氧化锌阀片早已老化，当发生过电压时 就会爆炸，给电力系统带来巨大隐患。（3）采用四星型接线结构 时，需要人为设置一个中性点，这就会使阀片单元的运行工况 发生变化，带来绝缘配合困难。（4）相间过电压保护每相阀片单 元各占 1／2，当某一相故障时，另一相阀片无法承担全部相间过 电压能量。（5）为了相间阀片单元的运行可靠性，需兼顾相 - 地 过电压的保护水平，阀片额定电压需相间提高，地相降低。
一起220kV氧化锌避雷器爆炸原因分析及防范措
１ 概 述
避雷器是保护 电力设 备避免受过 电压危 害的重要 电气设 备 。 目前 电 力 系统 所 使 用 的避 雷 器 主 要 为 氧 化 锌 避 雷 器 （Ｏ ， Ｍ Ａ）其运行 的可靠性将直接影响 电力系统 的安全 。当氧化 锌避雷器存在 内部受潮 、 阀片老化等缺陷时 ， 一般通过停 电预 防性试验 、 电测试就 可以检查 出来 ， 氧化锌避雷器 阀片为 带 但 非线性 电阻元 件 ， 电压及 环境 因素长期作用下会产 生劣化 。 在 避雷器 的劣化 是一个逐渐 的过程 ，当达到一定程度后其 劣化 速度将会 显著加快 ，以至于有 时通过停 电试验或带 电测试时
Ａ ２０ ０７ Ｂ Ｃ Ａ ２０ ０８ Ｂ Ｃ Ａ ２０ ０９ Ｂ
角度
总 电流（ Ａ ｍ １
阻性 电流（Ａ ｍ １
容性电流（ ） ｍＡ
中
７ ６ ９． ８ ４ ２． ８ ０ ６． ７９． ９ ８ ０ ３． ８ ２ ５． ７９． １ ８ ５ ３．
念下运行 一
要求 。 其他各节避雷器 阀片保留在密封的支持绝缘 子内 ， 而绝
缘 子 外 表 较 为 脏 污 ， 空 气 湿 度 较 大 ， 测 量 阀 片 的 Ｉ值 ， 且 为 采
用屏蔽支持绝缘子 外部 泄漏法进行测量 。该组避 雷器最近 两 次（ 分别为 ２ ０ ０５年 和 ２ ０ ０ ７年 ） 的停电预试数据 和近 ３年 的带
基波峰值 Ｉ
０． ７６１ ０． ２ ７２ ０． ３ ７９ ０．６５ ８
备 注
温 度 ：２ ℃ ９ 湿 度 ：６ ％ ５
温 度 ：３ ℃ ３
氧化锌避雷器泄漏电流超标的原因分析和处理
氧化锌避雷器泄漏电流超标的原因分析和处理摘要：氧化锌避雷器在长期运行后，其内部电阻片绝缘特性发生变化，导致泄漏电流过大，严重威胁电网的安全稳定运行。
氧化锌避雷器泄漏出的电流超标原因分析及处理关键词：氧化锌避雷器；泄漏电流；试验前言：氧化锌避雷器是保证电力系统安全运行的主要保护设备之一。
主要用于保护各种电气设备免受电压损坏。
氧化锌避雷器的非线性伏安特性将通过防雷保护的电流降低到正常工作电压，并且由于其长期工作电压，在过电压运行期间电阻迅速降低，避雷器易发生老化和缺陷，严重影响被保护设备的正常运行。
氧化锌避雷器绝缘击穿或发现场爆炸事故会造成电网大面积停电。
1 避雷器的主要特点及泄漏电流目前，传统的碳化硅避雷器已被高金属氧化锌避雷器所取代。
金属氧化锌雷管的优点是：（1）体积小，结构简单，成本低，适合大规模自动化生产；（2）非线性伏安特性和优良的防护性能；（3）能承受非直流电流的多重雷击；（4）它具有良好的防污染性能泄漏电流包括三种电流：电流强度电容电流和污染电流。
电容电流是母线电压通过防雷阀片之间的容量达到质量线时形成的电流。
污染电流是雷电防护区的污染到达地面时，母线电压形成的电流。
电阻电流是决定挡板工作的重要参数。
正常工作条件下，避雷器绝缘体无电压泄漏，电流值很低，一般小于1 mA，由于各种外部因素的影响和避雷器的长期运行，避雷器铁芯中阀片的性能降低，避雷器漏电流增大的幅度取决于在线检测仪中电流表的指针位置。
2 影响避雷器泄漏电流大小的因素漏电电流是衡量避雷器绝缘性能的主要指标之一。
由于雷击电阻电流较低，受各种外界干扰因素的影响，防雷器的泄漏电流测试结果可能会受到很大影响。
这导致了对结果的错误判断。
2.1 温度的影响温度是影响防雷器泄漏电流的重要因素。
矿井温度升高时，由于防雷器内部空间有限，无法及时散热，漏电流测量值增大。
当电阻温度过高时，避雷器的电阻电流增大。
试验表明，当温度升高10℃时，避雷器的泄漏电流将增加0.6倍，以反映避雷器泄漏电流的实际值。
氧化锌过电压保护器的爆炸原因分析
氧化锌过电压保护器的爆炸原因分析一、过电压保护器的额定电压与持续运行电压取值偏低普通氧化锌过电压保护器(简称无间隙MOA)由于其没有间隙隔离运行电压与系统内部过电压,其实际就就是一个非线性电阻元件(发热元件),长年累月地接在电网上承受着各种电压力,产生老化与热稳定问题,实际观测到由很多小电流相加累积成很大能量,超过少数几次大幅值的发热能量(过电压的冲击),无间隙MOA就站到了“第一道防线”了。
尤其就是承受不住间歇性弧光接地过电压与谐振过电压的能量应力,极有可能成为接地故障点甚至发生爆炸。
而带串联间隙的三相组合式过电压保护器(我公司简称TBP)就成功避免了以上问题:1、采用氧化锌非线性电阻与放电间隙相组合的结构,使两者互为保护。
放电间隙使氧化锌电阻的荷电率为零,氧化锌的非线性特性又使放电间隙动作后立即熄弧,无续流、无截波,放电间隙不再承担灭弧任务,提高了产品的使用寿命。
2、电压冲击系数为1,在各种电压波形下放电值均相等,不受各种操作过电压波形的影响,过电压保护值准确,保护性能优良。
3、采用四星形接法,可将相间过电压大大降低,与常规过电压保护器相比,相间过电压降低了60～70%,保护的可靠性大为提高。
4、采用硅橡胶外套与高压电缆外引结构的TBP具有易安装、密封性强、体积小、耐震(振)动等优点。
可直接安装在开关柜的手车底盘上及消弧柜或互感器室内。
5、在系统发生间歇性弧光接地过电压及铁磁谐振过电压,其能量小于2ms400A(特殊要求时可做到2ms600～800A)方波冲击能量时,TBP可以起到保护作用。
二、过电压保护器的选型有误有些生产单位会自己选择购买过电压保护器,特别就是在氧化锌过电压保护器还不很普及的时候,以为与阀型的一样,对其的特殊性无所适从。
由于保护对象的不同,TBP分为A型(保护电动机型),B型(保护发电机、变压器、开关、母线线路)与C型(保护电容器)。
由于电动机的保护值(以10kV为例:电动机的保护值为17、2kV,母线保护的值就是23、2kV,电容器保护的值就是24、4kV)相对较低,如果用在了保护母线或电容器上,其就有可能发生爆炸;反之用B型或C型的去保护电动机,就起不了保护作用。
浅析并联电容器组氧化锌避雷器爆炸原因和防范措施
浅析并联电容器组氧化锌避雷器爆炸原因和防范措施集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-浅析并联电容器组氧化锌避雷器爆炸原因和防范措施摘要:本文对保护并联电容器组的氧化锌避雷器的特点和爆炸原因进行了详尽的分析,并提出了防范措施,对设计选型和运行监测有很好的借鉴作用。
1 引言氧化锌避雷器是用来保护电力系统中多种电气设备免受过电压损坏的电器。
保护并联电容器组的氧化锌避雷器是氧化锌避雷器应用的一个重要领域，并且是以绝对的无可争议的优越性得到电力部门和使用单位的认同，但是该氧化锌避雷器发生爆炸也是一个不容忽视的问题，认真分析其爆炸的原因，得悉其防范措施，是一个有着现实意义的事情。
2并联电容器组用的氧化锌避雷器的特点：2.1装设位置的分类：①中性点；②电源侧；③与电容器并联；④与电抗器并联四类。
2.2从避雷器的角度看，电容器组是一个阻抗很小的设备，在电容器放电时将产生幅值大、陡度很高的放电电流。
由于氧化锌避雷器的高度的非线性特性，截断超过保护水平的所有暂态过电压，而将剩余电荷留在未被扰动的的电容器中。
无间隙氧化锌避雷器是非常适合保护并联电容器组的。
3、并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸原因分析3.1额定电压取值偏低氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特性的一个重要参数，也是一种耐受工频电压能力的指标。
通常避雷器的额定电压应在对系统暂态过电压的计算分析及样本提供的工频过电压耐受时间特性曲线比较的基础上，选择避雷器的额定电压。
在一定的电网电压等级和设备绝缘水平下，避雷器的额定电压越低，保护水平也越低，但保护裕度可以增大。
所以我们平时就选用较低额定电压的避雷器。
3.2持续运行电压取值偏低避雷器持续运行电压还应该大于或等于该系统的最高相电压，才能保证长时间运行下的热稳定。
现在各标准、规范、导则已统一意见，按系统最高电压Um来选择氧化锌避雷器。
在GB11032-89中，无论是对额定电压，还是持续运行电压定义不够严密，而且取值又偏低，造成以前保护电容器组氧化锌避雷器频繁爆炸。
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氧化锌过电压保护器的爆炸原因分析
一、过电压保护器的额定电压和持续运行电压取值偏低
普通氧化锌过电压保护器（简称无间隙MOA）由于其没有间隙隔离运行电压和系统内部过电压，其实际就是一个非线性电阻元件（发热元件），长年累月地接在电网上承受着各种电压力，产生老化和热稳定问题，实际观测到由很多小电流相加累积成很大能量，超过少数几次大幅值的发热能量（过电压的冲击），无间隙MOA就站到了“第一道防线”了。
尤其是承受不住间歇性弧光接地过电压和谐振过电压的能量应力，极有可能成为接地故障点甚至发生爆炸。
而带串联间隙的三相组合式过电压保护器（我公司简称TBP）就成功避免了以上问题：
1、采用氧化锌非线性电阻和放电间隙相组合的结构，使两者互为保护。
放电间隙使氧化锌电阻的荷电率为零，氧化锌的非线性特性又使放电间隙动作后立即熄弧，无续流、无截波，放电间隙不再承担灭弧任务，提高了产品的使用寿命。
2、电压冲击系数为1，在各种电压波形下放电值均相等，不受各种操作过电压波形的影响，过电压保护值准确，保护性能优良。
3、采用四星形接法，可将相间过电压大大降低，与常规过电压保护器相比，相间过电压降低了60～70%，保护的可靠性大为提高。
4、采用硅橡胶外套和高压电缆外引结构的TBP具有易安装、密封性强、体积小、耐震（振）动等优点。
可直接安装在开关柜的手车底盘上及消弧柜或互感器室内。
5、在系统发生间歇性弧光接地过电压及铁磁谐振过电压，其能量小于2ms400A
（特殊要求时可做到2ms600～800A）方波冲击能量时，TBP可以起到保护作用。
二、过电压保护器的选型有误
有些生产单位会自己选择购买过电压保护器，特别是在氧化锌过电压保护器还不很普及的时候，以为与阀型的一样，对其的特殊性无所适从。
由于保护对象的不同，TBP分为A型（保护电动机型），B型（保护发电机、变压器、开关、母线线路）和C型（保护电容器）。
由于电动机的保护值（以10kV为例：电动机的保护值为17.2kV，母线保护的值是23.2kV，电容器保护的值是24.4kV）相对较低，如果用在了保护母线或电容器上，其就有可能发生爆炸；反之用B 型或C型的去保护电动机，就起不了保护作用。
所以在设计及安装时，一定不能把过电压保护器的型号选错。
另外，过电压保护器的使用与海拔也密切相关，一般的组合式过电压保护器完全能满足海拔2000米以下的使用环境。
但当海拔超过2000米时，订货时一定要特殊注明，这样方便我公司在生产过程中严格按照海拔的高度对过电压保护器的保护电压值进行适当调整，避免在高海拔使用过程中由于保护电压值不当而造成过电压保护器的破坏甚至爆炸事故的发生。
但同行业的一些公司就忽略了这些因素，只是在字面上提到海拔，而实际生产过程中还是按照一般海拔高度的过电压保护器进行生产，人为制造了过电压保护器运行中的隐患。
这也是过电压保护器事故或爆炸的原因之一。
三、过电压保护器自身通流容量不够
通流容量是由SiC过电压保护器沿用下来的概念，即2ms方波冲击耐受试验电流。
过电压保护器的国标中（无论无间隙MOA，还是带串联间隙的组合式
过电压保护器）其2ms方波冲击电流不小于400A。
按规程规定，系统产生的过电压的储能小于氧化锌过电压保护器的通流能力时才可用氧化锌过电压保护器限制过电压，如果系统产生的过电压通流能力大于过电压的通流容量，极易造成过电压保护器“不堪重负”而爆炸。
而一些公司由于竞争或利益最大化的一些因素，不仅不能严格按照国标进行生产，还偷工减料，大大降低了2ms方波冲击电流，有些甚至连100A都达不到，这种小容量的过电压保护器为其运行中发生爆炸埋下了隐患（这是最近电力系统中过电压保护器爆炸的重要原因之一）。
我公司严格按照国家的标准进行生产，而且还率先研发了一种专门使用于过电压发生频率大、海拔高度高的大容量过电压保护器（我公司简称LKDB）,其2ms方波冲击电流不小于达到600～800A，大大提高了对保护对象的保护。
注：要满足2ms方波冲击电流不小于400A，对相应的氧化锌电阻片的直径和电位梯度都有严格要求，一般要满足此要求，氧化锌电阻片直径不小于42mm，电位梯度不小于2.0kV/cm。
四、受潮、老化、污秽的影响
受潮的原因主要与产品的生产、运输等有关，其主要原因与生产过程中没有严格对环境进行要求（正常的生产环境对温度、湿度都有严格要求，尤其是间隙，一旦温湿度达不到要求，极易发生爆炸，这也是电力系统中过电压保护器爆炸的重要原因之一）。
受潮的途径有两个：一是密封不良使潮气或水分侵入，密封垫的质量和组装工艺是关键；二是产品元件受潮或装配车间不合格造成的。
外部污秽可能引起过电压保护器表面电压分布不均匀,有可能使过电压保护器局部发热。
这就要求过电压的相与相、相与地的距离满足系统的要求，而且使用
的绝缘材料（如过电压底盒、硅胶套、硅胶电缆等）要求比较高。
我公司对生产环境要求非常严格，完全按照规定的温湿度进行控制和生产，并对主要元器件进行严格的烘烤和除湿，杜绝了间隙等元器件因受潮而引起的过电压保护器的故障或爆炸事故。
但有些厂家有的是限于生产环境的因素，有的是因为管理的问题，使得主要元器件的温湿度达不到生产要求，人为因素埋下过电压保护运行中的事故甚至爆炸的祸根。