避雷器带电测试心得

避雷器带电测试心得

在电力系统中，避雷器能释放雷电或操作过电压能量，保护电气设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。

金属氧化物避雷器(MOA)因其优越的过电压保护特性局属站应用最多的避雷器。但MOA的故障可能会导致其爆炸，影响系统安全运行，必须对运行中的避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验，由于避雷器预试(特别是主变三侧避雷器)必须停运主设备，会降低设备的运行可靠性，而且有时因为运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器无法按时预试，因此避雷器的不停电测试显得尤为重要。

1．避雷器测试现状：

当前，对避雷器的状态监测的有效手段之一是在线检测，在线检测目前普遍采用的方法是测量避雷器的全电流，具体是在110KV等级及以上的避雷器的下端接地回路上安装泄漏电流监视仪，通过定时人工巡视来监视泄漏电流的大小与变化趋势或将数据远传到检测中心进行统一分析，通过记录全电流读数来判断避雷器的老化和绝缘损

坏程度。

然而这些测量方法所得到的全电流中包含了避雷器表面的泄漏电流、内部的泄漏电流以及本体电容电流等的总和，它不能有效反映避雷器内部绝缘（支架绝缘、内壁绝缘、氧化锌片的质量……等）的真实运行情况。

因此，目前在线监测获取数据的片面性以及较高的购置、安装和维护成本，决定了它无法全面透彻的反应避雷器的运行状况以及立即大批量使用。在这种情况下，每年春、秋季进行的两次避雷器带电测试工作是十分必要的，通过测量避雷器的全电流、阻性电流和损耗功率，可以清晰准确的分析出避雷器的运行状况，为状态检修工作提供最直观的数据以供判断。

2．技术问题：

1）在运行电压下流过避雷器的泄漏全电流包含了阻性泄漏电流分量、容性泄漏电流分量两部分。在避雷器处于正常运行电压状态下阻性电流分量远远小于容性分量，一般阻性泄漏电流分量占全电流的比例不会超过10—15%的数值，所以阻性分量即使增加一倍，全电流的变化不会超过5.0%。所以采用全电流的测量方法，就不能有效监视避雷器的内部性能劣化的趋势。

2）在运行电压下的测量，由于运行电压的变化幅度将达到大于5%以上，所以产生的全电流的变化由于电容分量的线性变化影响使测量全电流数值的结果也有5%以上幅度的变化，从而淹没了由于阻性电流变化而引起上面提到的全电流变化5%的比例。

3）如果避雷器在运行中由于内部元件发生劣化，引起阻性泄漏电流的增加，即有功损失分量不断加大，如此继续劣化下去，达到一定程度后会导至避雷器的热崩溃，若不能迅速将不正常的避雷器及时退出运行，很可能在一段时间内（几月、天或数小时）发生爆炸，引发大面积电力事故。

分析一般引起避雷器阻性泄漏电流增加的原因有下面主要方面：

A、避雷器的内部受潮而产生的内部绝缘下降

a、避雷器在制造中由于在正常的气候条件下进行组装，留存有一定的湿度。

b、避雷器内部的绝缘材料的吸潮性或者内部有潮气而没有将其排除进行组装，投入运行以后缓慢的释放。

c、本体本身与密封口的呼吸作用。

d、外瓷套本身材料老化或者呼吸作用。

B、避雷器的氧化锌片本体在通流负载下质量发生变化。

a、大雷电流冲击引起积累效应。

b、高内过电压冲击。

c、长期运行电压下的自然老化。

d、氧化锌片的通流容量与实际的通流量不符合加剧老化。

资料反映，在避雷器损坏的统计中是由于内部受潮所引起的比例达到总故障数50%以上，而氧化锌片的劣化所引起的事故大约占30%不到。

要解决这些问题，除了制造厂在元件及制造工艺上提高固然很重

要外，对于班组如何加强对避雷器在运行中的带电测试也至关重要，若能及时发现避雷器的劣化趋势，就可尽快采取措施或将避雷器退出运行，达到预防事故的发生。

I2

I1

KV

图1 避雷器伏安特性图

3．通过试验证明阻性电流反映的可靠度：

下面将避雷器的泄漏电流进行了一组试验，数据如表1所示（测量仪器MD-1B氧化锌避雷器带电检测仪，被试避雷器为XXXX避雷器A相，数据时间为2009.3-2011.3）：

表1：避雷器泄漏电流表：

从表1数据看，在正常状态下阻性电流分量要比电容电流分量小得多，避雷器的全电流为680—700微安左右，而阻性电流基波峰值只有150—180微安左右，此时容性电流的数值接近于全电流，取2009年3月16日的数据计算说明：

容性电流分量计算：Ic= 682μA

阻性电流有效值是：Ir=188/1.414=133（有效值）

当阻性电流峰值增加到300微安的时候,全电流达到714微安,仅比695微安大了19微安，增加的比例是3%，但是阻性电流峰值恰恰增加了近112微安，增加的比例达到了60%。所以阻性电流增大对全电流增大的幅度并不大，全电流不能快速、正确发现避雷器内部的质量变化，而阻性电流才能是有效的、可靠的反映氧化锌避雷器内部的质量变化。所以测量阻性电流的技术对于反映避雷器的内部质量是可靠的。而目前有的厂家说明中提到，全电流增加的数值超过10%，即可以认为是有问题的，那么在这样的情况下阻性电流实际上可能已经增加了数倍，在这样的情况下，避雷器内部的功率损失已经达到惊人的水平，在全电流变化不大的情况下，实际上避雷器已经达到了难以承受的地步。

4避雷器泄漏电流的组成：

避雷器在运行电压下的泄漏电流的组成主要部分可以分解为：1．氧化锌本体的泄漏电流

2．套管表面的泄漏电流

3．流经隔弧筒与支架的泄漏电流

4．套管内壁的泄漏电流与套管本身材料的泄漏电流

5．空气在电场作用下的泄漏电流

在实际运行中，对于正常的避雷器的内部由于结构的固定与工艺的保证，所以内部的泄漏电流基本是维持在一定的范围内。但是套管的表面受到环境的影响，导至泄漏电流有微量变化，见下面表2的测量结果（测量仪器MD-1B氧化锌避雷器带电检测仪，被试避雷器为桥头变XXXX避雷器A相，数据时间为2008.9-2011.3）：

表2 不同环境下的泄漏电流值

上表中的数据表明：避雷器在外界环境变化因素下，在泄漏仪器上测量的电流的读数会随之而发生变化，按照规程规定，变动属于正