氧化锌避雷器阻性电流测试..

实例分析1
• 2011年10月8日利用避雷器泄漏电流带电测试 仪进行测试时，发现2#主变110kV避雷器A相全电 流及阻性电流数据异常，B、C相全电流数据正常 ，C相阻性电流异常，但怀疑是由于A相异常通过 角度补偿造成的。
• 为进一步检查分析该组避雷器 的故障情况，10月24日晚安排 检修人员对该组避雷器进行红 外热像检测 ，热像检测图如下 图 B、C相避雷器红外测温 ， A相避雷器中上部最高温度为 34.1℃，周边环境及避雷器瓷 套温度为26℃左右。B、C相避 雷器红外热像温度正常。可以 判断A相避雷器内部阀片存在异 常发热情况。再次对避雷器进 行带电全电流检测发现，有故 障进一步发展的趋势，需尽快 将该避雷器退出运行，于10月 26日对2#主变110kV避雷器进 行紧急停电更换。
• 根据避雷器带电测试和停电试验数据，并结合对设备的解 体检查情况，可以确定避雷器缺陷产生的原因： • ① 该避雷器在生产安装过程中出现了失误，漏装下 盖板与避雷器腔体间的密封圈，使水汽进入避雷器密封腔 内，导致避雷器芯体受潮劣化。 • ② 腔体内水汽受热上浮，导致上盖板上的铜板氧化 出现铜绿。 • ③ 电阻片的受潮劣化引发局部放电，导致避雷器阻 性电流和全电流增大，并使得电阻片发热。电阻片和其表 面的陶瓷釉受热膨胀，在薄弱点出现了破损。 • ④ 电阻片陶瓷釉破损导致该片绝缘性能下降，同时 ，电阻片间的均一性发生变化，形成避雷器运行电位分布 的不均匀，从而出现该避雷器电阻片破损处对应点温度升 高。
5 测试过程中注意事项
• 排除不良因素对实验的影响
除接线方式 、气候条件外，还有电压波动 ，全 电流变化、电磁干扰及对地的杂散电容等，另外 ，仪器的抗干扰性也会直接影响测量结果
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6 氧化锌避雷器测试仪 步骤
图所示 为仪器的接线图 下面来看一下具体接线方 式
7 接线具体步骤
• 1 仪器接地
• 2 打开仪器开关 待机状态 • 3 连接电压信号线，电压高压PT二次侧100╱√3绕组，电压测试线绿 色接B相绕组的相线 黑色接中性线
3. 避雷器电流分析
• 氧化锌避雷器的泄漏电流可以被分为两部分：容性部分和阻性部分， 一般认为阻性电流仅占总泄漏电10%~20%。 • 如下图2为MOA的等效电路，由非线性电阻R和电容C并联组成。其 中Ix为MOA的总泄漏电流，Ir为阻电流性电流，Ic为容性电流。由图2 知，MOA的阻性电流与电压同相位，而容性电流超前电压90°，其 电压和电流的矢量图如图3所示。
2.测量避雷器阻性电流的目的
• 由于MOA有良好的非线性电阻特性，所以氧化锌避雷器 内部是没有间隙的。正是由于没有间隙，在正常运行中阀 片长期承受电力系统运行电压的作用，以及内部受潮或过 热等因素的影响，因而会造成阀片非线性电阻特性的劣化 。这种劣化的主要表现是正常电压下的阻性电流的增加， 阻性电流的加大造成发热量的增加，避雷器内部温度的上 升，温度的上升又加速阀片的老化，形成恶性循坏，最后 导致MOA由于过热而损坏，严重时可能引起避雷器的爆 炸，引起大面积停电事故。 • 一般认为仅占总泄漏电流10%~20%的阻性电流的增加是 引起MOA劣化的主要因素，所以从总泄漏电流中准确提 取其阻性电流是判断MOA运行状况的关键。
避雷器构造
氧化锌避雷器
氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧 化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流 过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作 用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护 的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有 放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断 的作用。 氧化锌避雷器（MOA）具有体积小、造价低、保护性 能优越、非线性特性好，无续流，流通量大、耐污性 能好等优点，广泛应用于电力系统的过电压保护。
4. 测量原理
• 阻性电流的测量是在避雷器持续运行电压下进行的，可以 通过静电电压表测量该值，持续运行电压可以通过避雷器 的铭牌得到。
• 从以上分析可知，在避雷器持续运行电压下要想求得阻性 电流Ir ，我们只需要测出电压U和总泄漏电流Ix之间的相角 差 φ 以及Ix的有效值，就能根据 Ix=Ircos φ 计算得出阻 性电流Ir的有效值。
测量结果中 三相的相角不能差距太大 一般在80 到87之间 泄漏电流、容性电流不能为0 如果出 现上述情况 检查线路 复测
9.试验结果的处理
一般从下面几个故障中判断： • 避雷器内部受潮，导致阻性电流及全电流增大 • 避雷器阀片老化，劣化，导致阻性电流及全电流 增大 • 底座绝缘不良 • 避雷器复合外套绝缘不良、避雷器密封不良
• 4 连接电流信号线，首先将电流信号线的黑色线夹与被测 避雷器的接地线可靠连接，然后将电流信号线黄绿红分别 与ABC三相避雷器的放电计数器的上端
•
5 在确认接线无误后 开始测量，观察数据后 打印
8 测量结果分析
• • • • • • • • • • • • 测量后 显示屏出现如下结果 Ux ：工频电压有效值，此电压为实测电压； Ix ：全电流有效值； Φ ：基波电流超前基波电压的相位差。 Ir ：阻性电流有效值； Irp：阻性电流峰值。 Ir1p：阻性电流基波峰值。由于Ir1p比较稳定， 有确切来源，应以Ir1p为主要的阻性电流判据。 Ir3p：阻性电流三次谐波峰值； Ir5p：阻性电流五次谐波峰值； Ir7p：阻性电流七次谐波峰值； Ic1p：容性电流基波峰值。 P ：有功功率；
解体分析图
• 在金属导体中电流跟电压成正比，伏安特 性曲线是通过坐标原点的直线 ，反之 ，电 压和电流不成正比适用范围及特点原理的 为非线性特性
• 有损耗的介质可以用一个理想电容和一个 有效电阻的并联电路表示，通过电阻的电 流称阻性电流
• 有损耗的介质可以用一个理想电容和一个 有效电阻的并联电路表示，通过电容的电 流称容性电流。 • 在绝缘体中，因为分布电容的存在，流过 绝缘体的电流，除了有阻性电流还有容性 电流，这是因为电容的充放电引起的，在 直流环境中，不会有容性电流的存在！
适用范围及特点原理
• 交流无间隙金属氧化物避雷器用于保护交流输变电设备的 绝缘，免受雷电过电压和操作过电压损害。适用于变压器 、输电线路、配电屏、开关柜、电力计量箱、真空开关、 并联补偿电容器、旋转电机及半导体器件等过电压保护。 • 交流无间隙金属氧化物避雷器具有优异的非线性伏· 安特 性，响应特性好、无续流、通流容量大、残压低、抑制过 电压能力强、耐污秽、抗老化、不受海拔约束、结构简单 、无间隙、密封严、寿命长等特点。 • 避雷器在正常系统工作电压下，呈现高电阻状态，仅有微 安级电流通过。在过电压大电流作用下它便呈现低电阻， 从而限制了避雷器两端的残压
氧化锌避雷器阻性电流测量
1.避雷器
• 用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制 续流时间也常限制续流赋值的一种电器。本术语 包含运行安装时对于该电器正常功能所必须的任 何外部间隙，而不论其是否作为整体的一个部件 • 避雷器通常连接在电网导线与地线之间，然而有 时也连接在电器绕组旁或导线之间。 • 避雷器有时也称为过电压保护器，过电压限制器 （surge divider）。