避雷器基礎(chǔ)知識(shí)講解

1、避雷器基礎(chǔ)知識(shí)講解 培訓(xùn)的主要內(nèi)容： 1、避雷器的基本知識(shí)2、避雷器的分類3、各類避雷器的特點(diǎn)4、金屬氧化物避雷器（MOA）5、氧化鋅避雷器的主要電氣參數(shù)6、避雷器型號(hào)說(shuō)明7、氧化鋅避雷器的試驗(yàn)一、避雷器基本知識(shí) 定義：能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓能量、保護(hù) 電氣設(shè)備免受瞬時(shí)過(guò)電壓（雷電過(guò)電壓、操作過(guò)電壓、工頻暫 態(tài)過(guò)電壓沖擊）危害,又能截?cái)嗬m(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的 電器裝置。 作用：當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)時(shí)，避雷器兩端子間的電壓被限制在不超 過(guò)規(guī)定值，使電器設(shè)備免受過(guò)電壓損壞;過(guò)電壓作用后，又能使 系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常狀態(tài)，以保證系統(tǒng)正常供電。 避雷器對(duì)過(guò)電壓的保護(hù)作用： 二、避雷器的分類

2、保護(hù)間隙 排氣式避雷器 閥式避雷器 普通閥式避雷器 磁吹式避雷器 金屬氧化物避雷器（MOA）保護(hù)間隙 保護(hù)間隙由兩個(gè)間隙（即主間隙和輔間隙）組成， 常用的角型間隙與保護(hù)設(shè)備并聯(lián)的接線圖如下。排氣式避雷器 也稱管型避雷器，實(shí)質(zhì)上是一種具有一種具有較高 熄弧能力的保護(hù)間隙。 閥式避雷器 閥式避雷器的基本元件為間隙和非線性電阻（又稱 閥片）串聯(lián)。 三、各類避雷器的特點(diǎn) 保護(hù)間隙和排氣式避雷器的特點(diǎn) 伏秒特性較陡且放電分散性大，而一般變壓器和其它設(shè)備絕緣的沖擊放電 特性較平，二者不能很 好配合。 動(dòng)作后工作母線直接接地形成幅值很高的截波，危及變壓器縱絕緣。 閥式避雷器的缺點(diǎn) 普通型沒(méi)有強(qiáng)迫熄弧的措施，

3、其閥片的熱容量有限，不能承受受較長(zhǎng)時(shí)間 內(nèi)的過(guò)電壓沖擊電流的作用。 磁吹型通流容量大，但是閥片電阻的非線性系數(shù)較高。 四、金屬氧化鋅避雷器（MOA） 其核心元件是ZnO閥片，氧化鋅閥片具有很理想的非線性 伏安特性。 氧化鋅避雷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 氧化鋅避雷器微觀結(jié)構(gòu)示意圖 五、氧化鋅避雷器的主要電氣參數(shù) 額定電壓（Ur) 施加到避雷器端子間的最大工頻電壓有效值，按照此電壓 所設(shè)計(jì)的避雷器，能在規(guī)定的動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中確定的暫時(shí) 過(guò)電壓下正確地動(dòng)作。 持續(xù)運(yùn)行電壓（Uc) 允許持久的施加在避雷器端子間的工頻電壓有效值。該電 壓決定了避雷器長(zhǎng)期工作的老化性能，即避雷器吸收過(guò)電 壓能量后溫度升高，在此電壓下應(yīng)能

4、正常冷卻，不發(fā)生熱 崩潰。 持續(xù)運(yùn)行電流（Ic) 指在持續(xù)運(yùn)行電壓下，流過(guò)避雷器的電流，包含阻性電流分量 和容性電流分量，持續(xù)電流隨溫度的變化而變化，并受對(duì)地雜 散電容的影響。 起始動(dòng)作電壓（參考電壓）（Uref) 直流參考電壓（Uref.dc) : 避雷器直流參考電流是其伏安特 性曲線拐點(diǎn)附近的某一電流值，其值大約為1mA。在直流參 考電流下測(cè)出的避雷器的直流電壓的平均值。直流1mA參考 電壓（U1mA)值一般等于或大于避雷器的額定電壓的峰值。 工頻參考電壓（Uref.ac): 在避雷器通過(guò)工頻參考電流時(shí)測(cè)出的避雷器的工頻 電壓的最大值除以 2。通常Uref低于或接近于 拐點(diǎn)，高于Ur。的作

5、用 是選擇試品，對(duì)于用戶作為監(jiān)控運(yùn)行情況的參考。 倍直流參考電壓下泄漏電流 下泄漏電流一般不超過(guò)50uA。多柱并聯(lián)和額定電壓216KV 以上的避雷器漏電流由制造廠和用戶協(xié)商規(guī)定。 標(biāo)稱放電電流（In) 用來(lái)劃分避雷器等級(jí)的、具有8/20us波形的雷電沖擊電流峰值。有、 、5、10、20KA五個(gè)等級(jí)，前三級(jí)分別與中性點(diǎn)、電機(jī)型避雷器、電 容型避雷器等相對(duì)應(yīng)，電站用避雷器一般用后三個(gè)等級(jí)。殘壓（峰值）放電電流流過(guò)避雷器時(shí)其端子間出現(xiàn)的電壓峰值。 壓比（保護(hù)比） 避雷器的保護(hù)性能一般以壓比（殘壓/參考電壓） 來(lái)說(shuō)明，壓比愈小，則避雷器的保護(hù)性能愈好。 雷電沖擊殘壓與參考電壓之比，例如10KA壓比為

6、U10KA/U1mA。目前產(chǎn)品的保護(hù)比約為。 避雷器保護(hù)水平 雷電沖擊保護(hù)水平 陡波電流沖擊下最大殘壓除以和雷電沖擊最大殘壓兩值中較大者 為避雷器的雷電沖擊保護(hù)水平。 操作沖擊保護(hù)水平 避雷器的操作沖擊保護(hù)水平是規(guī)定的操作電流沖擊下最大殘壓。六、型號(hào)說(shuō)明 七、氧化鋅避雷器試驗(yàn) 測(cè)量絕緣電阻 直流1mA電壓U1mA及倍U1mA下泄漏電流 運(yùn)行電壓下的交流泄露電流 工頻參考電流下的工頻參考電壓 底座絕緣電阻 放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作檢查 七.1、測(cè)量絕緣電阻 判斷標(biāo)準(zhǔn)： 35KV以上電壓：用5000V兆歐表，絕緣電阻不小于2500M? 35KV及以下電壓：用2500V的兆歐表，絕緣電阻不小于1000M? 低

7、壓（1KV以下）：用500V兆歐表，絕緣電阻不小于2M?。 試驗(yàn)周期： 1）交接時(shí) 2) 3-6年 3）必要時(shí) 注意事項(xiàng)： 試驗(yàn)后要對(duì)被試品和鄰近試品放電。 七.2直流1mA電壓U1mA及倍U1mA下泄露電流（交接、預(yù) 試項(xiàng)目） 試驗(yàn)?zāi)康模簷z查避雷器是否受潮或者是否劣化，確定其動(dòng)作性能是否符 合產(chǎn)品性能要求。 試驗(yàn)設(shè)備：GDZG-300型直流高壓發(fā)生器。 判斷標(biāo)準(zhǔn)：U1mA實(shí)測(cè)值與出廠或初始值變化小于5%，倍U1mA下 泄漏電流不大于50uA。 試驗(yàn)周期： 1）交接時(shí) 2）3-6年 3）必要時(shí) 注意事項(xiàng)： 記錄環(huán)境溫度和濕度，閥片的溫度系數(shù)一般為0.05-0.17%，必要時(shí)候該進(jìn) 行換算，以免

8、出現(xiàn)誤判。 注意安全距離，試驗(yàn)前后對(duì)試品和相鄰試品放電。 測(cè)量接線正確：設(shè)備、儀器接地; 屏蔽線不要和試品或芯線接觸; 高壓測(cè)試線 無(wú)較大弧垂。 防止表面泄漏電流的影響，測(cè)量前應(yīng)將避雷器傘裙表面擦干凈，并可采用在 傘裙表面加屏蔽的方法解決。 泄漏電流應(yīng)在高壓側(cè)讀取，測(cè)量導(dǎo)線必須使用屏蔽線。 由于MOA非線性特性，在直流泄漏電流超過(guò)200uA時(shí)，電壓略有升高， 電流將急劇增大，所以此時(shí)應(yīng)該放慢升壓速度，在電流達(dá)到1mA時(shí)，讀取電壓值。 然后回零，切斷高壓。 在試驗(yàn)的過(guò)程中一定要在高壓輸出端加裝限流電阻。七.3 運(yùn)行電壓下的交流泄漏電流（交接、帶電預(yù)試項(xiàng)目）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)試表明，在運(yùn)行電壓下測(cè)量全電

9、流，阻性電流可在一定程度上 反映MOA的嚴(yán)重受潮，內(nèi)部元件接觸不良、閥片嚴(yán)重老化、而阻性電流的變 化如阻性電流峰值從50增大到250uA時(shí)、全電流的增大可能只有百分之幾。 試驗(yàn)設(shè)備: 阻性電流測(cè)試儀（GDYZ-301氧化鋅避雷器帶電測(cè)試儀）、（GDYD-M工頻交流耐壓試驗(yàn)裝置） 判斷標(biāo)準(zhǔn)：全電流、阻性電流和初始值相比應(yīng)無(wú)明顯變化、阻性電流增加一 倍時(shí)、須停電檢查。阻性電流增加到初始值倍、應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視。 試驗(yàn)周期： 35KV及以上投運(yùn)3個(gè)月、以后每月每個(gè)雷雨季節(jié)前后各測(cè)量一次。 注意事項(xiàng)：記錄環(huán)境溫度、相對(duì)濕度和運(yùn)行電壓、注意傘裙表面影響及相間干擾的影 響。 七.4工頻參考電流下的工頻參考電壓（交

10、接項(xiàng)目） 試驗(yàn)?zāi)康模号袛郙OA閥片老化、劣化程度。 試驗(yàn)設(shè)備：阻性電流測(cè)試儀（GDYZ-301氧化鋅避雷器帶電測(cè)試儀）、（GDYD-M工頻交流耐壓試驗(yàn)裝置） 判斷標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)符合制造廠規(guī)定 注意事項(xiàng)：測(cè)量應(yīng)每節(jié)單獨(dú)進(jìn)行、應(yīng)盡量縮短工頻參考電壓的加壓時(shí)間，應(yīng) 控制在10S以內(nèi) 底座絕緣電阻（交接、預(yù)試項(xiàng)目） 放電計(jì)數(shù)器動(dòng)作檢查（交接、預(yù)試項(xiàng)目）可在帶電狀態(tài)下檢查。 八、現(xiàn)場(chǎng)帶電測(cè)試： 近年來(lái)，金屬氧化物避雷器（下文簡(jiǎn)稱MOA）以其優(yōu)異的技術(shù) 性能逐步取代了其它類型的避雷器，成為電力系統(tǒng)的換代保護(hù) 設(shè)備。由于MOA沒(méi)有放電間隙，氧化鋅電阻片長(zhǎng)期承受運(yùn)行電 壓，并有泄漏電流不斷流過(guò)MOA各個(gè)串聯(lián)電阻片，

11、這個(gè)電流的 大小取決于MOA的熱穩(wěn)定和電阻片的老化程度。如果MOA在動(dòng) 作負(fù)載下發(fā) 生劣化，將會(huì)使正常對(duì)地水平降低，泄漏電流增大 ，直至發(fā)展成為MOA的擊穿損壞。所以監(jiān)測(cè)運(yùn)行中MOA的工 作情況，正確判斷其質(zhì)量狀況是非常有必要的。MOA的質(zhì)量如 果存在問(wèn)題，那么通過(guò)MOA電阻片的泄漏電流將逐步增大，因 此我們可以把測(cè)量MOA的泄漏電流作為監(jiān)測(cè)MOA質(zhì)量狀況的一 種手段。GDYZ-301氧化鋅避雷器帶電測(cè)試儀主要作用是用于測(cè)量MOA的全電流和阻性電流，由此 判斷MOA是否受潮。 主機(jī)接地端接地端電源開關(guān)電源開關(guān)觸摸彩色液晶觸摸彩色液晶指示燈指示燈充電輸入充電輸入U(xiǎn)SB接口接口天線吸盤天線吸盤天線端天線端有線同步有線同步2-10mA電流輸入電流輸入熱敏打印機(jī)熱敏打印機(jī)觸摸筆觸摸筆0-2mA電流輸入電流輸入電源開關(guān)電源開關(guān)充電輸入充電輸入指示燈指示燈天線吸盤天線吸盤天線端天線端有線同步有線同步接地端接地端主機(jī)PT電壓發(fā)送機(jī)PT電壓