避雷器(MOA)技術(shù)講座

1、避雷器（避雷器（MOA）技術(shù)講座）技術(shù)講座一、避雷器的作用和種類一、避雷器的作用和種類 1、避雷器用來(lái)防止雷電波沿線路侵入變電站或其他建筑物危害電氣設(shè)備絕緣的一種防雷裝置。它必須與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)。避雷器間隙（無(wú)間隙）的擊穿電壓比被保護(hù)設(shè)備絕緣的擊穿電壓低，正常工作電壓作用時(shí)避雷器間隙不會(huì)被擊穿，當(dāng)雷電波沿導(dǎo)線傳來(lái)，出現(xiàn)危及被保護(hù)物絕緣的過(guò)電壓時(shí)，避雷器間隙便很快補(bǔ)擊穿，對(duì)地放電，使大量的電荷都泄入地中。從而限制了被保護(hù)物絕緣上的過(guò)電壓數(shù)值，起到了保護(hù)設(shè)備絕緣的作用。過(guò)電壓過(guò)去以后，要求間隙孔不入能迅速滅弧，否則在電網(wǎng)工頻電壓的作用下，會(huì)造成接地事故，破壞電網(wǎng)的正常進(jìn)行。 2、避雷器主要有閥型

2、避雷器和氧化鋅避雷器。 下面主要談一談氧化鋅避雷器二、氧化鋅避雷器的特點(diǎn) 變電站內(nèi)必須裝設(shè)避雷器以限制雷電波入侵時(shí)的過(guò)電壓，這是變電站防雷保護(hù)的基本措施之一（其它有保護(hù)間隙、避雷線、避雷針、接地網(wǎng)、接地裝置）。避雷器的主要特點(diǎn)： 1）、氧化鋅避雷器與外套構(gòu)成密實(shí)的整體，消除了引起呼吸作用的空腔，解決了內(nèi)部元件受潮的關(guān)鍵問(wèn)題。 2）、整體耐受內(nèi)過(guò)電壓能力強(qiáng)，老化特性好。 3）、結(jié)構(gòu)緊湊，零部件少，體積小和質(zhì)量輕。 4）、保護(hù)特性穩(wěn)定，響應(yīng)快，陡波特性好，無(wú)截波，能耐受多重雷擊，能限制異常操作過(guò)電壓，能在重污穢等惡劣環(huán)境中可靠運(yùn)行。 5）、軟質(zhì)橡塑外套可防止惡性爆炸事故，可防止在運(yùn)輸與安裝過(guò)程中破

3、損。 6）、金屬氧化物避雷器除了有較理想的非線性伏安特性外，還有不少優(yōu)點(diǎn)。一是無(wú)間隙。在工作電壓下，金屬氧化物避雷器實(shí)際上相當(dāng)一絕緣體，因而工作電壓不會(huì)使氧化鋅閥片燒壞，同時(shí)，因無(wú)間隙，故大大改善了陡波下的響應(yīng)特性。二是無(wú)續(xù)流，故只要吸收過(guò)電壓能量即可，這樣，對(duì)金屬氧化物避雷器的熱容量的要求比閥型避雷器低得多。三是電氣設(shè)備所受過(guò)電壓可以降低。 （閥型避雷器只在串聯(lián)間隙放電后才可將電流泄放，而金屬氧化物避雷器在整個(gè)過(guò)電壓過(guò)程中都有電流流過(guò)，因此降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的過(guò)電壓）。四是通流容量大，可以用來(lái)限制內(nèi)部過(guò)電壓。另外，金屬氧化物避雷器體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便，使用壽命也長(zhǎng)

4、，因此金屬氧化物避雷器將取代閥型避雷器。二、氧化鋅避雷器型號(hào)含義二、氧化鋅避雷器型號(hào)含義 1、以樂(lè)平變電站南樂(lè)I 線Y20W1-444/1063W型氧化鋅避雷器為例說(shuō)明各符號(hào)的含義。 Y20W1-444/1063W ： Y-表示氧化鋅避雷器 20-表示標(biāo)稱放電電流 W-表示無(wú)間隙 1-表示設(shè)計(jì)序號(hào) 444-表示避雷器的額定電壓 1063-表示標(biāo)稱放電電流下的殘壓 W-表示防污 2、樂(lè)平變電站有下列型號(hào)氧化鋅避雷器 三、氧化鋅避雷器的元件三、氧化鋅避雷器的元件 1、接線壓板 2、接線蓋板 3、均壓環(huán) 4、防雨帽 （罩） 5、復(fù)合外套 （瓷套） 6、閥片 7、接地引下線 附件：計(jì)數(shù)器 在線監(jiān)測(cè)儀

5、四、氧化鋅避雷器非正常狀態(tài)四、氧化鋅避雷器非正常狀態(tài) 1、異?；蛉毕轄顟B(tài)。 2、事故狀態(tài),即擊穿或燒毀或爆炸。五、氧化鋅避雷器主要故障原因五、氧化鋅避雷器主要故障原因 （1）要有關(guān)部門調(diào)查結(jié)果分析表明，氧化鋅避雷事故原因69%是制造質(zhì)量問(wèn)題，25%是運(yùn)行不當(dāng)，6%是選型不當(dāng)。制造質(zhì)量問(wèn)題所引起的爆炸事故中，內(nèi)部受潮是主要原因。 （2）密封不良是導(dǎo)致內(nèi)部受潮的主要原因： 1）密封膠圈壓縮變形的壽命指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，易造成密封失效，這一般在運(yùn)行一段時(shí)間以后、氣候驟然變化或雨季以后，就表現(xiàn)出來(lái)。 2）兩端蓋板加工粗糙，有毛刺，將防爆板刺破導(dǎo)致潮氣或水分侵入；鑄造質(zhì)量差，有砂眼，加工時(shí)密封槽出現(xiàn)缺口

6、，使密封膠圈裝上后不起作用，潮氣或水分由缺口進(jìn)入。 3）組裝時(shí)漏裝密封膠圈或?qū)⒏稍飫┐鼔涸诿芊馊ι?，或是密封膠圈位移，或是沒(méi)土封死充氮?dú)獾目住?4）瓷套質(zhì)量先天優(yōu)劣，或運(yùn)輸過(guò)程中受損，出現(xiàn)不易觀察的裂紋，使潮氣緩慢侵入。 （3）產(chǎn)品制造過(guò)程中的因素是避雷器內(nèi)部受潮的另一原因。總裝車間環(huán)境不良，或運(yùn)輸后未經(jīng)干燥處理將附著有潮氣的閥片和絕緣件裝入瓷套內(nèi)，出廠時(shí)使潮氣就被封在瓷套內(nèi)。裝氮?dú)獾匿撈课唇?jīng)干燥處理,就灌入干燥的氮?dú)?，使氮?dú)馐艹?，在充氮時(shí)將潮氣帶入避雷器中。從一些事故避雷器殘骸可看到，閥片沒(méi)有通流痕跡，閥片兩端鋁面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大電流通過(guò)后的放電斑痕，而在瓷套內(nèi)壁或閥片側(cè)面卻有閃絡(luò)痕跡，在金屬附件

7、上有銹斑或鋅白，（我分公司羅坊變、和夢(mèng)山變避雷器發(fā)生爆炸）可以證明就是避雷器受潮直接導(dǎo)致的絕緣擊穿。 （4）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理： 1）避雷器廠家片面追求體積小、重量輕，致使瓷套干閃、濕內(nèi)電壓太低。 2）固定閥片的支架絕緣性能不良，有的甚至用青殼紙卷閥片，復(fù)合絕緣的耐壓強(qiáng)度難以滿足要求。 3）閥片通流容量較小，使用在某些地方，實(shí)際雷電流大，殘壓高，失去保護(hù)作用。 （5）參數(shù)選擇不當(dāng)。 （6）操作不當(dāng)。如操作人員將中心點(diǎn)接地系統(tǒng)變?yōu)榫植坎唤拥叵到y(tǒng)，使施加到某臺(tái)避雷器兩端電壓大大超過(guò)其持續(xù)運(yùn)行電壓，就可能導(dǎo)致避雷器熱擊穿爆炸。雙如在變壓器中心點(diǎn)接地開(kāi)關(guān)未閉合的情況下，操作斷路器使變壓器分合閘且斷路器

8、三相嚴(yán)重不同期時(shí)，極有可能使中性避雷器爆炸。 （7）閥片老化。有些產(chǎn)品老化特性不好，如運(yùn)行一段地間以后，部分閥片首先劣化，造成避雷器參考電壓下降，電位分布不均勻，阻性電流和功率損耗增加，在電網(wǎng)電壓不變惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致避雷器熱崩潰而爆炸。 六、氧化鋅避雷器常見(jiàn)故障及異?，F(xiàn)象六、氧化鋅避雷器常見(jiàn)故障及異?，F(xiàn)象 （1）氧化鋅避雷器事故時(shí)的特點(diǎn)： 1）雷擊線路，在斷路器跳閘同時(shí)，斷路器或互感器燒毀，氧化鋅避雷器爆炸，發(fā)生概率高。 2）接地時(shí)或絕緣子擊穿時(shí)，氧化鋅避雷器爆炸。發(fā)生概率高。 3）系統(tǒng)操作時(shí)，氧化鋅避雷器爆炸。 4）晴天，系統(tǒng)無(wú)任何操作，氧化鋅避雷器也發(fā)生爆炸。 5）氧化鋅避雷器爆炸既可能

9、發(fā)生在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，也可以發(fā)生在中性直接接地系統(tǒng)。（進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)的產(chǎn)品都有此種現(xiàn)象發(fā)生）。 七、氧化鋅避雷器良好初始狀態(tài)要點(diǎn)七、氧化鋅避雷器良好初始狀態(tài)要點(diǎn) 1、正確選擇型號(hào)、參數(shù) （1）避雷器的保護(hù)水平。 避雷器的保護(hù)水平與本身運(yùn)行可靠性是兩個(gè)互相矛盾的要求，避雷器參數(shù)的選擇是一個(gè)優(yōu)選的過(guò)程，不能顧此失彼。避雷器參數(shù)選擇原則如下： 1）根據(jù)被保護(hù)設(shè)備類型選擇避雷器的類型，如對(duì)電機(jī)、并聯(lián)電容器、變電站設(shè)備、配電設(shè)備、電氣鐵道系統(tǒng)等，分別采用在型號(hào)的W（無(wú)間隙）或C（串聯(lián)間隙）后帶D（保護(hù)電機(jī)）、Z（電站）、S（線路）、等的避雷器，這是因?yàn)檫@些地點(diǎn)的過(guò)電壓能量不同以及這些設(shè)備的絕緣水平不同

10、。 1）根據(jù)被保護(hù)設(shè)備類型選擇避雷器的類型，如對(duì)電機(jī)、并聯(lián)電容器、變電站設(shè)備、配電設(shè)備、電氣鐵道系統(tǒng)等，分別采用在型號(hào)的W（無(wú)間隙）或C（串聯(lián)間隙）后帶D（保護(hù)電機(jī)）、Z（電站）、S（線路）、等的避雷器，這是因?yàn)檫@些地點(diǎn)的過(guò)電壓能量不同以及這些設(shè)備的絕緣水平不同。 2）氧化鋅避雷器的額定電壓Ur是指其兩端即相對(duì)地允許施加的最大工頻電壓有效值，這里注意，避雷器額定電壓Ur與所在系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓Un不是一回事，選擇較低值的額定電壓Ur可以提高保護(hù)水平，但也相應(yīng)降低了避雷器本身的運(yùn)行可靠性和使用壽命。避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓Uc是允許持久地施加在避雷器兩端的工頻電壓有效值。 3）Ur（額定電壓）的取值還要求

11、其制造廠提供的避雷器工頻電壓耐受時(shí)間特性曲線能符合所在系統(tǒng)暫時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓能量的要求。避雷器工頻電壓耐受時(shí)間特性表示避雷器具有在一定時(shí)間內(nèi)隨一定程度的工頻電壓升高的能力。并非每一次避雷器選擇都必須進(jìn)行工頻電壓耐受時(shí)間特性校核，只有當(dāng)避雷器安裝點(diǎn)有可能出現(xiàn)幅值較大、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的暫時(shí)過(guò)電壓的特殊情況，或?yàn)榱巳〉酶蟮谋Ｗo(hù)裕度而選擇較低一級(jí)額定電壓的避雷器時(shí)，才進(jìn)行工頻電壓耐受時(shí)間特性校核，此時(shí)要求安裝地點(diǎn)的暫時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓幅值時(shí)間曲線低于避雷器工頻電壓耐受時(shí)間特性曲線。 4）考慮到保護(hù)設(shè)備與被保護(hù)設(shè)備之間還有一定電氣距離以及還有其他一些未知因素，設(shè)備的絕緣水平與避雷器的保護(hù)水平之間應(yīng)有一定的裕度 5）氧化鋅避雷器的標(biāo)稱放電電流分20kA、10kA、5kA、2.5kA、1.5kA五種。對(duì)220kV及以上系統(tǒng)，一般用10kA及以上。 對(duì)同一雷電殘壓參數(shù)的避雷器，所選取的標(biāo)稱放電電流值越大，在相同雷電流下的實(shí)際殘壓值越低，因?yàn)閮烧邭垑簠?shù)所對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱電流是不一樣的。 （2）避雷器的通流能力（電流沖擊耐受試驗(yàn)）。通流能力包含：4/10s大電流沖擊耐受能力和長(zhǎng)持時(shí)間沖擊電流耐受能力，后者又分線路放電試驗(yàn)和2ms方波沖擊電流試驗(yàn)。GB/T110322000對(duì)這些試驗(yàn)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)和方法作了詳細(xì)的規(guī)定。 （3）