高鐵變電所高壓電器的運行與維護-避雷器的運行與維護

學(xué)校：避雷器的結(jié)構(gòu)避雷器的結(jié)構(gòu)避雷器的作用是限制過電壓以保護電氣設(shè)備。其主要類型有保護間隙（也叫放電間隙）、閥型避雷器（型號以F開頭）和氧化鋅避雷器（型號以Y開頭）。保護間隙主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進線段保護和變壓器中性點過電壓保護。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護，在220KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還被用來限制操作過電壓。保護間隙閥型避雷器氧化鋅避雷器避雷器的結(jié)構(gòu)保護間隙保護間隙，一般由兩個相距一定距離的、敞露于大氣的電極構(gòu)成，將它與被保護設(shè)備并聯(lián)，如圖所示，適當調(diào)整電極間的距離（間隙），使其擊穿放電電壓低于被保護設(shè)備絕緣的沖擊放電電壓，并留一定的安全裕度，設(shè)備就可得到可靠的保護。保護間隙工作狀態(tài)圖避雷器的結(jié)構(gòu)保護間隙當雷電波入侵時，主間隙先擊穿，形成電弧接地。過電壓消失后，主間隙中仍有正常工作電壓作用下的工頻電弧電流（稱為工頻續(xù)流）。對中性點接地系統(tǒng)而言，這種間隙的工頻續(xù)流就是間隙處的接地短路電流。避雷器的結(jié)構(gòu)

閥型避雷器由裝在密封瓷套中的間隙（又稱火花間隙）和非線性電阻（又稱閥片）串聯(lián)構(gòu)成。閥片的電阻值與流過的電流有關(guān)，具有非線性特性，電流愈大電阻愈小，其伏安特性曲線如圖（a）所示。閥片電阻的伏安特性曲線閥型避雷器避雷器的結(jié)構(gòu)閥型避雷器閥型避雷器分普通型和磁吹型兩類。閥型避雷器閥型避雷器避雷器的結(jié)構(gòu)閥型避雷器普通型避雷器的火花間隙由許多如圖所示的單個間隙串聯(lián)而成。單個間隙的電極由黃銅板沖壓而成，兩電極間用云母墊圈隔開形成間隙，間隙距離為0.5～1.0mm，這種間隙的伏秒特性（指一定沖擊電壓波形下，其電壓幅值與擊穿時間的關(guān)系）曲線很平坦且分散性較小、性能較好。單個火花間隙避雷器的結(jié)構(gòu)閥型避雷器單個間隙的工頻放電電壓約為2.7～3.0kV。避雷器動作后，工頻續(xù)流電弧被許多單個間隙分割成許多段短弧，使其熄滅。減小工頻續(xù)流有利于間隙電弧的熄滅，因此在工頻電壓下，希望閥片有較大的電阻，由于閥片電阻是非線性的，因而在很大的雷電壓通過時電阻值很小、殘壓不高（不會危及設(shè)備絕緣）。當雷電流過去之后，在工頻電壓作用下，電阻值變得很大，因而大大地限制了工頻續(xù)流，以利于火花間隙滅弧。利用閥片電阻的非線性特性，解決了既要降低殘壓又要限制工頻續(xù)流的矛盾，并且不致產(chǎn)生危險的截波。避雷器的結(jié)構(gòu)閥型避雷器磁吹型避雷器工作原理磁吹型避雷器的火花間隙也由許多單個間隙串聯(lián)而成，但每個間隙的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，利用磁場使每個間隙中的電弧產(chǎn)生運動（如旋轉(zhuǎn)或拉長）來加強去游離，以提高間隙的滅弧能力。磁場是由與間隙串聯(lián)的線圈所產(chǎn)生，其原理接線如右圖。磁吹線圈兩端設(shè)置的輔助間隙的作用，是為了消除磁吹線圈在沖擊電流通過時產(chǎn)生過大的壓降而使保護性能變壞。主間隙輔助間隙磁吹線圈磁吹線圈輔助間隙電阻閥避雷器的結(jié)構(gòu)閥型避雷器在沖擊電壓作用下，主間隙被擊穿，放電電流通過磁吹線圈，其上的壓降使輔助間隙擊穿，放電電流便經(jīng)過輔助間隙、主間隙和電阻閥片而流入大地，使避雷器的壓降不致增大。當工頻續(xù)流通過時，磁吹線圈上的壓降減小，迫使輔助間隙中的電弧熄滅，工頻續(xù)流也就很快轉(zhuǎn)入磁吹線圈，產(chǎn)生磁場起吹弧作用。避雷器的結(jié)構(gòu)氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器，實際上是一種閥型避雷器，如圖所示。其閥片以氧化鋅（ZnO）為主要材料，加入少量金屬氧化物，在高溫下燒結(jié)而成。防爆膜接線端子瓷套ZnO閥片壓力釋放口接地端子底座避雷器的結(jié)構(gòu)SiC避雷器、ZnO避雷器及理想避雷器的伏安特性氧化鋅避雷器氧化鋅閥片具有很好的伏安特性，其非線形系數(shù)a=0.02～0.05。圖中表示出SiC避雷器、ZnO避雷器及理想避雷器的伏安特性，以做比較。避雷器的結(jié)構(gòu)氧化鋅避雷器ZnO避雷器與SiC避雷器相比較，由于ZnO避雷器采用了非線性優(yōu)良的ZnO閥片，使其具有以下優(yōu)點：無間隙、無續(xù)流。在工作電壓下，ZnO閥片呈現(xiàn)極大的電阻，續(xù)流近似為零，相當于絕緣體，因而工作電壓長期作用也不會使閥片燒壞，所以一般不用串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。1通流容量大。由于續(xù)流能量極少，僅吸收沖擊電流能量，故ZnO避雷器的通流容量較大，更有利于用來限制作用時間較長（與大氣過電壓相比）的內(nèi)部過電壓。2避雷器的結(jié)構(gòu)氧化鋅避雷器可使電氣設(shè)備所受過電壓降低。在相同雷電流和相同殘壓下，SiC避雷器只有在串聯(lián)間隙擊穿放電后才泄放電流，而ZnO避雷器（無串聯(lián)間隙）在波頭上升過程中就有電流流過，這就可降低作用在設(shè)備上的過電壓。3在絕緣配合方面可以做到陡波、雷電波和操作波的保護裕度接近一致。4ZnO避雷器體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、運行維護方便。5學(xué)校：避雷器維護要點避雷器維護要點避雷器的檢修避雷器的檢修一般分為：每年雷雨季節(jié)前進行小修，使用周期達15～20年的一般性大修及經(jīng)試驗不合格必須更新的徹底性大修。避雷器維護要點小修內(nèi)容及標準檢查均壓環(huán)是否牢固，是否有斷裂，安裝是否水平。2檢查瓷套有無裂紋，破損和瓷軸剝落現(xiàn)象。3檢查接地線是否牢固，接地線是否良好。1避雷器維護要點小修內(nèi)容及標準檢查底座是否牢固，基礎(chǔ)是否完好，否則整修基礎(chǔ)，加固底座。5檢查底座及應(yīng)刷漆部分有無銹蝕，銹蝕者應(yīng)除銹補漆。6檢查各節(jié)間連接是否牢靠，各部螺栓有無松動，松動者應(yīng)均勻擰緊并涂油。4避雷器維護要點小修內(nèi)容及標準擦試動作指示器外罩，檢查動作指示器密封情況，如有裂紋，破損等密封不良者應(yīng)更換。8檢查測試動作指示器動作情況，如動作不準確應(yīng)更換。9檢查動作指示器安裝是否牢靠，不牢靠者應(yīng)緊固其固定螺栓。7避雷器維護要點1當避雷器使用周期達到大修周期要求時，記入檢修記錄進行大修。2避雷器經(jīng)試驗不合格需要進行更換大修，將更換日期及內(nèi)容記入檢修記錄。3避雷器檢修應(yīng)選擇晴天。4選擇起重機具；可用汽車吊、人字扒桿等。5起重機具應(yīng)能承受避雷器的全部重量，繩索應(yīng)結(jié)實可靠，不得有斷股，并經(jīng)試驗合格。大修內(nèi)容及標準避雷器維護要點6立扒桿：大修內(nèi)容及標準1)選擇高度適宜，結(jié)實可靠，且較直的杉木桿或2對鋼管做扒桿。2)按現(xiàn)場實際情況算出扒桿高度，用中4.0鐵線將兩根桿綁在一起，綁扎要牢固。3)將扒桿抬到避雷器下，綁上大繩兩腳分開，將鋼絲繩，定滑輪掛好。并用細鐵線綁牢，一側(cè)拉大繩立起扒桿，將兩腳固定好且使吊鉤信于中心。避雷器維護要點7甩開一次引線并用白布帶拉至一邊固定好以不影響吊裝為宜。8拆下均壓環(huán)，將其放至扒桿外側(cè)以不影響吊裝為宜。9吊避雷器：大修內(nèi)容及標準1)用繩索將瓷套綁牢，另一頭結(jié)成環(huán)掛在吊鉤上。2)卸掉上下節(jié)間連接固定螺栓。3)將避雷器緩緩吊起后，向另一側(cè)傾倒平穩(wěn)放下。避雷器維護要點11檢查各部安裝是否牢固，均壓環(huán)是否水平，上下節(jié)間是否垂直。12檢查一次引線接地線是否良好。13整修基礎(chǔ)，水泥部分破損重新整形。底座及應(yīng)刷漆部分全刷漆。14檢查動作指示器動作良好，動作不良或有損壞者應(yīng)更換。大修內(nèi)容及標準10裝配順序與上述拆卸順序相反，新?lián)Q的避雷器應(yīng)事先試驗合格。學(xué)校：避雷器巡視要點避雷器巡視要點項目編號主要巡視項目定期巡視項目1連接引線的檢查連接引線的緊固及清掃2基礎(chǔ)構(gòu)架的檢查絕緣瓷套的清掃3避雷器外觀檢查均壓環(huán)的清掃4定期讀取避雷器動作計數(shù)器的讀數(shù)動作計數(shù)器的清掃5檢查避雷器的壓力釋放裝置接地線的檢查6檢查瓷瓶的污穢情況基礎(chǔ)構(gòu)架的檢查7檢查接地線接地情況的檢查8所有連接螺絲是否緊固9放電通道有無臟物避雷器巡視項目避雷器巡視要點巡視的主要內(nèi)容在日常運行中，應(yīng)檢查避雷器的瓷套表面的污染狀況，因為當瓷套表面受到嚴重污染時，將使電壓分布很不均勻。在有并聯(lián)分路電阻的避雷器中，當其中一個元件的電壓分布增大時，通過其并聯(lián)電阻中的電流將顯著增大，則可能燒壞并聯(lián)電阻而引起故障。此外，也可能影響閥型避雷器的滅弧性能。因此，當避雷器瓷套表面嚴重污穢時，必須及時清掃。避雷器巡視要點巡視的主要內(nèi)容檢查避雷器的引線及接地引下線，有燒傷痕跡和斷股現(xiàn)象以及放電記錄器情況，最容易發(fā)現(xiàn)避雷器的隱形缺陷；檢查避雷器上端引線處密封是否良好，避雷器密封不良會進水受潮易引起事故，因而應(yīng)檢查瓷套與法蘭連接處的水泥接合縫是否嚴密，對10千伏閥型避雷器上引線處可加裝防水罩，以免雨水滲入；避雷器巡視要點巡視的主要內(nèi)容檢查避雷器與被保護電氣設(shè)備之間的電氣距離是否符合要求，避雷器應(yīng)盡量靠近被保護的電氣設(shè)備，避雷器在雷雨后應(yīng)檢查記錄器的動作情況；檢查泄漏電流，工頻放電電壓大于或小于標準值時，應(yīng)進行檢修和試驗；放電記錄器動作次數(shù)過多時，應(yīng)進行檢修；瓷套及水泥接合處有裂紋、法蘭盤和橡皮墊有脫落時，應(yīng)進行檢修。避雷器巡視要點巡視的主要內(nèi)容避雷器的絕緣電阻應(yīng)定期進行檢