金属氧化物避雷器常见故障及处理

2010-04-28

金属氧化物避雷器常见故障及处理
　　避雷器 避雷器Y5WZ-7.6/27 是电力系统所有电力设备绝缘配合的基础设备。合理的绝缘配合是电力系统安全、可靠运行的基本保证，是高电压技术的核心内容。而所有电力设备的绝缘水平，是由雷电过电压下避雷器的保护特性确定的（在某些环境中，由操作过电压下避雷器的保护特性确定）。

　　金属氧化物避雷器，简称氧化锌避雷器，以其良好的非线性，快速的陡波响应和大通流能力，成为新一代避雷器的产品。

　　由于避雷器是全密封元件，一般不可以拆卸。同时使用中一旦出现损坏，基本上没有修复的可能。所以其常见故障和处理与普通的电力设备不同，主要是预防为主。

　　一、正确的额定电压选则原则。

　　避雷器是过电压保护产品，其额定电压选择比较严格，且与普通电力设备完全不同，容易出现因选型失误造成的事故。对于这类事故，只要明确了正确的选择方法，就可以有效避免。

　　正确的金属氧化物避雷器额定电压的选择，应遵循以下原则。

　　1、对于有间隙避雷器，额定电压依据系统zui高电压来选择。

　　10kV及以下的避雷器，额定电压按系统zui高电压的1.1倍选取。35kV至66kV避雷器，额定电压按系统zui高电压选取。110kV及以上避雷器，额定电压按系统zui高电压的0.8倍选取。

　　例如：35kV有间隙避雷器，额定电压应选择42kV。

　　2、对于无间隙避雷器，额定电压同样依据系统zui高电压来选择。

　　10kV及以下的避雷器，额定电压按系统zui高电压的1.38倍选取。35kV至66kV避雷器，额定电压按系统zui高电压的1.25倍选取。110kV及以上避雷器，额定电压按系统zui高电压的0.8倍选取。

　　例如：10kV无间隙避雷器，额定电压应选择17kV。

　　但对于电机保护用的无间隙避雷器，不按额定电压选择，而按持续运行电压选择。一般应选择持续运行电压与电机额定电压一致的避雷器。

　　例如：13.8kV电机，应选用13.8kV持续运行电压的避雷器，即：选用17.5/40的避雷器。

　　具体的型号选择，可参考GB11032-2000标准，或我公司的避雷器产品选型手册。

　　另外，由于传统碳化物阀式避雷器以及按1989老国家标准制作的早期金属氧化物避雷器在很多系统中还在使用。为确保新生产的产品在这类老系统中可以安全的配合，遇到老系统产品的更换替代时，建议用户直接咨询我公司，以确保选型正确。

　　二、正确的预防及维护性方法。

　　预防及维护性，是及时发现事故隐患，防止隐患演变为事故的重要手段。

　　金属氧化物避雷器的预防及维护性，一般每两年到四年进行一次。有条件的用户，每年雷雨季节前测试一次。以zui大可能的提早发现事故隐患。

　　测试的目的是提前发现产品的劣化倾向，及早作出更换。测试主要考察两个性能指标：a、转变电压值（稳压电源下），用以考察避雷器的工作特性有无明显变化。b、泄漏电流值（转变点以下），用以考察避雷器的安全特性有无明显变化。

　　1、 有间隙金属氧化物避雷器的测试方法。

　　a、 测试工频放电电压值，考察避雷器的工作特性。具体的方法和合格范围可参考JB/T9672-2005，或者我公司的产品使用说明书。一般以偏差不大于出厂参数的10%为正常。

　　b、 测试系统zui高电压下的电导电流值，考察避雷器的安全特性。具体的方法和合格范围可参考JB/T9672-2005，或者我公司的产品使用说明书。一般以不大于20μA为正常。

　　2、 无间隙金属氧化物避雷器的测试方法。

　　a、 测试1mA参考电压值，考察避雷器的工作特性。具体的方法和合格范围可参考GB11032-2000，或者我公司的产品使用说明书。一般以偏差不大于出厂参数的5%为正常。

　　b、 测试0.75倍1mA参考电压下的泄漏电流值，考察避雷器的安全特性。具体的方法和合格范围可参考GB11032-2000，或者我公司的产品使用说明书。一般以不大于50μA为正常。

　　在没有稳定的电源 WYJ 0-60V/ 单路 （可调）数显 的时候，可以采用测量运行电压下流过避雷器的全电流的方式，来考察泄漏情况（若可以测试阻性分量更好）。将当前的测试数据与以前的数据进行对比，有量化指标，出现明显变化后及时停电检查，比较有利于防止事故。

　　缺点是：运行电压远远低于避雷器的工作电压，其反映的泄漏值只能作定性判断，无法作为定量分析的依据。劣化倾向比较小的时候很难反映出来。

　　三、金属氧化物避雷器事故的常见方式及预防方法。

　　1、 金属氧化物避雷器的损坏。

　　金属氧化物避雷器的损坏，主要集中在两个方面。

　　a、 氧化锌阀片的老化。

　　b、 阀片与外绝缘材料间的界面闪络。具体的现象有以下这些。

　　① 现象：参考电压异常升高。

　　结论：氧化锌阀片的非线性降低。

　　处理：整只更换避雷器，或者更换氧化锌阀片。
　
　　起因：避雷器的额定电压选择偏低；阀片本身不合格。

　　② 现象：参考电压异常降低。

　　结论：氧化锌阀片老化。

　　处理：整只更换避雷器，或者更换氧化锌阀片。

　　起因：避雷器的额定电压选择偏低；阀片承受放电次数和能量偏重。

　　③ 现象：泄漏电流异常增大。

　　结论：阀片与外绝缘材料间的界面受潮，或氧化锌阀片质量不好。

　　处理：整只更换避雷器，或者将避雷器元件拆出后烘干并重新密封。

　　起因：避雷器密封失效；避雷器硅橡胶外套劣化；避雷器阀片或装配工艺有问题。

　　④ 现象：泄漏电流非常大，已造成开关合闸困难。

　　结论：阀片已损坏。

　　处理：整只更换避雷器。

　　起因：避雷器老化后未及时发现依然继续使用；避雷器承受了很大的电流冲击（近距离雷击或大功率电容放电）；避雷器密封不良。

　　⑤ 现象：避雷器炸裂或表面烧黑。

　　结论：阀片破裂或穿孔。

　　处理：整只更换避雷器。

　　起因：避雷器老化后未及时发现依然继续使用；避雷器承受了很大的电流冲击（近距离雷击或大功率电容放电）；避雷器密封不良。

　　2、 系统已有避雷器的情况下，电气设备依然受雷击（有的系统是操作冲击）损坏。

　　这种情况也可以看作一类事故，常见的原因有以下一些。

　　① 避雷器的额定电压选择过高，或者避雷器的用途选择错误。

　　处理：按正确的方式选择避雷器（可参考GB11032-2000）。

　　② 避雷器所挂位置和需要保护的电气设备过远。

　　处理：按正确的位置挂放避雷器（可参考DL/T620-1997）。

　　③ 只在进线端装设了避雷器，没有防反击的措施。

　　处理：在出线端也安装避雷器。

　　④ 只在一次回路装设了避雷器，二次回路没有保护。

　　处理：安装专门的二次防雷 球型避雷针QPZ 保护元件，保护二次系统。

　　⑤ 避雷器质量不过关。

　　处理：选用质量过硬的产品。

　　3、 系统问题对避雷器的影响。

　　电力系统中对避雷器有影响的情况主要有：

　　① 系统接地方式和带故障运行时限。

　　影响：对避雷器的持续运行电压的选择密切相关。

　　处理：国内常规35kV及以下按中性点不接地进行避雷器设计。

　　110kV及以上按中性点接地进行避雷器设计。

　　要求中压避雷器应在单相接地故障下能够持续运行不损坏。

　　② 系统的谐波污染的严重程度。

　　影响：对避雷器阀片的使用寿命影响大。

　　处理：对系统谐波严重的地区，应使用带间隙的避雷器，防止避雷器阀片加速老化。

　　③ 环境的污秽程度。

　　影响：对避雷器内部的电位分布均匀性影响大。

　　处理：对重污秽及以上地区，应使用带均压结构的避雷器，防止避雷器两端的阀片优先老化。

　　④ 海拔高度。

　　影响：对避雷器内部的放电电压分布影响大。

　　处理：高原地区（2000米以上）应使用特别设计的放电间隙，或者直接使用无间隙避雷器。

　　⑤ 日照辐射。

　　影响：对避雷器外绝缘影响大。