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實驗中的氧化鋅避雷器探討

知識百科

1避雷器是電力體系非常重要的電氣設備之一,它對電力體系的安全運轉起著非常重要的效果 。 氧化鋅避雷器是一種與其他類型避雷器有很大差異的新式避雷器,因為氧化鋅避雷器具有優秀的非線性特性、無間隙無弱續流通流容量大、殘壓低、響應時間快， 是維護電力體系安全運轉的電力體系安全運轉的的重要設備,在電力體系中得到了廣泛的運用 。 不僅在高壓超高壓電力體系新投運的變電站中簡直全部采用氧化鋅避雷器,并且在已投入運轉的電力體系中也很多改造運用氧化鋅避雷器 。
目前,氧化鋅避雷器在發電廠和變電站運用廣泛， 但無論是國產氧化鋅避雷器仍是進口氧化鋅避雷器,跟著運轉時間的加長,氧化鋅閥片在長時間運轉電壓下的老化問題就會變得越來越杰出 。 因而,在運轉中定期對其進行預防性實驗、加強運轉中的檢測是一項重要的作業 。
 
2氧化鋅避雷器絕緣電阻實驗
測驗絕緣電阻是判別氧化鋅避雷器是否受潮的有用方法 。 測驗前應查看避雷器有無外傷裂紋、上樁頭有無松動下部接地端子處銜接等情況 。 測驗時運用2500V兆歐表(搖表),把實驗接線與避雷器銜接可靠,搖表水平放置,搖的速度不要太快或太慢,一般120轉份 。
因為氧化鋅閥片在小電流作業區域具有特別高的阻值,故絕緣電阻除決定于閥片外還決定于內部絕緣部件和瓷套 。 電力行業規范DL /T596-1996電力設備預防性實驗規程》對氧化鋅避雷器預防性實驗規則:
35kV及其以下的避雷器絕緣電阻不低于1000MQ;
35kV以上的避雷器絕緣電阻不低于2500M9 。 進口避雷器一-般依照廠家的規范進行 。
 
3氧化鋅避雷器停電條件下的直流實驗
氧化鋅避雷器的直流實驗,首要是丈量直流1mA電壓(Um )及0. 75Um下的走漏電流,該電壓又稱標稱直流電壓、參考電壓、最小參考電壓臨界動作電壓、起始動作電壓等 。 該電壓反映氧化鋅避雷器由小電流作業區到大電流作業區的分界點,是無間隙氧化鋅避
雷器的必做項目 。 Um直接反映避雷器接受短時過電壓和體系額定電壓的運轉才能,能夠查看避雷器的維護特性、裝配質量和老化程度 。 規程中規則該值與初始值相差不得大于士5% 。 因為避雷器型號規格不同、通流量不等J -家不平等原因， 該電壓差值較大 。 75%Um的值稍大于運轉相電壓的峰值,該實驗首要查看 。 長時間答應:作業電流是否符合規則,走漏電流愈大,氧化鋅閥片愈老化,愈嚴峻,避雷器壽命愈短 。 氧化鋅避雷器停電條件下的直流實驗接線如圖1所示,跟著電壓的升高電流逐漸增大,當大于2004A之后就會急劇增大,當電流到達ImA時讀取相應的電壓 。 然后再在75%Um電壓數值下堅持一-分鐘,走漏電流應不大于50u A ,走漏電流不應有大的動搖 。 也就是說,在電壓下降25%時,合格的氧化鋅避雷器的走漏電流大幅度下降,從10004A 降至504A以下,該實驗是為了查看其非線性特性及絕緣功能 。

實驗中的氧化鋅避雷器探討

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當氧化鋅避雷器存在內部受潮或閥片老化等缺陷時,一般經過停電實驗能夠查看出來 。 但氧化鋅閥片為非線性電阻元件,在電網及環境等要素影響下都會做出反映 。 有的在停電實驗未能發現問題,可在正常運轉電壓下運轉幾個月后突然爆炸,導致大面積停電事端， 這充分說明對氧化鋅避雷器功能判別僅依賴停電下的直流實驗是不行的 。 其主要原因:一是停電實驗時受現場要素的影響,未對實驗數據的準確性進行合理剖析;二是由于停電實驗的周期較長,氧化鋅避雷器的功能變化漸變,變到- -定程度后其劣化速度在幾個月內加重 。 因此,對氧化鋅避雷器實行帶電測試和在線監測就顯得非常重要 。
 
 
4氧化鋅避雷器工作電壓下的交流泄露電流試驗
工作電壓下的交流泄露電流試驗主要查看正常工作相電壓下的最大作業電流,因為氧化鋅閥片的電流將主要為電容電流,所以避雷器在工作電壓下作業時可等效為一個電阻和電容的并聯回路,經簡化后工頻下的等值電路如圖2所示， 其中Rc為氧化鋅晶體本體的電阻,c為晶界層的固有電容,R為晶界層的電阻 。 氧化鋅閥片在正常工作電壓下， 一般只要約數十微安的細小電流經過電阻R,既阻性電流重量取,而經過閥片電容C的電流k 可在幾百微安以上 。 可見正常情況下阻性重量僅占全電流的5% ~20% 。 電力設備預防性試驗規程》沖規矩,工作電壓下的交流泄露電流,測量工作電壓下的全電流、阻性電流或功率損耗測量值與初始值比較， 有明顯變化時應加強監測,當阻性電流增加1倍時， 應停電檢測 。
 
實驗中的氧化鋅避雷器探討

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氧化鋅避雷器運行電壓下的溝通走漏電流也稱之為全電流 。 現在廣泛選用分散式全電流在線監測裝置,其監測的是氧化鋅避雷器的全電流,經過監測全電流能夠發現一些問題 。 廣泛運用的全電流在線檢測儀的接線原理如圖3所示,它既有溝通亳安表,也有直流毫安表,而R,和R2用的是避雷器閥片 。 氧化鋅避雷器的全電流包含線性的容性重量和非線性的阻性重量兩部分 。 阻性重量首要包含:瓷套表里表面的沿面走漏、閥片沿面走漏及其本身的非線性阻性重量絕緣支撐件的走漏等 。 當避雷器受潮后， 其絕緣電阻下降,全電流有明顯增加 。 閥片老化是漸進的過程,阻性電流也是突變的,但全電流反響不很靈敏 。 當閥片老化到一-定程度時全電流將會有一些變化 。 當閥片內部間有接觸不良等缺陷時,其電流的容性重量可反響出來 。 為了能發現氧化鋅避雷器的早期老化， 人們希望對運行時流經避雷器的阻性電流重量最或由此產生的功率P也能完成在線監測 。 現在大多數選用國外LCD-4型阻性電流測量儀 。 它從氧化鋅避雷器計數器獲得電流信號， 從PT二次抽取一個規范電壓信號,經過數值剖析得到全電流、阻性重量、功率損耗等參數,
 
其原理框圖如圖4所示 。
實驗中的氧化鋅避雷器探討

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它用互感器從避雷器的引下線處取得電流信號碼,再從分壓器或互感器側取得電壓信號Us 。 后者經， 移相器前移90相位后得U ,再經放大后與6一同送入差分放大器中,將GU 。 與小相減;并由乘法器等組成的主動反應跟蹤,以操控放大器的增益G使同相的(& - GUg)的差值降為零,即中容性重量悉數補償掉;剩余的僅為阻性重量k ,再根據Us及最即可取得避雷器的功率損耗P叮 。 從理論.上講,在線監測氧化鋅避雷器的阻性電流對判斷其功能是有用的 。 但由于現場丈量時,當體系含有電壓諧涉及外界電磁場的攪擾時,阻性電流的準確丈量很重要 。 氧化鋅避雷器的帶電測驗所用儀器現在還存在如下問題:
 
(1) 沒考慮PT幅值及角差的影響 。 帶電測驗要從PT二次抽取參閱電壓信號, PT的角差及二次電壓的大小會對阻性電流及功耗丈量結果帶來影響; (2)沒考慮電網諧波的影響 。 電網中的有無諧波對阻性電流等參數的丈量不同;(3)沒掃除相間攪擾的影響 。 相間由于存在電磁攪擾,對測驗結果也會帶來影響;(4)沒考慮相對濕度和溫度的改變給丈量形成誤差;(5)沒注意到計數器兩頭與儀器連接是否杰出及沒考慮計數器自身質量等要素也會影響測驗結果;(6)測驗儀器自身的穩定性的影響 。 帶電測驗氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流等參數,只要儀器考慮了上述眾多要素的影響， 實踐表明它對判斷氧化鋅避雷器的功能是有用的 。 根據大量測驗經歷來說,在運轉電壓、溫度、濕度等條件適當的情況下， 若全電流增加到原來的1.3倍,阻性電流增加到原來的1.5倍的情況下， 此刻氧化鋅避雷器可能存在劣化現象,應停電做直流實驗進一步判斷 。 由此看來,帶電測驗是判斷氧化鋅避雷器功能的重要參閱根據,而不能作為最終判據 。 由于帶電測驗是受儀器功能、體系電壓工況及環境(電磁環境、溫度、濕度)的影響， ,這需求不斷積累經歷 。
 
實踐表明， 經過在線監測和帶電測驗來輔導停電實驗 。 假如在線監測和帶電測驗沒有發現問題,能夠考慮適當延伸停電實驗周期,以削減停電帶來的丟失 。
【實驗中的氧化鋅避雷器探討】氧化鋅避雷器的實驗首要包括:緣電阻實驗、停電條件下的直流實驗和運轉電壓下的溝通走漏實驗 。 絕緣電阻實驗是最基本的一項實驗,它能夠發現內部受潮及其瓷質裂紋等缺點;直流實驗首要丈量直流ImA電壓(Uma)及0. 75Um下的走漏電流,其意圖是為了檢查避雷器的非線性特性及絕緣功能;運轉電壓下的溝通走漏實驗丈量避雷器在運轉電壓下的全電流、阻性電流和無功重量功率損耗等 。 全電流對于避雷器閥片老化反映不是很靈敏,經過對其阻性電流和功率損耗的監測能夠有用地監測避雷器絕緣情況和避雷器閥片受潮或老化等缺點 。