氧化锌避雷器的试验培训课件

氧化锌避雷器试验四格风电场 黄文显2013年 09月 21日1推荐书籍 做什么？怎么做？怎么分析？1 中华人民共和国国家标准 电气装置安装工程电气设备交接试验 标准 GB 50150 20062 中华人民共和国电力行业标准 电力设备预防性试验规程DL/T 596 19963 电力设备交接和预防性试验规程 中国大唐集团公司企业标准 Q/CDT 107 001 20054 广西电网公司企业标准 电力设备交接和预防性试验规程Q/GXD 126.01-2006 5 电力行业标准 ,现场绝缘试验实施导则避雷器 试验DL 475.5-92.6 中华人民共和国国家标准 ,交流无间隙金属氧化物避雷器GB 11032-2000 eqvIEC 60099-4:1991.2 讲课内容1 MOA(氧化锌避雷器 )的作用2 避雷器的型式与结构3 MOA的特性参数4 MOA的试验项目 (1交接 ;2预试 ;3GIS;4线路类 )5 举例一一直流泄漏及起始动作电压的测试与分析6 举例二一运行电压下全电流及阻性电流的试验 (带电测试 )7 避雷器计数器的动作特性试验8 在线测试的思想9 避雷器的试验案例分析10 作业3 避雷器的作用1 电力系统过电压a） 暂时过电压（持续时间长）单相接地、甩负荷、谐振等b) 操作过电压线路合闸及重合闸断路器带合闸电阻 ,并联电抗器， 避雷器做后备 .c） 雷电过电压感应雷过电压、雷击输电线路导线、雷击避雷线或杆塔引起的反击。 避雷器限制雷击过电压。2 MOA的更名？ (讨论 )避雷器作用機器端子電圧（）機器絶縁（）避雷器抑制電圧（制限電圧）雷開閉過電圧電流（ ）系統常規対地電圧理想的過電圧抑制図保護裕度电气设备、机器冲击性过电压 透过波绝缘等级（ LIWV)冲击电流设备的绝缘等级（ LIWV)保护裕度 避雷器抑制电压（残压） 系统的常规对地电压雷 /操作冲击过电压引起的冲击电流（ I)理想的过电压抑制图设备的端子电压（V)落雷避雷器電路）避雷器反射波3避雷器的作用续 单相接地故障过电压（一）小电流接地系统： U非 U相，（ 1）装有消弧线圈： ，（ 2）无消弧线圈 ：比 还要大，约为 1.1倍线电压。35kV系统单相接地时非故障相电压为 38.5kV。 (40.5kV)（二）大电流接地系统非故障相的工频电压升高不大于 1.4倍的相电压，即 0.8倍的线电压。 220kV系统单相接地时非故障相电压为为 176kV。Y10W5-216/562 额定电压： 216kV， 持续工作电压： 168.5kV,直流 1mA参考电压： 314kV4 避雷器的型式与结构保护间隙 一个或两个间隙管式避雷器 多个均匀的小间隙阀式避雷器多个均匀的小间隙并联非线性电阻，电阻非线性系数为 0.250.45.磁吹避雷器 : 改进间隙来改善避雷器的保护性能氧化锌避雷器（ MOA）4避雷器的型式与结构续避雷器结构瓷外套绝缘型交流无间隙金属氧化物避雷器其突出优点在于：采用高性能氧化锌电阻片，使产品通流能量大、大电流冲击时残压低，保护性能好。采用新型的防爆结构，当产品内部故障导致压力剧增时，通过压力释放装置使内部压力得以释放。避雷器结构：单柱型多柱并联型 依据主要标准： GB11032-2000 交流无 间 隙金属氧化物避雷器 GB311.1-1997 高 压输变电设备 的 绝缘 配合 瓷套型避雷器 （单元节结构图）避雷器结构- 重量减轻 : 27 %- 体积减小 : 22 %- 部件数量减少 : 50 %旧式避雷器构造均压环ZnO 阀片 (标准型 )绝缘筒均压电容绝缘子连接导体导体高梯度避雷器构造 绝缘子绝缘筒均压环ZnO 阀片(高梯度型 )应用高梯度阀片的 GIS用高梯度避雷器500kV用避雷器的比较4两类避雷器材料的伏安特性比较4 MOA优缺点 无间隙，基本无续流伏安特性平坦，残压低，无截波，耐多重雷击或多次操作波的能力强 伏安特性对称，正负极性过电压水平相当间隙具有极性效应 MOA阀片可以并联使用，扩容，降残压 易于制成直流避雷器因为直流续流不像工频续流那样会通过自然过零点 阀片受潮后或老化后，无间隙易爆炸MOA优缺点续 现在试验研究表明，在气体绝缘金属封闭开关设备 (GIS)中， SF6隔离开关操作母线时产生 5-15MHz高频操作过电压 (VFTO)， 波前很短， 5 20s， 陡度很大。在这种 VFTO冲击作用时， MOA的 V-I特性显著高于标准规定的雷电过电压水平。 同时因陡度大，呈现 MOA和被保护物之间电压差很大， MOA对防护 VFTO作用很小，而另行采取防护措施。同时应研究改善 MOA的 V-I特性以及相应试验方法。5 MOA的特性参数1额定电压 Ur :由动作负载试验确定的避雷器上下两端子间允许的最大工频电压有效值 ,避雷器在该电压下应能正常工作 .（我国为 10秒定义 Ur） Uc 0.8 Ur(进口取 0.8)2 持续运行电压 Uc :指允许持续加在避雷器两端子间的工频电 压有效值 ,一般小于避雷器的额定电压 .5 MOA的特性参数3 伏安特性a点以前小电流区； 拐点 b左右毫安级残压区 UNmA ， N为 1 4， N 1称为MOA起始动作电压： U1mA。5MOA的特性参数4 持续运行电流；指在持续运行电压下 ,流过避雷器的电流 ,包含阻性分量和容性分量 .5 工频参考电流下的工频参考电压 :对避雷器 (或避雷器元件 )施加工频电压 ,当通过试品上的阻性电流等于工频参考电流时 ,测出试品上的工频电压峰值 .参考电压等于该工频电压峰值除以 ? .(工频交流电压下的饱和点 )6.1 MOA 试验项目一 (交接 1)试验项目方法要求 仪器 备注1）绝缘电阻测试摇表法1） 35kV以上，不低于2500， 5000V兆欧表 ；2） 35kV及以下，不低于1000 ， 2500V兆欧表兆欧表厂家特殊要求U210 mA及5075%U210mA天生桥直流、乐滩励磁部分2）测量 U1 mA及75%U1mA下的泄漏电流 直流法不得低于 GB11032规定值；U1 mA实测值与初始值或制造厂规定值比较，变化不大于 575%U1mA下的泄漏电流不大于 50 直流发生器6.1 MOA 试验项目一 (交接 2)试验项目 方法 要求 仪器 备注3.1工频参考电流下的工频参考电压 应符合GB11032或制造厂规定 带电测试仪2或者 3选作一款， 广西企业标准要求 2， 3.1款3.2持续运行电压下的持续电流应符合产品技术条件带电测试仪4)底座绝缘电阻 摇表法 不小于 5 2500V及以上兆欧表 5)动作计数器检查 充放电法 灵活动作 计数器检测仪 6.2 MOA 试验项目二 (预试 )试验项目方法要求 仪器 周期 备注1， 2款同 6.13）运行电压下的交流泄漏电流测量 带电测量测量运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化；测量值与初始值比较，当阻性电流增加 50时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加 1倍时应停电检查 1）日本LCD 4阻性电流测试仪2） AI6100氧化锌避雷器泄漏电流分析仪 1） 35kV及以上投运时;2） 110kV及以上新投运3， 6个月 ;3）每年雷雨季节前 ;4）怀疑有缺陷时 .4， 5同 6.16)红外测温 参照 DL/T664-1999 带电设备红外诊断技术应用导则 红外热相仪 发现温度异常时应停电检查 6.3 MOA 试验项目意义1 可以初步了解其内部是否受潮，还可以检查低压 MOA内部熔丝是否断掉、及时发现缺陷2 U1mA 主要检查阀片是否受潮，确定其动作特性和保护特性是否符合要求。以直流电压和电流方式来表明阀片的伏安特性曲线饱和点的位置。3 75 U1mA一般比最大工作相电压（峰值）要高一些，在此电压下主要是检测长期允许工作电流是否符合规定，因为这一电流与 MOA的使命有直接关系，一般在同一温度下泄漏电流与寿命成反比。4 工频参考 电压以交流电压和电流方式来表明阀片的伏安特性曲线饱和点的位置，确定其动作特性和保护特性是否符合要求。测量避雷器在持续运行电压下持续电流能有效地检验避雷器的质 量状况，并作为以后运行过程中测试结果的基准值。一般情况下： U1mA 与避雷器的工频参考电压峰值相等直流参考电压与工频参考电压参数 要求 实测 备注U1mA（ kV） 73 76I0.75 U1mA(A) 50 111mA峰值下工频参考电压 crest/1.414kV51 55 Ix=0.959;Ixp=1.246; IRp=1.087 .(mA)500kV久隆直流参考电压与工频参考电压参数 要求 实测 备注U1mA（ kV） 597 215.4 212.8;209.9共 3节I0.75 U1mA(A) 50 233mA峰值下工频参考电压 (peak 1.414)kV 444 150 Ix=2.863;Ixp=5.054; IRp=3.095.(mA)西安电瓷研究所6.3 MOA 试验项目意义续5 当阀片老化时，避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污 秽时，容性电流变化不多，而阻性电流大大增加，所以测量交流泄漏电流及其有功分量和无功分量是现场监测避雷器的主要方法。在运行电压下测量全电流、阻性电流可以在一定程度上反映 MOA运行的状态，全电流的变化可以反映 MOA的严重受潮、内部严重老化，而阻性电流的变化对阀片初期老化的反应较灵敏。6 计数器统计避雷器动作情况，为雷电侵袭时判明避雷器是否动作 提供依据。6.3 MOA 试验项目准备 外部绝缘瓷筒是否完整。破碎、裂纹。 表面有无闪络痕迹。棕色变为灰白色；白色瓷釉变为黄黑色。 密封是否良好。 引入线和接地线的连接处及其本身是否良好。 查看内部零件是否十分牢固，可将避雷器左右各倾斜60。如无响音，即说明螺旋弹簧的压力完全适合。6.4 .1MOA 交接试验项目举例（ 220kV） 以扶绥县上龙变电站为例。 型号： Y10W5-216/562 额定电压： 216kV， 持续工作电压： 168.5kV,出厂日期： 2005、 6 制造厂：西安西电高压电瓷有限公司，直流 1mA参考电压： 314kV 使用 ZGS III300/3 直流发生器， 2500V兆欧表， t 33。 C， 湿度： 66，测试日期： 2005、 7、 106.4.1 MOA 交接试验项目举例一（ 220kV）安装位置 出厂编号 绝缘电阻MU1mAkVI0.75U1mAA持续电压84.3kV持续全性电流mA持续电压84.3kV持续阻性电流mA工频2mA的参考电压 kV底座绝缘 M计数器动作情况220kV1主变间隔 A 上：1839 1 100000 171.5 15 0.984 0.138 236 500+ 良好下：1839 2 100000 171.5 8 0.974 0.137 235B 上：1840 1 100000 171.5 19 0.950 0.142 236 120000+良好下：1840 2 100000 172.3 20 0.955 0.135 235C 上：1841 1 100000 170.9 19 0.942 0.145 234 100000 良好下：1841 2 100000 171.6 25 0.941 0.137 2356.4.2 MOA 交接试验项目举例二（ 500kV）以 500kV溯河变电站为例。型号： Y20W5-444/1050w 额定电压： 444kV， 持续工作电压： 324kV,出厂日期： 2005、 6（ 500kV白色站采用 Y20W5-420/1006w） 制造厂：西安西电高压电瓷有限公司，直流 1mA参考电压： 597kV使用 ZGS 300直流高压发生器， 5000V兆欧表， t 18C， 湿度： 68，测试日期： 2004、 01、 086.4.2 MOA 交接试验项目举例二（ 500kV）安装位置 出厂编号 绝缘电阻MU1mA(kV)I0.75U1mA(A)持续电压108kV持续全电流 (mA)底座绝缘 M计数器动作情况500kV溯来 I线 A4317上 80000 210.9 23 294 10000 良好中 90000 210.8 19 2.43下： 90000 211.9 20 1