变电站避雷器原理及参数

1、变电站避雷器原理及参数一、氧化锌避雷器的定义：金属氧化锌避雷器（MOA）是一种过电压保护装置，它由封装在究套内的若干 非线性电阻阀片串联组成。其阀片以氧化锌为主要原料，并配以其它金属氧化物, 所以又称为氧化锌（Zn。）避雷器。二、氧化锌避雷器的工作原理：在额定电压下，流过氧化锌避雷器阀片的电流仅为10-5A以下，相当于绝缘 体。因此，它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀片。当作用在金属氧化锌避 雷港上的电压超过定值（起动电压）时，阀片“导通”将大电流通过阀片泄入地 中，此时其残压不会超过被保护设备的耐压，达到了保护目地。此后，当作用电 压降到动作电压以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复绝缘状

2、态，因此，整 个过程不存在电弧燃烧与熄灭的问题。三、结构：一般220kV等级的氧化锌避雷器采用2串、llOkV采用1串。氧化锌避雷器底 部与底座绝缘*的是绝缘瓷套（有采用一个大宽套或采用四各小瓷套）。氧化锌避 雷器内部有一导线从底部引出至大地，当中串联一只泄漏电流表，以监视避雷器 阀片绝缘情况。避雷器屏蔽线接于避雷器瓷套的最后一级裾边上，用一导线连接 大地，作用是使瓷套表面电导电流不进入泄漏电流表，使泄漏电流表测量更加精 确。四、最常见异常分析及处理:1、泄漏电流表为零。可能引起该现象的原因有：表计指示失灵；屏蔽线将电 流表短接。处理方法为：(1)用手轻拍表计看是否卡死，无法恢复时，应添报缺单

3、，修理或更换。(2)用令克棒将屏蔽线与避雷器导电部分相碰之处挑开，既可恢复正常。2、泄漏电流表指示偏大：根据历史数据进行分析，如发现表计打足，应判断 避雷器有问题，应立即汇报调度，将避雷器退出运行，请检修检查。3、避雷器瓷套管破裂放电。在工频情况下，避雷器的瓷套管用于保证避雷潜 必要的绝缘水平，如果瓷套管发生破裂放电，则将成为电力系统的事故隐患。此 种情况，应及时停用、更换。4、避雷器内部有放电声。在工频情况下，避雷器内部是没有电流通过的。因 此，不应有任何声音。若运行中避雷港内有异常声音，则认为避雷器损坏失去作 用，而且可能会引发单相接地。这种情况，应立即汇报调度，将避雷器退出运行, 予以调

4、换。五、氧化锌避雷器现场泄漏电流的意义：在现场我们见到的氧化锌避雷器的泄漏电流是全电流I,其主要由阻性电流 IR和容性电流IC及外绝缘泄漏电流10组成,在正常交流电压下，其大小一般为: IR：几十微安；IC：儿百微安；主要为容性电流，阻性电流约为10队20乳1、当氧化锌避雷器受潮时，IR、IC、10均上升，导致全电流I上升，因 此全电流法对避雷器的受潮故障相当灵敏。同时测试也很简单.，我们通常通过避 雷港上装设的全电流在线检测装置(泄露电流)测试避雷器正常运行时泄漏全电 流。2、当氧化锌避雷器出现内部老化或击穿故障的前兆时，其阻性电流IR上升, 容性电流IC及外绝缘泄漏电流10均不变，由于IR

5、通常比容性电流IC小一个 数量级，因此现场装设的全电流在线检测装置数值并不会有显着的提高，因此 我们一般通过测试直流1mA (UlmA)电压及UlmA下的阻性泄漏电流，对其进行 评估，但缺点是要停电进行。3、当氧化锌避雷器出现内部接触不良故障时，其其阻性电流IR下降，同样由于其占全电流的比率很小，现场泄漏电流数值反映不灵敏。4、避雷器带电测试能检测避雷器全电流、能更准确反映MOA运行状况，全电 流的变化可以反映MOA的严重受潮、内部元件接触不良、阀片严重老化，而阻性 电流的变化对阀片初期老化的反应较灵敏。使用特征科:防污G:高原L:线路有价敢电电流下最大转压KV避雷器额定电压KV产品设计序号使

6、用场合S：配电、工：电站口：电机型旋转电动机R:电容型T:铁道胃：无间隙C：有串联间隙标称放电电流KX金属氧化物避雷器有机复合外套（瓷外套无此H）1、具体说明Y表示究套式金属氧化物避雷器YH （ HY ） 一表示复合外套金属氧化物避雷器结构特征2、W后的其他字母：表示保护对象:Z：电站型（大多不标）F:用于保护G1S设备和SF6设备R：用于保护电容器组S:用于配电系统X:用于保护线路T：电气化铁路3、使用特征W-表示防污型 G表示高原型 TH表示湿热带地区用 举例：YH10W-100/248W标示复合外套金属氧化锌避雷器，无间隙、防污型、电站型。额定电压为lOOkV ,标称放电电流下残压248

7、kV标称放电电流10 kA4、避雷器常用参数说明避雷器额定电压（有效值）（kV）灭弧电压）：施加到避雷器端子间最大 允许工频电压有限值。它不等于系统的标称电压。110kV主变中性点避雷器额定电压一般为 电力行业标准DL/T620-1997中规 定HOkv有效接地系统，中性点无间隙金属氧化物的额定电压是，其中Um是最 高运行线电压，llOkV对应的是126kV。llOkV系统额定电压一般为lOOkV （小部分为102、108 kV）35kV系统额定电压一般为51kV （极少部分为54 kV）10kV系统额定电压一般为17kV避雷器持续运行电压：加于避雷器两端允许持续运行的工频电压有效值。 一般相

8、当于避雷器额定电压75%-80%llOkV系统，额定电压为lOOkV持续电压为78 kVllOkV主变中性点系统，额定电压为72kV持续电压为58 kV,额定电压为73kV 持续电压为59 kV额定电压为55kV Y1W-55/125持续电压为41 kV 125持续电压为44 kV （西 究）35kV系统，额定电压为51kV持续电压为kV （金冠为41kV）10kV系统，额定电压为17kV大都持续电压为kV （西瓷金冠为工频参考电压避雷器在工频参考参考电流下测出的峰值除J2。工频参考电压一般见试验报 告，应2避雷器的额定电压值。直流参考电压避雷潜在直流参考电流下的电压，直流参考电流国内一般取1

9、mA o直流1mA 参考电压值一般不小于避雷器额定电压的峰值。HOkV系统，额定电压为lOOkV直流1mA参考电压值一般2145 kVHOkV主变中性点系统，对于额定电压为72kV,主变中性点避雷器直流1mA参考电压值一般N103 kV额定电压为73kV,主变中性点避雷器直流1mA参考电压值一般2105 kV额定电压为55kV, Y1W-55/125主变中性点避雷器直流1mA参考电压值一般278 kV 125直流1mA参考电压值一般285 kV （西瓷）35kV系统，额定电压为51kV直流1mA参考电压值一般273 kV10kV系统，YH5WS-17/50kV,直流1mA参考电压值一般225k

10、VYH5W-17/45kV,直流1mA参考电压值一般224 kV,、避雷港雷电冲击电流下残压雷电冲击残压W标称放电电压（见避雷器铭牌）YH10W-100/248W雷电冲击 残压W248 kV操作冲击电流下残压llOkV系统，YH10W-100/260操作冲击电流下残压值一般W221 kV,YH10W-100/248W操作冲击电流下残压值一般W211 kVllOkV主变中性点系统，对于186kV,主变中性点避雷器操作冲击电流下残压 值一般W174 kV145 kV主变中性点避雷器操作冲击电流下残压值一般W136 kV125 kV主变中性点避雷器操作冲击电流下残压值一般WH6 kVY1W-55/1

11、25 kV主变中性点避雷器操作冲击电流下残压值一般W119 kV35kV系统，对于YH5W-51/134kV,避雷器操作冲击电流下残压值一般W114 kV10kV系统，对于YH5WS-17/5OkV,避雷器操作冲击电流下残压值一般WYH5W-17/45kV,避雷器操作冲击电流下残压值一般W陡波冲击电流下残压llOkV系统，YH10W-100/260陡波冲击电流下残压值一般W291kVllOkV系统，YH10W-100/245陡波冲击电流下残压值一般W285kV对于主变中性点、35 kV/110 kV无陡波冲击电压标称放电电流避雷器将袭入线路的雷电流限制在20KA或10KA甚至5KA以下，然后再

12、让这 些过滤下来的雷电流通过避雷器，这个电流就是避雷器的标称放电电流。标称放 电电流用来划分避雷潜等级的波形为8/20的雷电冲击电流峰值。按照我国标准 规定：避雷器的标称放电电流按不同的电压等级分别为20, 10, 5, , , IkA （现 在很少使用）共6级对于系统标称电压为66110 kV系统标称放电电流一般选5kA,对雷电活 动特别强烈地区，重要变电所、进线保护不完善或进线耐雷水平达不到规定时， 标称放电电流可选10kA （现在一般选10kA）对变压器中性点一般选用kA （我司有儿个变电站选用1W,须安排更换）系统标称电压设备最高电压是指设备所能承受的电压（绝缘强度），系统标称电压指设

13、备 所在系统的电压等级吧设备最高电压要大于系统标称电压，一般为系统电压倍 对于系统的标称电压为10 kV,电气设备的最高电压为12 kV,系统的标称电压 为66 kV,电气设备的最高电压为kV,系统的标称电压为110 kV,电气设备的 最高电压为126 Y10W-100/260 Y10W-100/260系统的标称电压为110 kV Y5WZ-51/134 Y5WZ-52/134 系统的标称电压为 35 kVY1W-55/125 Y1W-73/176系统的标称电压为66kV （现在有时标HO kV）Y5WR-17/45 YH5WS-17/50 系统的标称电压为 10 kV倍直流参考电压下泄电流值

14、及方波通流容量倍直流参考电压下泄电流值不应大于50 P A,不同厂家差别很大河南金冠YH10WT00/248 2nls方波通流容量1000A 西瓷600A,广州华盛 600/800145 2ms方波通流容量600A西瓷400A5、避雷器其他参数避雷器的放电电流避雷器动作时通过避雷器的冲击电流。 避雷器的标称放电电流 用来划分避雷器等级的、具有8/20 u s波形的放 电电流峰值。避雷器的操作冲击电流 视在波前时间大于30 P s而小于100 P s、视在半 峰值时间约为视在波前时间两倍的冲击电流。避雷器操作冲击电流（30100 P s内）的最大残压，电压波形为250/2500 u s 时，避雷

15、器操作冲击残压试验电流值见表3。表3操作冲击残压试验电流值避雷等级避雷器使用场合避雷器额定电压（kV,有效值）操作冲击电流值（A,峰值）10电站用避雷器90 216125 及 5005并联补偿电容器用避雷器590125 及 5005电站用避雷器5842505电站用避雷器90 108125 及 5005配电用避雷器517100变压器中性点用避雷涔60 207500河南金冠YH10W-100/248操作冲击电流500A 145操作冲击电流500A广州华盛也是500A避雷器的持续电流在持续运行电压下流过避雷器的电流。对于110 kV系统W300 HA注：持续电流由阻性和容性分量组成，可随温度和杂散电

16、容的影响而变化。 因此，试品的持续电流可不同于整只避雷器的持续电流。持续电流可用有效值或 峰值表示。避雷器的工频参考电流用于确定避雷器工频参考电压的工频电流阻性分量的峰值。工频参考电流应 足够大，使杂散电容对所测的避雷器和元件(包括设计的均压系统)的参考电压的 影响可以忽略，该值由制造厂规定。注：工频参考电流与避雷器的标称放电电流及(或)线路放电等级有关，对单柱避 雷潜，通常在120 mA范围内。在工频电流波形因电压极性而不对称情况下，应以较大极性的电流来确定参 考电流。避雷器的直流参考电流直流参考电流用于确定避雷器直流参考电压，直流参考电流通常为15mA。 国内一般取1mA七、运行中UOkV及以上M0A阻性电流及全电流的正常值范围序号厂家电压等级 (kV)型号阻性电流(? A)全电流 (? A)1抚顺电瓷厂110Y10W1-100/24880-130