金屬氧化物避雷器常見故障及處理

金屬氧化物避雷器常見故障及處理
　　避雷器 避雷器Y5WZ-7.6/27 是電力系統(tǒng)所有電力設(shè)備絕緣配合的基礎(chǔ)設(shè)備。合理的絕緣配合是電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的基本保證，是高電壓技術(shù)的核心內(nèi)容。而所有電力設(shè)備的絕緣水平，是由雷電過(guò)電壓下避雷器的保護(hù)特性確定的（在某些環(huán)境中，由操作過(guò)電壓下避雷器的保護(hù)特性確定）。

　　金屬氧化物避雷器，簡(jiǎn)稱氧化鋅避雷器，以其良好的非線性，快速的陡波響應(yīng)和大通流能力，成為新一代避雷器的產(chǎn)品。

　　由于避雷器是全密封元件，一般不可以拆卸。同時(shí)使用中一旦出現(xiàn)損壞，基本上沒(méi)有修復(fù)的可能。所以其常見故障和處理與普通的電力設(shè)備不同，主要是預(yù)防為主。

　　一、正確的額定電壓選則原則。

　　避雷器是過(guò)電壓保護(hù)產(chǎn)品，其額定電壓選擇比較嚴(yán)格，且與普通電力設(shè)備*不同，容易出現(xiàn)因選型失誤造成的事故。對(duì)于這類事故，只要明確了正確的選擇方法，就可以有效避免。

　　正確的金屬氧化物避雷器額定電壓的選擇，應(yīng)遵循以下原則。

　　1、對(duì)于有間隙避雷器，額定電壓依據(jù)系統(tǒng)zui高電壓來(lái)選擇。

　　10kV及以下的避雷器，額定電壓按系統(tǒng)zui高電壓的1.1倍選取。35kV至66kV避雷器，額定電壓按系統(tǒng)zui高電壓選取。110kV及以上避雷器，額定電壓按系統(tǒng)zui高電壓的0.8倍選取。

　　例如：35kV有間隙避雷器，額定電壓應(yīng)選擇42kV。

　　2、對(duì)于無(wú)間隙避雷器，額定電壓同樣依據(jù)系統(tǒng)zui高電壓來(lái)選擇。

　　10kV及以下的避雷器，額定電壓按系統(tǒng)zui高電壓的1.38倍選取。35kV至66kV避雷器，額定電壓按系統(tǒng)zui高電壓的1.25倍選取。110kV及以上避雷器，額定電壓按系統(tǒng)zui高電壓的0.8倍選取。

　　例如：10kV無(wú)間隙避雷器，額定電壓應(yīng)選擇17kV。

　　但對(duì)于電機(jī)保護(hù)用的無(wú)間隙避雷器，不按額定電壓選擇，而按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇。一般應(yīng)選擇持續(xù)運(yùn)行電壓與電機(jī)額定電壓一致的避雷器。

　　例如：13.8kV電機(jī)，應(yīng)選用13.8kV持續(xù)運(yùn)行電壓的避雷器，即：選用17.5/40的避雷器。

　　具體的型號(hào)選擇，可參考GB11032-2000標(biāo)準(zhǔn)，或我公司的避雷器產(chǎn)品選型手冊(cè)。

　　另外，由于傳統(tǒng)碳化物閥式避雷器以及按1989老國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制作的早期金屬氧化物避雷器在很多系統(tǒng)中還在使用。為確保新生產(chǎn)的產(chǎn)品在這類老系統(tǒng)中可以安全的配合，遇到老系統(tǒng)產(chǎn)品的更換替代時(shí)，建議用戶直接咨詢我公司，以確保選型正確。

　　二、正確的預(yù)防及維護(hù)性試驗(yàn)方法。

　　預(yù)防及維護(hù)性試驗(yàn)，是及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，防止隱患演變?yōu)槭鹿实闹匾侄巍?/p>

　　金屬氧化物避雷器的預(yù)防及維護(hù)性試驗(yàn)，一般每?jī)赡甑剿哪赀M(jìn)行一次。有條件的用戶，每年雷雨季節(jié)前測(cè)試一次。以zui大可能的提早發(fā)現(xiàn)事故隱患。

　　測(cè)試的目的是提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的劣化傾向，及早作出更換。測(cè)試主要考察兩個(gè)性能指標(biāo)：a、轉(zhuǎn)變電壓值（穩(wěn)壓電源下），用以考察避雷器的工作特性有無(wú)明顯變化。b、泄漏電流值（轉(zhuǎn)變點(diǎn)以下），用以考察避雷器的安全特性有無(wú)明顯變化。

　　1、 有間隙金屬氧化物避雷器的測(cè)試方法。

　　a、 測(cè)試工頻放電電壓值，考察避雷器的工作特性。具體的試驗(yàn)方法和合格范圍可參考JB/T9672-2005，或者我公司的產(chǎn)品使用說(shuō)明書。一般以偏差不大于出廠參數(shù)的10%為正常。

　　b、 測(cè)試系統(tǒng)zui高電壓下的電導(dǎo)電流值，考察避雷器的安全特性。具體的試驗(yàn)方法和合格范圍可參考JB/T9672-2005，或者我公司的產(chǎn)品使用說(shuō)明書。一般以不大于20μA為正常。

　　2、 無(wú)間隙金屬氧化物避雷器的測(cè)試方法。

　　a、 測(cè)試直流1mA參考電壓值，考察避雷器的工作特性。具體的試驗(yàn)方法和合格范圍可參考GB11032-2000，或者我公司的產(chǎn)品使用說(shuō)明書。一般以偏差不大于出廠參數(shù)的5%為正常。

　　b、 測(cè)試0.75倍直流1mA參考電壓下的泄漏電流值，考察避雷器的安全特性。具體的試驗(yàn)方法和合格范圍可參考GB11032-2000，或者我公司的產(chǎn)品使用說(shuō)明書。一般以不大于50μA為正常。

　　在沒(méi)有穩(wěn)定的直流電源 WYJ 0-60V/ 單路 （可調(diào)）數(shù)顯 的時(shí)候，可以采用測(cè)量運(yùn)行電壓下流過(guò)避雷器的全電流的方式，來(lái)考察泄漏情況（若可以測(cè)試阻性分量更好）。將當(dāng)前的測(cè)試數(shù)據(jù)與以前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，有量化指標(biāo)，出現(xiàn)明顯變化后及時(shí)停電檢查，比較有利于防止事故。

　　缺點(diǎn)是：運(yùn)行電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于避雷器的工作電壓，其反映的泄漏值只能作定性判斷，無(wú)法作為定量分析的依據(jù)。劣化傾向比較小的時(shí)候很難反映出來(lái)。

　　三、金屬氧化物避雷器事故的常見方式及預(yù)防方法。

　　1、 金屬氧化物避雷器的損壞。

　　金屬氧化物避雷器的損壞，主要集中在兩個(gè)方面。

　　a、 氧化鋅閥片的老化。

　　b、 閥片與外絕緣材料間的界面閃絡(luò)。具體的現(xiàn)象有以下這些。

　　① 現(xiàn)象：直流參考電壓異常升高。

　　結(jié)論：氧化鋅閥片的非線性降低。

　　處理：整只更換避雷器，或者更換氧化鋅閥片。
　
　　起因：避雷器的額定電壓選擇偏低；閥片本身不合格。

　?、?現(xiàn)象：直流參考電壓異常降低。

　　結(jié)論：氧化鋅閥片老化。

　　處理：整只更換避雷器，或者更換氧化鋅閥片。

　　起因：避雷器的額定電壓選擇偏低；閥片承受放電次數(shù)和能量偏重。

　?、?現(xiàn)象：泄漏電流異常增大。

　　結(jié)論：閥片與外絕緣材料間的界面受潮，或氧化鋅閥片質(zhì)量不好。

　　處理：整只更換避雷器，或者將避雷器元件拆出后烘干并重新密封。

　　起因：避雷器密封失效；避雷器硅橡膠外套劣化；避雷器閥片或裝配工藝有問(wèn)題。

　　④ 現(xiàn)象：泄漏電流非常大，已造成開關(guān)合閘困難。

　　結(jié)論：閥片已損壞。

　　處理：整只更換避雷器。

　　起因：避雷器老化后未及時(shí)發(fā)現(xiàn)依然繼續(xù)使用；避雷器承受了很大的電流沖擊（近距離雷擊或大功率電容放電）；避雷器密封不良。

　　⑤ 現(xiàn)象：避雷器炸裂或表面燒黑。

　　結(jié)論：閥片破裂或穿孔。

　　處理：整只更換避雷器。

　　起因：避雷器老化后未及時(shí)發(fā)現(xiàn)依然繼續(xù)使用；避雷器承受了很大的電流沖擊（近距離雷擊或大功率電容放電）；避雷器密封不良。

　　2、 系統(tǒng)已有避雷器的情況下，電氣設(shè)備依然受雷擊（有的系統(tǒng)是操作沖擊）損壞。

　　這種情況也可以看作一類事故，常見的原因有以下一些。

　　① 避雷器的額定電壓選擇過(guò)高，或者避雷器的用途選擇錯(cuò)誤。

　　處理：按正確的方式選擇避雷器（可參考GB11032-2000）。

　　② 避雷器所掛位置和需要保護(hù)的電氣設(shè)備過(guò)遠(yuǎn)。

　　處理：按正確的位置掛放避雷器（可參考DL/T620-1997）。

　　③ 只在進(jìn)線端裝設(shè)了避雷器，沒(méi)有防反擊的措施。

　　處理：在出線端也安裝避雷器。

　?、?只在一次回路裝設(shè)了避雷器，二次回路沒(méi)有保護(hù)。

　　處理：安裝專門的二次防雷 球型避雷針QPZ 保護(hù)元件，保護(hù)二次系統(tǒng)。

　　⑤ 避雷器質(zhì)量不過(guò)關(guān)。

　　處理：選用質(zhì)量過(guò)硬的產(chǎn)品。

　　3、 系統(tǒng)問(wèn)題對(duì)避雷器的影響。

　　電力系統(tǒng)中對(duì)避雷器有影響的情況主要有：

　?、?系統(tǒng)接地方式和帶故障運(yùn)行時(shí)限。

　　影響：對(duì)避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇密切相關(guān)。

　　處理：國(guó)內(nèi)常規(guī)35kV及以下按中性點(diǎn)不接地進(jìn)行避雷器設(shè)計(jì)。

　　110kV及以上按中性點(diǎn)接地進(jìn)行避雷器設(shè)計(jì)。

　　要求中壓避雷器應(yīng)在單相接地故障下能夠持續(xù)運(yùn)行不損壞。

　　② 系統(tǒng)的諧波污染的嚴(yán)重程度。

　　影響：對(duì)避雷器閥片的使用壽命影響大。

　　處理：對(duì)系統(tǒng)諧波嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)使用帶間隙的避雷器，防止避雷器閥片加速老化。

　?、?環(huán)境的污穢程度。

　　影響：對(duì)避雷器內(nèi)部的電位分布均勻性影響大。

　　處理：對(duì)重污穢及以上地區(qū)，應(yīng)使用帶均壓結(jié)構(gòu)的避雷器，防止避雷器兩端的閥片優(yōu)先老化。

　?、?海拔高度。

　　影響：對(duì)避雷器內(nèi)部的放電電壓分布影響大。

　　處理：高原地區(qū)（2000米以上）應(yīng)使用特別設(shè)計(jì)的放電間隙，或者直接使用無(wú)間隙避雷器。

　　⑤ 日照輻射。

　　影響：對(duì)避雷器外絕緣影響大。