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 是電力系統所有電力設備絕緣配合的基礎設備。合理的絕緣配合是電力系統安全、可靠運行的基本保證，是高電壓技術的核心內容。而所有電力設備的絕緣水平，是由雷電過電壓下避雷器的保護特性確定的（在某些環境中，由操作過電壓下避雷器的保護特性確定）。

　　金屬氧化物避雷器，簡稱氧化鋅避雷器，以其良好的非線性，快速的陡波響應和大通流能力，成為新一代避雷器的產品。

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

　　一、正確的額定電壓選則原則。

　　避雷器是過電壓保護產品，其額定電壓選擇比較嚴格，且與普通電力設備*不同，容易出現因選型失誤造成的事故。對于這類事故，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，應遵循以下原則。

　　1、對于有間隙避雷器，額定電壓依據系統zui高電壓來選擇。

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

　　例如：35kV有間隙避雷器，額定電壓應選擇42kV。

　　2、對于無間隙避雷器，額定電壓同樣依據系統zui高電壓來選擇。

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

　　例如：10kV無間隙避雷器，額定電壓應選擇17kV。

　　但對于電機保護用的無間隙避雷器，不按額定電壓選擇，而按持續運行電壓選擇。一般應選擇持續運行電壓與電機額定電壓一致的避雷器。

　　例如：13.8kV電機，應選用13.8kV持續運行電壓的避雷器，即：選用17.5/40的避雷器。

　　具體的型號選擇，可參考GB11032-2000標準，或我公司的避雷器產品選型手冊。

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

　　二、正確的預防及維護性試驗方法。

　　預防及維護性試驗，是及時發現事故隱患，防止隱患演變為事故的重要手段。

　　金屬氧化物避雷器的預防及維護性試驗，一般每兩年到四年進行一次。有條件的用戶，每年雷雨季節前測試一次。以zui大可能的提早發現事故隱患。

　　測試的目的是提前發現產品的劣化傾向，及早作出更換。測試主要考察兩個性能指標：a、轉變電壓值（穩壓電源下），用以考察避雷器的工作特性有無明顯變化。b、泄漏電流值（轉變點以下），用以考察避雷器的安全特性有無明顯變化。

　　1、 有間隙金屬氧化物避雷器的測試方法。

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

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

　　2、 無間隙金屬氧化物避雷器的測試方法。

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

　　b、 測試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。具體的試驗方法和合格范圍可參考GB11032-2000，或者我公司的產品使用說明書。一般以不大于50μA為正常。

　　在沒有穩定的直流電源 WYJ 0-60V/ 單路 （可調）數顯 的時候，可以采用測量運行電壓下流過避雷器的全電流的方式，來考察泄漏情況（若可以測試阻性分量更好）。將當前的測試數據與以前的數據進行對比，有量化指標，出現明顯變化后及時停電檢查，比較有利于防止事故。

　　缺點是：運行電壓遠遠低于避雷器的工作電壓，其反映的泄漏值只能作定性判斷，無法作為定量分析的依據。劣化傾向比較小的時候很難反映出來。

　　三、金屬氧化物避雷器事故的常見方式及預防方法。

　　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。具體的現象有以下這些。

　　① 現象：直流參考電壓異常升高。

　　結論：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。

　　② 現象：直流參考電壓異常降低。

　　結論：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；閥片承受放電次數和能量偏重。

　　③ 現象：泄漏電流異常增大。

　　結論：閥片與外絕緣材料間的界面受潮，或氧化鋅閥片質量不好。

　　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題。

　　④ 現象：泄漏電流非常大，已造成開關合閘困難。

　　結論：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發現依然繼續使用；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 現象：避雷器炸裂或表面燒黑。

　　結論：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發現依然繼續使用；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、 系統已有避雷器的情況下，電氣設備依然受雷擊（有的系統是操作沖擊）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高，或者避雷器的用途選擇錯誤。

　　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的電氣設備過遠。

　　處理：按正確的位置掛放避雷器（可參考DL/T620-1997）。

　　③ 只在進線端裝設了避雷器，沒有防反擊的措施。

　　處理：在出線端也安裝避雷器。

　　④ 只在一次回路裝設了避雷器，二次回路沒有保護。

　　處理：安裝專門的二次防雷 球型避雷針QPZ 保護元件，保護二次系統。

　　⑤ 避雷器質量不過關。

　　處理：選用質量過硬的產品。

　　3、 系統問題對避雷器的影響。

　　電力系統中對避雷器有影響的情況主要有：

　　① 系統接地方式和帶故障運行時限。

　　影響：對避雷器的持續運行電壓的選擇密切相關。

　　處理：國內常規35kV及以下按中性點不接地進行避雷器設計。

　　110kV及以上按中性點接地進行避雷器設計。

　　要求中壓避雷器應在單相接地故障下能夠持續運行不損壞。

　　② 系統的諧波污染的嚴重程度。

　　影響：對避雷器閥片的使用壽命影響大。

　　處理：對系統諧波嚴重的地區，應使用帶間隙的避雷器，防止避雷器閥片加速老化。

　　③ 環境的污穢程度。

　　影響：對避雷器內部的電位分布均勻性影響大。

　　處理：對重污穢及以上地區，應使用帶均壓結構的避雷器，防止避雷器兩端的閥片優先老化。

　　④ 海拔高度。

　　影響：對避雷器內部的放電電壓分布影響大。

　　處理：高原地區（2000米以上）應使用特別設計的放電間隙，或者直接使用無間隙避雷器。

　　⑤ 日照輻射。

　　影響：對避雷器外絕緣影響大。