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Date: 2013-04-27 00:00:00Written By 來源:中國傳動網

淺談避雷器直流試驗不合格的原因

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淺談避雷器直流試驗不合格的原因
 來源:中國傳動網    

引言

 

    金屬氧化物避雷器在電力系統中得到了廣泛的應用。就運行情況而言,絕大多數避雷器運行良好,但在運行中的爆炸事故也時有發生。對于爆炸原因的分析,反映出一個共同的問題就是避雷器本身質量問題,其中有的是閥片性能不佳及參數設計不合理,有的是內部絕緣材質不良,還有的是在裝配時工藝不良導致運行中受潮,而由于絕緣不良導致的事故所占比例還是比較大的。對此,除了應該慎重選擇產品外,還必須通過嚴格的驗收試驗和定期的預防性試驗,發現問題及時處理,避免事故的發生。 

1 預防性試驗 

    金屬氧化物避雷器的預防性試驗,主要是測量1mA(直流)時的臨界動作電壓U1mA和75%U1mA直流下的泄漏電流,以檢查其閥片是否受潮。而此項試驗容易受到外界因素的影響,會出現不合格的現象。如果對這個問題處理不好,一方面會把好的設備作為不合格處理,浪費人力、物力,延長了停電時間;另一方面,也有可能忽視設備真正存在的故障,給設備的安全運行帶來隱患。 

    直流1mA下的電壓是指避雷器通過1mA直流電流時,該避雷器兩端的電壓值。試驗中,對避雷器施加直流電壓,當直流電流達到1mA時即刻停止升壓,并迅速讀取避雷器的電壓U1mA,然后將電壓降至75%U1mA下讀取通過避雷器的電流值。其原理圖如圖1所示。 

原理圖

 

    U1mA實測值與初始值或制造值相比,其變化不應大于5%,U1mA過高使避雷器保護電氣設備的絕緣裕度降低,U1mA過低會使避雷器在各種操作和故障的瞬態過電壓下發生爆炸,規程規定,75%U1mA下的直流泄漏電流不大于50mA。

    通常認為,引起避雷器的絕緣試驗數據不合格的原因主要有以下幾個方面: 

    空氣濕度比較大;
    試驗時,高壓引線與設備夾角不夠大; 
    避雷器內部受潮,這主要是避雷器裝配時工藝不良導致運行中受潮; 
    試驗時,與避雷器相連的設備沒有完全斷開。 

2 現場試驗 

    2005年8月1日在我公司220kV漣水變35kV383線路避雷器試驗工作中,發現三相避雷器的直流1mA電壓值都偏小,如表1所示。

現場試驗

    2005年11月29日在對我公司110kV高溝變110kV母線避雷器試驗中發現C相避雷器的75%U1mA下的直流泄漏電流比較大,測試結果如表2所示。 
測試結果電流比較

3 原因分析 

 

    2005年8月1日的試驗中,由于試驗當天濕度比較大,測量時很難達到80%以下,且避雷器表面有一層水膜,從以上測量數據看濕度增大后三相絕緣電阻大幅下降,測試時該組避雷器沒有連接任何設備,由此分析引起測量結果不合格的原因可能有以下幾點 :

    空氣濕度大,避雷器表面臟污;
    避雷器內部受潮。

    2005年11月29日的試驗中,由于是高溝變的技改工作,避雷器是全新的,沒有和任何設備相連接,受潮的問題也基本不會存在,但是由于現場比較雜亂,試驗時高壓引線與被試設備的角度不好控制,只有不到30°,這可能是引起試驗數據誤差比較大的原因。試驗結果見表3。 

數據誤差比較

  
4 原因確認 

 

    空氣濕度大,避雷器表面臟污,導致直流1mA電壓值偏小的原因很容易理解,因為在避雷器兩端施加直流電壓時,通過避雷器的電流有兩部分:一是通過避雷器內部閥片的電流,這與避雷器的特性有關;二是通過避雷器表面的泄漏電流,如果空氣濕度大,就會使避雷器的表面泄漏電流比較大,那么升壓時總電流就很容易達到1mA,使電壓偏小,也就是說U=RI,R是絕緣電阻,I為1mA,當空氣濕度大,避雷器表面臟污時,R偏小,則U也偏小。
對于高壓引線與避雷器的夾角對試驗數據的影響,可以通過對一組110kV避雷器的測試來證明,如表4所示。 

110 kV避雷器的測試表

 

    由此可以看出高壓引線與避雷器的夾角對75%直流1mA電壓下的泄漏電流有很大的影響。通過以上試驗數據的分析,我們還可以看出: 

    (1)空氣濕度大,表面臟污,會導致避雷器直流1mA電壓偏小,而對75%直流1mA電壓下的泄漏電流的影響卻很小。 
    (2)測量時,高壓引線與避雷器的夾角對75%直流1mA電壓下的泄漏電流有很大的影響,而對避雷器直流1mA電壓的影響卻很小。為此制定如下對策: 

    擦干凈避雷器表面的臟污; 
    在陽光下曝曬試品或加熱烤干絕緣瓷套; 
    高壓線盡量水平拉遠,不要貼近避雷器瓷套表面; 
    斷開與被試避雷器連接所有設備,保證被試避雷器獨立承受電壓。 

5 實施對策 

    2005年8月1日中午,天氣好轉,我們針對上述分析原因進行復測,首先清潔絕緣瓷套,用電吹風干燥避雷器表面,主絕緣電阻上升到3000Mw,有明顯增大。表5為三相避雷器的測量數據。 

三相避雷器的測量數據

 

    2005年11月29日,我們在對110 kV高溝變110 kV母線C相避雷器重新測試中,用尼龍繩將高壓引線拉至與避雷器基本垂直的角度,進行加壓試驗,其結果如表6所示。  

加壓試驗

 

    從以上測量數據可以看出,通過實施制定的對策,原來不合格的試驗數據都已經在規程規定的合格范圍內了。 

6 結論 

    測量金屬氧化物避雷器1mA(直流)時的臨界動作電壓U1mA和75%U1mA直流下的泄漏電流時,應考慮以下兩種情況。如果出現一項數據不合格時,應該首先考慮用制訂的對策去處理,不能立即武斷地認為設備存在缺陷。如果出現兩項數據都不合格時,則避雷器存在缺陷的可能性就比較大。

 
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