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SFBLQ-V氧化鋅避雷器帶電測試儀【廠家直供】 說明書
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經驗庫

氧化鋅避雷器測試儀選型及安裝使用須知

       氧化鋅避雷器測試儀具有優(yōu)異的非線性伏安特性，殘壓隨沖擊電流波頭時間的變化特性平穩(wěn)，陡波響應特性好，沒有間隙擊穿特性和滅弧問題。其電阻片單位體積吸收能量大，還可以并聯(lián)使用，所以在保護超高壓長距離輸電系統(tǒng)和大容量電容器組特別有利。對于低壓配電網的保護也很適合，是低壓配電網的主要保護措施。

       氧化鋅避雷器測試儀是用于現(xiàn)場和實驗室檢測避雷器各項相關電氣參數的專用儀器，廣泛應用于氧化鋅避雷器的現(xiàn)場在線監(jiān)測(帶電測試)和實驗室(停電檢測)的測試中。符合中華人民共和國電力行業(yè)標準《DL474.5-92現(xiàn)場絕緣試驗實施導則—避雷器試驗》的要求。氧化鋅避雷器測試儀采用微電腦進行采樣、控制等先進技術，可測量氧化鋅避雷器在工頻電壓下的全電流、三次諧波、阻性電流、阻性電流峰值、容性電流、有功功率等。并顯示電壓、電流的波形及打印輸出。采用大屏幕液晶顯示，漢字菜單提示操作，使人機交換功能更強。同時，提供現(xiàn)場的接線顯示。具有接線簡單、測量精度高、可靠性強等特點。

       在電力配電線路中，常用的避雷器有：閥型避雷器、管型避雷器、氧化鋅避雷器等，低壓配電系統(tǒng)提倡選用低壓氧化鋅避雷器。氧化鋅閥片在正常運行電壓下，閥片的電阻很高，僅可通過微安級的泄漏電流。但在強大的雷電流通過時，卻呈現(xiàn)很低的電阻，使其迅速泄入大地，實現(xiàn)限壓分流的目的。閥片上的殘壓幾乎不隨通過電流的大小而變化，時常維持在小于被保護電器的沖擊試驗電壓，使設備的絕緣得到保護，雷電流過后又恢復到原絕緣狀態(tài)。

       在避雷器使用前，都應該對其有關技術參數進行測量，以確保避雷器安裝質量。

1 絕緣電阻的測量

       對35kV及以下氧化鋅避雷器用2500V兆歐表搖測，每節(jié)的絕緣電阻應不低于1000MΩ。進口氧化鋅避雷器每節(jié)的絕緣電阻一般按廠家的標準。如日本明電舍規(guī)定：對SFE－C2Z型294kV氧化鋅避雷器應使用1000V兆歐表，絕緣電阻不低于2000MΩ。

2 測量直流和泄漏電流

       測量直流電壓U1mA及75％U1mA電壓下的泄漏電流，目的是為了檢查其非線性特性及絕緣性能。U1mA為試品通過1mA直流時，被試避雷器兩端的電壓值?！兑?guī)程》規(guī)定：1mA電壓值U1mA與初始值比較，變化應不大于±5％。0.75U1mA電壓下的泄漏電流應不大于50μA。也就是說，在電壓降低25％時，合格的氧化鋅避雷器的泄漏電流大幅度降低，從1000μA降至50μA以下。

       若U1mA電壓下降或0.75U1mA下泄漏電流明顯增大，就可能是避雷器閥片受潮老化或瓷質有裂紋。測量時，為防止表面泄漏電流的影響，應將瓷套表面擦凈或加屏蔽措施，并注意氣候的影響。一般氧化鋅閥片U1mA的溫度系數約為(0.05～0.17)％／℃，即溫度每增高10℃，U1mA約降低1％，必要時可進行換算。

3 運行電壓下交流泄漏電流測量

       用LCD－4型檢測儀可以測得運行電壓下避雷器的泄漏電流(全電流)及其有功分量(阻性電流)和無功分量(容性電流)、功率損耗Px等。

       試驗研究表明：當氧化鋅避雷器閥片受潮或老化時，阻性電流幅值增加很快，因此監(jiān)測阻性電流可以有效地監(jiān)測避雷器絕緣狀況。

什么是氧化鋅避雷器？其試驗項目有哪幾種？

       氧化鋅避雷器由氧化鋅電阻片組裝而成，具有較好的非線形“伏-安”特性。在正常工頻電壓下，具有極高的電阻，呈現(xiàn)絕緣狀態(tài)。在過電壓作用下，則呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，使與之并聯(lián)的電器設備的殘壓被抑制在設備絕緣安全值以下，待過電壓消失后，有恢復高阻絕緣狀態(tài)，從而保護電器設備的絕緣免受過電壓的損害。氧化鋅避雷器與閥型避雷器相比具有動作迅速、通流容量大、殘壓低、無續(xù)流，對大氣過電壓和操作過電壓都起保護作用，具有結構簡單、可靠性高、壽命長、維護簡單、體積小等優(yōu)點，廣泛用于電氣設備的防雷和過電壓保護。6kV系統(tǒng)中，氧化鋅避雷器較多并聯(lián)在真空開關上，以限制截流過電壓。其試驗項目如下。

       （1）測量絕緣電阻。采用2500V及以上兆歐表，35kV及以下，不低于2500MΩ；35kV及以下，不低于1000MΩ。

       （2）測量直流1mA的電壓及該電壓75%值時的泄漏電流。對避雷器施加直流電壓，隨著電壓升高泄漏電流逐漸增大，當電流值達到1mA時記下電壓值，然后將電壓降到該電壓值的75%并記下泄漏電流，其值不應大于50μA。

氧化鋅避雷器現(xiàn)場帶電測試實例分析

       氧化鋅避雷器，帶電測試，阻性電流，容性電流，氧化鋅避雷器特性測試儀
       避雷器是電力系統(tǒng)重要的電氣設備之一，它對電力系統(tǒng)的安全運行起著十分重要的作用。氧化鋅避雷器（MOA）是一種與其它類型避雷器有很大差異的新型避雷器，由于其性能上的明顯優(yōu)點，它在電力系統(tǒng)得到了廣泛推廣和應用。

       為了使氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)安全可靠運行，電力行業(yè)標準DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》對氧化鋅避雷器預防性試驗規(guī)定的主要內容如下：

       （1）直流泄漏電流試驗時，通過1mA時的電壓U1mA與初始值或制造廠規(guī)定值比較，變化不大于±5％，0.75U1mA電壓下的泄漏電流不應大于50μA。

       （2）運行電壓下的全電流、阻性電流或功率損耗測量值與初始值比較，有明顯變化時應加強監(jiān)測，當阻性電流增加1倍時，應停電檢測。

       由《規(guī)程》可知，氧化鋅避雷器預防性試驗包括停電條件下直流泄漏電流試驗和運行電壓下帶電測試。但當電力系統(tǒng)的運行電壓較高，發(fā)電廠（或變電站）避雷器數目較多時，停電條件下作直流泄漏電流試驗有很大的困難，因此，運行電壓下的氧化鋅避雷器現(xiàn)場帶電測試越來越受到重視。

       氧化性避雷器是在上世紀80年代中期開始得到推廣應用的，1996年國家出臺的《規(guī)程》對運行電壓下氧化性避雷器的現(xiàn)場帶電測試有明確的規(guī)定。隨著計算機技術的飛速發(fā)展和高壓電氣設備測試水平的不斷提高，實踐證明對氧化性避雷器更多項目的測試（例如泄漏電流的阻性電流、容性電流有效值，阻性電流、容性電流分量峰值，泄漏電流諧波分量、諧波分量功率損耗值等項目的測試）更能準確反映避雷器的運行狀況。表1 為武漢中試公司生產的氧化鋅避雷器特性測試儀對某330kV變電所氧化鋅避雷器運行時現(xiàn)場檢測的一組數據。

       對表1數據進行分析，發(fā)現(xiàn)場C相避雷器的阻性電流Ir在超過0.3mA（峰值）后，增長速度很快，為投運初期的20倍，于是決定該相避雷器退出運行，進行解體檢查后發(fā)現(xiàn)，該相避雷器內部應裝配條件不合格已受潮。

       若用戶按《規(guī)程》規(guī)定：在每年雷雨季節(jié)前作停電條件下直流泄漏電流試驗，C相避雷器的缺陷可能不會及時發(fā)現(xiàn)，后果不堪設想。因此，對氧化性避雷器運行電壓下現(xiàn)場帶電測試有著十分重要的意義!

10KV(6KV)配電網中氧化鋅避雷器現(xiàn)場測試的意義

10KV氧化鋅避雷器現(xiàn)場測試儀

       ［關鍵詞］配電網，氧化鋅避雷器，現(xiàn)場測試，測試儀

       電力系統(tǒng)10KV（6KV）配電網中，以前常用管式避雷器作為保護線路和配電變壓器遭受雷擊的措施。近幾年隨著避雷器技術的發(fā)展，由于氧化鋅避雷器的明顯優(yōu)點，所以氧化鋅避雷器逐步取代了其它類型的避雷器，從而得到廣泛應用。
       10KV配電網是電力網中電力線路結構、使用環(huán)境最復雜的一個環(huán)節(jié)。對于數目眾多的配電變壓器和電纜線路等都要裝設避雷器作為防雷保護，因此，10KV配電網中避雷器故障的概率較大。若10KV配電網中避雷器發(fā)生故障，主要有下列危害：
       1、若避雷器未完全擊穿，避雷器泄漏增大，會造成線損增加，不利于電力網的經濟運行。
       2、若避雷器被擊穿，造成一點接地故障，由于避雷器故障是隱形故障，需要消耗大量人力物力尋找故障點；若出現(xiàn)兩個避雷器不同相別接地故障，會造成開關保護動作而使用戶停電，影響生產和生活。
       3、避雷器爆炸會波及周圍其他設備，造成事故擴大。
所以，電力系統(tǒng)的安全評估已把配電系統(tǒng)避雷器的檢測提高到發(fā)電廠、變電所避雷器檢測的同等要求。《電力設備預防性試驗規(guī)程》第14.2條中對金屬氧化物避雷器的直流測試作了明確規(guī)定。
       針對10KV電力網的特點，武漢中試開發(fā)了專門針對10KV(或者6KV)配電網的氧化鋅避雷器現(xiàn)場測試儀，儀器具有以下特點：
       1、現(xiàn)場對避雷器測試不需要線路停電，只要斷開跌落式保險（令克）即可。
       2、儀器在測量1mA下的電壓U1mA時，同時可獲得0.75U1mA時的泄漏電流值，操作十分簡便。
       3、自帶充電式電源，克服了多數情況下現(xiàn)場無交流電源的困難。

       綜上所述，氧化鋅避雷器現(xiàn)場測試儀是配電網中氧化鋅避雷器測試的最佳選擇，對配電網的經濟運行、安全運行和提高供電的可靠性起著重要作用。

串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的應用與試驗

       摘　要：文中通過分析碳化硅避雷器與無間隙氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)應用的不足比較，闡述了串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的優(yōu)越性。并針對缺乏串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器試驗項目的情況，簡單分析了串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器在應用中的試驗問題。

       關鍵詞：湖北四方電力避雷器 比較 間隙 試驗

1. 避雷器應用的比較

       目前在電力系統(tǒng)中運行的避雷器主要有兩種類型。一類是以串聯(lián)火花間隙與碳化硅閥片為主要元件的傳統(tǒng)閥型避雷器;另一類是以氧化鋅電阻片為主要元件的金屬氧化物避雷器。其主要元件的伏安特性如下圖一二所示。 

       從圖一可以看到，對于單個間隙而言當很大的雷電流流過非線性電阻時，非線性電阻將呈現(xiàn)很大的電導率，使避雷器上出現(xiàn)的殘壓U0不致過高。當雷電流過去后，加在閥片上的電壓是系統(tǒng)電壓Ux時，非線性電阻的電導率突然下降而將工頻續(xù)流限制到很小的數值。事實上閥型避雷器的間隙由數個或數十個單間隙組成而形成的一個電容鏈。由于電極片對地和對高壓端蓋的部分電容的影響，電壓在各間隙上分布是不均勻的。嚴重的是這種不均勻非常的不穩(wěn)定，它受瓷套表面情況影響很大，使得避雷器的工頻放電電壓很不穩(wěn)定。雖然可以通過在每個間隙或間隙組上并聯(lián)一個分路電阻來解決，但分路電阻中將長期有電流流過(泄漏電流);且經長期運行非線性并聯(lián)電阻會逐漸老化，表現(xiàn)為阻值增加，電導電流下降，影響避雷器性能。 

       從圖二可以看到氧化鋅電阻片在擊穿區(qū)域具有較好的非線性，使得氧化鋅避雷器在正常工作電壓下電阻值很大，泄漏電流很小;在過電壓情況下其電阻值又很小，過電壓能量釋放即恢復到高阻值狀態(tài)，無工頻續(xù)流，所以無間隙氧化鋅避雷器得到了廣泛應用。 

       但是，作為過電壓保護電器，針對其所釋放的能量，其自身仍存在過電壓防護問題。對于能量有限的過電壓(如雷電過電壓和操作過電壓)，避雷器泄流能起限壓保護作用。對能量是無限(有補充能源)的過電壓，如暫態(tài)過電壓(工頻過電壓和諧振過電壓的總稱)，其頻率或為工頻或為工頻的整數倍或分數倍，與工頻電源頻率總有合拍的時候，如因某些原因而激發(fā)暫態(tài)過電壓，工頻電源能自動補充過電壓能量，即使避雷器泄流過電壓幅值不衰減或只弱衰減，暫態(tài)過電壓如果進入避雷器保護動作區(qū)，勢必長時反復動作直至熱崩潰，避雷器損壞爆炸，因此暫態(tài)過電壓對避雷器有致命危害。如果已將全部暫態(tài)過電壓限定在保護死區(qū)內不受其危害的避雷器，稱之為暫態(tài)過電壓承受能力強，反之稱暫態(tài)過電壓承受能力差。碳化硅避雷器暫態(tài)過電壓承受能力強，但由于運行中動作特性穩(wěn)定性差，常因沖擊放電電壓(保護動作區(qū)起始電壓)值下降，仍可能遭受暫態(tài)過電壓危害，動作負載重壽命短。無間隙氧化鋅避雷器因其拐點電壓(可近似地把參考電壓當作拐點電壓)偏低，僅2.21～2.56Uxg(最大相電壓)，而有些暫態(tài)過電壓最大值達2.5～3.5Uxg，故有暫態(tài)過電壓承受能差，損壞爆炸率高和壽命短等缺點。

       對暫態(tài)過電壓危害有效防護辦法是加結構性能穩(wěn)定的串聯(lián)間隙將全部暫態(tài)過電壓限定在保護死區(qū)內，使避雷器免受其危害。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器有此獨具優(yōu)點。結構上串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器既有間隙又用氧化鋅閥片，其間隙結構不同于碳化硅避雷器。其間隙數量少，當過電壓達到沖擊放電電壓時，間隙無時延擊穿，同時因隙距大動作特性穩(wěn)定，可避免碳化硅避雷器間隙帶來的缺點。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的間隙已將全部暫態(tài)過電壓限定在保護死區(qū)內免受其危害，故又可避免無間隙氧化鋅避雷器因拐點電壓偏低帶來的缺點。

2. 串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器試驗問題

       隨著現(xiàn)代防雷技術的發(fā)展，在小電流接地系統(tǒng)中交流串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器正逐步在變壓器開關、母線、電動機、發(fā)電機、線路、電容器組等電氣設備得到應用。作為電氣設備本身，同樣存在著閥片性能、參數設計、絕緣材質、裝配不良、密封缺陷等問題;掌握其性能狀況亦顯得十分必要。對于中性點非直接接地的3—63KV電力系統(tǒng)中的氧化鋅避雷器，我國電力行業(yè)標準DL/T 596—1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)明確規(guī)定其試驗項目為：1.絕緣電阻;2.直流1mA下的電壓U1mA及75%U1mA下的電流。眾所周知，該規(guī)程關于氧化鋅避雷器的試驗項目是源于《交流無間隙金屬氧化物避雷器》(GB11032—89)的規(guī)定要求，是針對交流無間隙氧化鋅避雷器的?！兑?guī)程》規(guī)定的試驗項目是否適用帶串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器值得商榷。

       《規(guī)程》規(guī)定碳化硅避雷器FS系列的試驗項目為1.絕緣電阻;2.工頻放電。FCD系列試驗項目為1.絕緣電阻;2.電導電流。結合無間隙氧化鋅避雷器和有間隙碳化硅避雷器因結構不同而在試驗上的不同，我們認為目前在小電流接地系統(tǒng)中廣泛使用的帶串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器試驗項目應為1.絕緣電阻;2.工頻放電。對于一些為了解決電壓分布問題，而在間隙兩側并聯(lián)電阻的串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器還應做電導電流。

       由于采用ZnO閥片，其絕緣電阻測量同無間隙氧化鋅避雷器。測量值決定于閥片外和內部絕緣部件和瓷套。測量使用2500V兆歐表，35kV及以下避雷器絕緣電阻值不低于1000MΩ;35kV以上避雷器不低于25000MΩ。

       由于存在間隙，直流1mA下的電壓U1mA及75%U1mA下的電流試驗項目是不適合有間隙氧化鋅避雷器的。而工頻放電試驗是檢驗間隙避雷器電氣性能的一個基本項目。雖然由于氧化鋅電阻片具有在低電壓下良好的高阻和限流的特點，可不考慮放電間隙的切斷比;但是，其工頻放電電壓同樣不能過高和過低。過高的工頻放電電壓就會使沖擊放電電壓升高，從而影響避雷器的性能。過低的工頻放電電壓就可能造成在被保護設備的絕緣能耐受而不需要保護的操作過電壓下動作。所以，工頻放電電壓應根據避雷器保護對象有相應的放電電壓范圍。目前，由于《規(guī)程》的相對滯后，很難在有關規(guī)程中查到相應的試驗標準。所以，預防性試驗應參照出廠試驗報告。 

       現(xiàn)提供目前保護高壓電動機常用的TBP系列A、B、C三型串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器工頻放電電壓范圍，供參考。 

       電導電流試驗是檢查避雷器內部是否受潮，并聯(lián)電阻有無斷裂、老化的一個重要指標。其試驗接線與FCD系列試驗接線一致;要求電導電流不大于50μA。 

3. 結束語 

       串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器使用了間隙和ZnO閥片，兩者互為保護。間隙使電荷率為零，解決了ZnO閥片老化問題;間隙在續(xù)流時易損壞，ZnO閥片優(yōu)越的性能使其無續(xù)流。保護設備的絕緣免受雷電和操作等過電壓的損壞起到良好的作用。優(yōu)越性的逐步體現(xiàn)，使得串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器將被越來越多的使用;其試驗標準也將逐步完善和規(guī)范。