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第四章第四章 避雷器的试验、监测与诊断避雷器的试验、监测与诊断方瑞明方瑞明 博士博士/教授教授Email: 金属氧化物避雷器1推荐书籍 做什么？怎么做？怎么分析？l中华人民共和国国家标准 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB 50150－2006l中华人民共和国电力行业标准 电力设备预防性试验规程 DL/T 596－1996l电力行业标准,现场绝缘试验实施导则避雷器试验 DL 475.5-92l中华人民共和国国家标准 ,交流无间隙金属氧化物避雷器 GB 11032-2000 eqvIEC 60099-4:1991. 金属氧化物避雷器2 主要内容1 MOA(氧化锌避雷器)的作用2 避雷器的型式与结构3 MOA的特性参数4 MOA的试验项目(1交接;2预试;3GIS;4线路类) 5 举例一一直流泄漏及起始动作电压的测试与分析6 举例二一运行电压下全电流及阻性电流的试验(带电测试)7 避雷器计数器的动作特性试验8 测试的思想9避雷器的试验案例分析10监测金属氧化物避雷器3 避雷器的作用1 电力系统过电压 a）暂时过电压（持续时间长） 单相接地、甩负荷、谐振等 b) 操作过电压 线路合闸及重合闸－断路器带合闸电阻,并联电抗器，避雷器做后备. c）雷电过电压 感应雷过电压、雷击输电线路导线、雷击避雷线或杆塔引起的反击。

避雷器限制雷击过电压金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器4 避雷器的型式与结构n保护间隙 一个或两个间隙n管式避雷器 多个均匀的小间隙n阀式避雷器 多个均匀的小间隙并联非线性电阻，电阻非线性系数为0.25~0.45.n磁吹避雷器: 改进间隙来改善避雷器的保护性能n氧化锌避雷器（MOA）金属氧化物避雷器4避雷器的型式与结构续金属氧化物避雷器避雷器结构瓷外套绝缘型交流无间隙金属氧化物避雷器 其突出优点在于： ■采用高性能氧化锌电阻片，使产品通流能量大、大电流冲击时残压低，保护性能好 ■采用新型的防爆结构，当产品内部故障导致压力剧增时，通过压力释放装置使内部压力得以释放 避雷器结构： ■单柱型 ■多柱并联型 依据主要标准： ■ GB11032-2000 《交流无间隙金属氧化物避雷器》 ■ GB311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘配合》 瓷套型避雷器 （单元节结构图）金属氧化物避雷器避雷器结构- 重量减轻　　 : 27 %- 体积减小　　　 : 22 %- 部件数量减少 　　 : 50 %旧式避雷器构造旧式避雷器构造均均压环ZnO 阀片阀片 (标准型标准型)绝缘筒绝缘筒均均压电容容绝缘子绝缘子连接导体连接导体导体导体高梯度避雷器构造高梯度避雷器构造￿ ￿绝缘子绝缘子绝缘筒绝缘筒均均压环ZnO 阀片阀片(高梯度型高梯度型)应用高梯度阀片的应用高梯度阀片的GISGIS用高梯度避雷器用高梯度避雷器500kV500kV用避雷器的比较用避雷器的比较金属氧化物避雷器两类避雷器材料的伏安特性比较金属氧化物避雷器两种避雷器的伏安特性比较两种避雷器的伏安特性比较两类避雷器材料的伏安特性比较金属氧化物避雷器4 MOA优缺点n无间隙，基本无续流 伏安特性平坦，残压低，无截波，耐多重雷击或多次操作波的能力强n伏安特性对称，正负极性过电压水平相当 间隙具有极性效应nMOA阀片可以并联使用，扩容，降残压n易于制成直流避雷器 因为直流续流不像工频续流那样会通过自然过零点n阀片受潮后或老化后，无间隙易爆炸金属氧化物避雷器MOA优缺点续 n现在试验研究表明，在气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中，SF6隔离开关操作母线时产生5-15MHz高频操作过电压(VFTO)，波前很短，5～20μs，陡度很大。

在这种VFTO冲击作用时，MOA的V-I特性显著高于标准规定的雷电过电压水平n同时因陡度大，呈现MOA和被保护物之间电压差很大，MOA对防护VFTO作用很小，而另行采取防护措施同时应研究改善MOA的V-I特性以及相应试验方法金属氧化物避雷器5 MOA的特性参数1额定电压Ur : 由动作负载试验确定的避雷器上下两端子间允许的最大工频电压有效值,避雷器在该电压下应能正常工作.（我国为10秒定义Ur）nUc ≥0.8 Ur(进口取0.8)2 持续运行电压Uc : 指允许持续加在避雷器两端子间的工频电 压有效值,一般小于避雷器的额定电压.金属氧化物避雷器5 MOA的特性参数3 伏安特性 a点以前小电流区； 拐点b左右毫安级残压区UNmA ，N为1～4， N＝1称为MOA起始动作电压： U1mA金属氧化物避雷器5 MOA的特性参数4 持续运行电流； 指在持续运行电压下,流过避雷器的电流,包含阻性分量和容性分量. 5 工频参考电流下的工频参考电压: 对避雷器(或避雷器元件)施加工频电压,当通过试品上的阻性电流等于工频参考电流时,测出试品上的工频电压峰值.参考电压等于该工频电压峰值除以 ? (工频交流电压下的饱和点)金属氧化物避雷器1、老化现象、老化现象金属氧化物避雷器取消了串联间隙，在电网运行电压作用下，其上要流过泄漏电流，电流中有功分量即阻性电流虽然很小，但仍会使阀片升温，导致阻性电流随时间缓慢增长，改变其伏安特性，即老化现象。

此外，单纯的机械应力也可以引起老化现象（如运输过程）金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器故障原因分析2、热击穿现象、热击穿现象n阀片由于损耗而升温，而温度升高后又使阀片电阻下降导致损耗加大因此会出现正反馈过程n以右图为例，环境温度200C，荷电率为1.0的曲线，发热曲线与散热曲线相交于A和B两个工作点A为稳定工作点，B为不稳定工作点，这两个工作点将阀片温度分为3个区域，当某一时刻阀片温度处于II区时，散热功率大于发热功率，阀片温度下降，直到A点，此时散热功率等于发热功率，稳定稳定n可分析III区B点不稳定金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器故障原因分析3、受气候的影响n受到雨、雪、凝露及尘埃的污染，由于避雷器内外电位分布不同，是金属氧化物阀片与外部瓷套之间产生较大的电位差，导致径向局部放电现象发生，损坏避雷器4、避雷器的机械强度n避雷器的瓷套、端子和机座由于设计工艺不良、大气腐蚀、应力疲劳和地震等原因受机械力作用出现损坏金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器故障统计金属氧化物避雷器故障统计金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器故障统计金属氧化物避雷器故障统计n据统计，我国电力系统20世纪80~90年代应用金属氧化物避雷器以来，110KV以上的国产避雷器已达7060相，其中48相发生事故，占0.68%，90相退出运行，占1.3%。

其中60%事故由受潮引起引进110KV以上的避雷器有2000多相，其中23相损坏，退出运行30多相主要故障是由于老化、参考电压低、阀片温度系数和电位分布不均匀等原因造成n配电型金属氧化物避雷器由受潮引起的故障受潮引起的故障高达60%金属氧化物避雷器6.1 MOA 试验项目一(交接1)试验项目方法要求仪器备注1）绝缘电阻测试摇表法1）35kV以上，不低于2500ΜΩ，5000V兆欧表 ；2）35kV及以下，不低于1000ΜΩ ，2500V兆欧表兆欧表厂家特殊要求U2~10 mA及50~75%U2~10mA天生桥直流、乐滩励磁部分 2）测量U1 mA及75%U1mA下的泄漏电流 直流法不得低于GB11032规定值；U1 mA实测值与初始值或制造厂规定值比较，变化不大于±5％75%U1mA下的泄漏电流不大于50μΑ 直流发生器金属氧化物避雷器6.1 MOA 试验项目一(交接2)试验项目方法要求仪器备注3.1工频参考电流下的工频参考电压 应符合GB11032或制造厂规定 带电测试仪2或者3选作一款，广西企业标准要求2，3.1款3.2持续运行电压下的持续电流应符合产品技术条件带电测试仪4)底座绝缘电阻 摇表法 不小于5ΜΩ 2500V及以上兆欧表 5)动作计数器检查 充放电法 灵活动作 计数器检测仪 金属氧化物避雷器6.2 MOA 试验项目二(预试)试验项目方法要求仪器周期备注1，2款同6.13）运行电压下的交流泄漏电流测量 带电测量测量运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化；测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查 1）日本LCD－4阻性电流测试仪2）AI－6100氧化锌避雷器泄漏电流分析仪 1）35kV及以上投运时;2）110kV及以上新投运3，6个月;3）每年雷雨季节前;4）怀疑有缺陷时.4，5同6.16)红外测温 参照DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》 红外热相仪发现温度异常时应停电检查 金属氧化物避雷器6.3 MOA 试验项目意义1可以初步了解其内部是否受潮，还可以检查低压MOA内部熔丝是否断掉、及时发现缺陷2U1mA 主要检查阀片是否受潮，确定其动作特性和保护特性是否符合要求。

以直流电压和电流方式来表明阀片的伏安特性曲线饱和点的位置375％U1mA一般比最大工作相电压（峰值）要高一些，在此电压下主要是检测长期允许工作电流是否符合规定，因为这一电流与MOA的使命有直接关系，一般在同一温度下泄漏电流与寿命成反比4工频参考电压以交流电压和电流方式来表明阀片的伏安特性曲线饱和点的位置，确定其动作特性和保护特性是否符合要求 测量避雷器在持续运行电压下持续电流能有效地检验避雷器的质量状况，并作为以后运行过程中测试结果的基准值 一般情况下： U1mA 与避雷器的工频参考电压峰值相等金属氧化物避雷器直流参考电压与工频参考电压参数要求实测备注U1mA（kV）≥7376I0.75 U1mA(µA)≤50111mA峰值下工频参考电压crest/1.414kV≥5155Ix=0.959;Ixp=1.246; IRp=1.087 .(mA)金属氧化物避雷器直流参考电压与工频参考电压参数要求实测备注U1mA（kV）≥597215.4 212.8;209.9共3节I0.75 U1mA(µA)≤50233mA峰值下工频参考电压(peak 1.414)kV≥444150Ix=2.863;Ixp=5.054; IRp=3.095.(mA)西安电瓷研究所金属氧化物避雷器6.3 MOA 试验项目意义5 当阀片老化时，避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流大大增加，所以测量交流泄漏电流及其有功分量和无功分量是现场监测避雷器的主要方法。

在运行电压下测量全电流、阻性电流可以在一定程度上反映MOA运行的状态，全电流的变化可以反映MOA的严重受潮、内部严重老化，而阻性电流的变化对阀片初期老化的反应较灵敏6 计数器统计避雷器动作情况，为雷电侵袭时判明避雷器是否动作提供依据金属氧化物避雷器6.3 MOA 试验项目准备n外部绝缘瓷筒是否完整破碎、裂纹n表面有无闪络痕迹棕色变为灰白色；白色瓷釉变为黄黑色n密封是否良好n引入线和接地线的连接处及其本身是否良好n查看内部零件是否十分牢固，可将避雷器左右各倾斜60°如无响音，即说明螺旋弹簧的压力完全适合金属氧化物避雷器6.4 .1MOA 交接试验项目举例（220kV）n以某变电站为例n型号：Y10W5-216/562 额定电压：216kV，持续工作电压：168.5kV,出厂日期：2005、6n制造厂：西安西电高压电瓷有限公司，直流1mA参考电压：314kVn使用ZGS－III——300/3直流发生器，2500V兆欧表，t＝33C，湿度：66％，测试日期：2005、7、10金属氧化物避雷器 6.4.1 MOA 交接试验项目举例一（220kV）安装位置 出厂编号绝缘电阻MΩU1mAkVI0.75U1mAμA持续电压84.3kV持续全性电流mA持续电压84.3kV持续阻性电流mA工频2mA的参考电压kV底座绝缘 MΩ计数器动作情况220kV＃1主变间隔 A上：1839－1 100000＋ 171.5150.9840.138236500+良好下：1839－2 100000＋171.580.9740.137235B上：1840－1 100000＋171.5190.9500.142236120000+良好下：1840－2 100000＋172.3200.9550.135235C上：1841－1 100000＋170.9190.9420.145234100000＋良好下：1841－2 100000＋171.6250.9410.137235金属氧化物避雷器6.4.2 MOA 交接试验项目举例二（500kV）¨以某500kV变电站为例。

¨型号：Y20W5-444/1050w 额定电压：444kV，持续工作电压：324kV,出厂日期：2005、6¨（500kV白色站采用Y20W5-420/1006w） ¨制造厂：西安西电高压电瓷有限公司，直流1mA参考电压：597kV¨使用ZGS－300直流高压发生器，5000V兆欧表，t＝18°C，湿度：68％，测试日期：2004、01、08金属氧化物避雷器 6.4.2 MOA 交接试验项目举例二（500kV）安装位置 出厂编号绝缘电阻MΩU1mA(kV)I0.75U1mA(μA)持续电压108kV持续全电流(mA)底座绝缘 MΩ计数器动作情况500kV溯来I线 A4317上80000210.9232..9410000良好中90000 210.8192.43下：90000211.9201.79B4318上100000210.7252..9310000良好中90000210.4252.41下：100000211.0251.80C4319上85000210.9242.9210000良好中90000209.2202.39下：80000209.4191.81金属氧化物避雷器6.5 MOA 预试试验项目举例n编号及安装位置：500kV变电站I线，试验时间： 2005年12月10日 n温度： 11.6℃ 湿度： 83 % n使用仪器：AST直流高压发生器 仪器编号：250－1 金属氧化物避雷器6.5 MOA 预试试验项目举例续位置绝缘电阻（MΩ）U1mA(kV)75%U1mA下电流(μA)备注A相 第一节71400218.714第二节73000217.542第三节68500218.820底座>5计数器动作正常，计数器数值从13～16。

金属氧化物避雷器 6.6 GIS（气体绝缘组合电气系统）的 MOA试验试验项目方法要求仪器周期备注1）运行电压下的交流泄漏电流测量 带电测量 测量运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化；测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查 1）日本LCD－4阻性电流测试仪2）AI－6100氧化锌避雷器泄漏电流分析仪 1）110kV及以上新投运3，6个月;2）每年雷雨季节前;3）怀疑有缺陷时.2)动作计数器检查 充放电法 灵活动作 计数器检测仪 1)交接时2)3年3)怀疑有缺陷时 金属氧化物避雷器6.7线路MOA试验n1) 试验项目同6.2;n2) 第1-5项周期均为必要时;n3) 第6项为新投运后半年内测量一次,运行一年后每年雷雨季前一次,或必要时.金属氧化物避雷器6.8 低压（220、380V等其它）的MOA1 用500V兆欧表测阀片电阻值，如读数在2MΩ以上，说明正常；如读数为零，说明阀片已坏；如读数为无穷大，说明熔丝已断，避雷器不能使用2对低压避雷器施加直流电压，用直流毫安表和电压表测量避雷器的泄漏电流和U1mA，对于220V避雷器， U1mA≥500V(600);对于380V避雷器, U1mA≥800V(1200)为正常.3根据厂家要求来作。

如乐滩电厂灭磁组件中的非线形电阻U10mA，I 50％U10mA还要考虑是几串几并（4串2并）的要求可能又不一样金属氧化物避雷器7.1直流高压发生器的原理金属氧化物避雷器7 .2 直流高压发生器的原理金属氧化物避雷器7.3 直流高压发生器的原理金属氧化物避雷器7.4 直流高压发生器的原理金属氧化物避雷器7 .5直流高压发生器的结构金属氧化物避雷器7 .6直流高压发生器的结构1 顶帽 2 电容 3 上下连接螺栓4接地砖头5 硅堆 6 测压电阻杆 7 上下节倍压筒8上下节对准标志 9 上下节 倍压筒10 连接插座 11 中频变压器 12内藏式撑脚金属氧化物避雷器7 .7直流高压发生器的结构金属氧化物避雷器 7 .8 直流高压发生器的接线金属氧化物避雷器7 .9 直流高压发生器的接线金属氧化物避雷器7 .10 直流高压发生器的故障现象金属氧化物避雷器8.1 MOA 直流泄漏试验接线一n以500kV三节避雷器为例金属氧化物避雷器8.1 MOA 直流泄漏试验接线一（续1）金属氧化物避雷器8.1 MOA 直流泄漏试验接线一（续2）金属氧化物避雷器8.1 MOA 直流泄漏试验接线一（续3）金属氧化物避雷器8.2 MOA 直流泄漏试验接线二金属氧化物避雷器8.3 MOA 直流泄漏试验接线三金属氧化物避雷器8.3 MOA 直流泄漏试验接线三（续1）金属氧化物避雷器8.3 MOA 直流泄漏试验接线三（续2）金属氧化物避雷器8.3 MOA 直流泄漏试验接线三（续3）金属氧化物避雷器8.3 MOA 直流泄漏试验接线三（续3）金属氧化物避雷器8.4 MOA 直流泄漏试验危险点n1 试验中控制台应与高压引线或分压器保持足够的距离,以防感应电压危及人生安全.n2 直流发生器的控制台和分压器一定要与地可靠连接.n3 绝缘棒连接的高压引线与避雷器的挂靠一定要稳,以防试验过程中风吹将高压带电线吹到人或其它设备上.n4 试验过程中(尤其是直流试验三)升流升不上去时,停下来检查接线,不要强制加压,当三节U1mA不等时,电压加在P或Q点是有讲究的.n5防止损害设备金属氧化物避雷器8.5 MOA 直流泄漏试验危险点举例n编号及安装位置：500Kv平果站2＃主变500Kv 试验时间： 2005年01月29日 n温度： 16.8 ℃ 湿度： 68 % n使用仪器：苏州华电ZGS高压直流发生器 仪器编号：21Ⅲ305006 n注意：三节避雷器的U1mA不一样金属氧化物避雷器8.5 MOA 直流泄漏试验危险点举例续位置绝缘电阻（MΩ）U1mA(kV)75%U1mA下电流(μA)备注A相 第一节16900203.615第二节15600202.920第三节29600162.510底座>10000 计数器动作正常，计数器数值从20～23。

金属氧化物避雷器10 MOA 的放电记数器试验1 专用的能产生模拟标准雷电流、电压的避雷器放电记录器校验仪 电流多大？电压多高？中华人民共和国机械行业标准交流无间隙金属氧化物避雷器用监测器 JB/T 10492-2004规定8/20微秒上、下记数电流(20kA，50A)范围内任意作用下，均应准确地做出记数指示2 兆欧表加电容器电压高还是要电量容大？ 合适的电压及电容量？电流波形？金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器11.1 MOA 带电测试原理金属氧化物避雷器11.2 MOA 带电测试接线金属氧化物避雷器11.3 MOA 带电测试危险点n1 选取电压信号时，先查电压互感器的二次端子号，（最好是二次人员配合），只能从计量或测量端子引，千万不能从保护端子引，以免误动作n2 测出参数后，电压引线一定要先拔互感器侧的端子，再拔面板上的端子，否则，下雨天，先拔后者而前者未拔易短路金属氧化物避雷器11.3 MOA 带电测试危险点续1金属氧化物避雷器11.3 MOA 带电测试危险点续2金属氧化物避雷器11.3 MOA 带电测试危险点续3金属氧化物避雷器11.3 MOA 带电测试危险点续4金属氧化物避雷器11.3 MOA 带电测试危险点续5n3 如是ABB的计数器，因其内阻小，电流信号的选取需找一个国产计数器备用，先装备用的，再拆ABB的计数器，见前三页，试验后，先装ABB的计数器，再拆备用的计数器。

n4 拆完电压电流线后再拆地线，否则可能挨打n5 雷雨前或远方有雷云时，立即停止试验，即便是最后一组的最后一相金属氧化物避雷器11.4 MOA 带电测试结果分析n1 测量运行电压下全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较不应有明显变化n2 测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查 n3 由于基波阻性电流比较稳定，也可从Ir1p判断，但从电压电流角度φ判断更有效，因为90°－ φ相当于介损角，如果规定阻性电流小于总电流得25％，对应得φ为75°，无干扰时：右表n4 有干扰时，认为B相为0，A相误差为－2°～4°，A相误差为＋2°～＋4°，性能<75°75°～79°79°～83°83°～87°φ差中良优金属氧化物避雷器12.1 避雷器事故11 中性点不接地系统避雷器爆炸事故 事件 某10kV变电所于一日凌晨6时，发现10kV侧母线不平衡（A、B、C三相电压分别为9、5、8.2kV）,波动严重（后经查明10kV B相断线引起），8点40分，值班员听到警铃，并看到C相电压为零，另两相电压升高，调度员命令断开电压互感器并立即检查，发现C相线圈烧废，检修人员随即找了一个新的换上，14：36投运，但不到半个小时，忽然听到开关柜一声巨响，10kV电压指零又恢复到正常值。

后查明是避雷器爆炸 金属氧化物避雷器12.1 避雷器事故1续原因 变电所10kV系中性点不接地，28日凌晨6时， B相断线引起 时形成单相弧光接地，引起系统振荡，产生间歇性过电压，致A、C相电压升高因未及时切断故障线路，使互感器及避雷器长时间在非正常电压下，互感器过流而烧废，避雷器的在高于正常泄漏电流情况下老化当系统再次投入运行发生振荡过电压时，发生避雷器爆炸事件 教训 C相线圈为什么会烧废？避雷器性能如何？需要思考和试验金属氧化物避雷器12.2 避雷器故障诊断实例23 避雷器泄漏电流过大引起的补偿电容器运行声音异常 事件 某变电所四月将少油断路器SN10－10更换为ZN28－10型真空断路器，为防止操作过电压就装了HYWS2－16 MOA，十月发现电容器发出“嗡嗡”异响，电流指针剧烈摆动，但无事故信号，运行人员将电容器停运 金属氧化物避雷器12.2 避雷器故障诊断实例2续原因 排除电流、电压互感器连接线松动的可能性，对电容器、避雷器进行试验，发现C相避雷器75％U1mA的泄漏电流超过50µA，更换后故障现象消失。

教训 及时测量，测量值与初始值相比有明显变化应加强监视，及时发现异常设备，并予以消除，以免事故范围扩大金属氧化物避雷器12.3 避雷器故障诊断实例3 4 避雷器泄漏电流大的故障诊断 事件 某地金桥站购买避雷器Y2W100/260出厂数据合格，而到现场75%U1mA下的泄漏电流均超过 50µA已经排除仪器仪表、天气和接线的因素外，数据仍然大 金属氧化物避雷器12.3 避雷器故障诊断实例3续原因 由于金桥站一次设备在室内，该TV、MOA间隔中，两者相距很近，直流试验电压（150kV）对电容式电压互感器的分压电容有冲放电现象，导致75%U1mA下的泄漏电流偏大而将电容式电压互感器的分压电容两端短接接地，试验数据合格 教训 综合分析金属氧化物避雷器12.4 避雷器故障诊断实例45 避雷器泄漏电流大的故障诊断 事件 南阳避雷器厂Y10W-200/520W 1997年7月出厂，三相均超标 相别部位编号U1mA (kV)75%U1mA (µA)A上0259152.621下0259148.9138B上0000152.814下0000150.567C上0006154.023下0006151.350金属氧化物避雷器12.4 避雷器故障诊断实例4续原因 安装时上下节固定时出问题，上下节封闭不严导致下雨时进水受潮。

全部更换为南阳避雷器厂Y10WZ-200/520W 2000年3月出厂，三相均合格金属氧化物避雷器12.5 避雷器故障诊断实例55 避雷器泄漏电流大的故障诊断 事件 南阳避雷器厂Y5W-42 1993年2月出厂，A相均超标 相别编号U1mA(kV)75%U1mA(kV)(µA)A022073.983A(更换后)401177.46B022975.214C001674.311金属氧化物避雷器12.5 避雷器故障诊断实例5续原因 氧化锌阀片老化 A相更换为南阳避雷器厂Y5WZ-52.7/520W 2001年1月出厂，数据合格金属氧化物避雷器13 金属氧化物避雷器的监测金属氧化物避雷器的监测金属氧化物避雷器阻性电流的监测阻性电流的监测金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流二、数字化软件补偿法二、数字化软件补偿法金属氧化物避雷器补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流二、数字化软件补偿法二、数字化软件补偿法金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流金属氧化物避雷器避雷器红外诊断避雷器红外诊断避雷器故障类型避雷器故障类型（（1）受潮故障）受潮故障受潮是避雷器中最普遍和危害最大的一种故障受潮是避雷器中最普遍和危害最大的一种故障如：若受潮时间久，因如：若受潮时间久，因FS型使用低温阀片，使上部间隙组零件型使用低温阀片，使上部间隙组零件混乱并出现分压不均匀，引起局部放电发热，或因内部水分过混乱并出现分压不均匀，引起局部放电发热，或因内部水分过多而结露，使间隙组或表面泄漏电流过大而发热。

外在表现呈多而结露，使间隙组或表面泄漏电流过大而发热外在表现呈现外表温升现外表温升2）并联分路电阻老化故障或断裂故障）并联分路电阻老化故障或断裂故障如如FZ型避雷器有并联分路电阻型避雷器有并联分路电阻金属氧化物避雷器（（3）非线性电阻阀片老化故障）非线性电阻阀片老化故障如氧化锌避雷器如氧化锌避雷器出现不均匀劣化特征，表现局部发热轻重程度不一样出现不均匀劣化特征，表现局部发热轻重程度不一样少数阀片先期老化，可引起整体电导电流及整体发热增加少数阀片先期老化，可引起整体电导电流及整体发热增加避雷器红外诊断避雷器红外诊断金属氧化物避雷器避雷器故障状态下的热像特征避雷器故障状态下的热像特征FS避雷器：主要是受潮，热像特征为局部温升避雷器：主要是受潮，热像特征为局部温升FZ避雷器：并联分路电阻受潮、老化和并联回路断裂，以避雷器：并联分路电阻受潮、老化和并联回路断裂，以分路电阻发热的增加或减少为特征分路电阻发热的增加或减少为特征FCZ避雷器：受潮、老化或断裂，与避雷器：受潮、老化或断裂，与FZ型热特征类似元件型热特征类似元件热像通常以整体发热为基础并伴随有局部特征热像通常以整体发热为基础并伴随有局部特征FD避雷器：严重受潮才会出现轻微发热，分路电阻老化和避雷器：严重受潮才会出现轻微发热，分路电阻老化和回路断裂故障不会有任何明显的热像特征回路断裂故障不会有任何明显的热像特征氧化锌避雷器：受潮和阀片老化，整体元件发热为特征氧化锌避雷器：受潮和阀片老化，整体元件发热为特征避雷器红外诊断避雷器红外诊断金属氧化物避雷器避雷器红外诊断避雷器红外诊断n工作人员对某500 kV变电站一次设备红外测温时,发现2 #主变500 kV侧C相避雷器上节温度比中、下节高1~2°C。

n图中上下分别为故障C相和正常A相避雷器的红外谱图和温度分布曲线图n比较发现,两者之间存在较明显的区别带电设备红外诊断技术应用导则规定330 ~500 kV MOA相间温差1~2 K时，若局部明显发热属异常现象n经停电检查，预防性试验项目均合格，进一步检查铭牌编号，发现C相避雷器从上到下3节编号为3、2、1，而其它两相均为1、2、3n经厂家确认C相避雷器上下节安装颠倒金属氧化物避雷器习习 题题1. P94，第1题；2. P94，第2题金属氧化物避雷器。