避雷器基础知识、测量方法及测试设备_武汉国电星锐电力工程有限公司

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避雷器基础知识、测量方法及测试设备

时间:2013-08-02 10:06来源: 作者:鄂电电力点击: *** 次

避雷器基础知识、测量方法及测试设备

一、避雷器的定义：保护电气设备免受过电压的电器。
二、电力系统过电压：
    过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类。
1）内部过电压
    内部过电压是由于电力系统内的开关操作、发生故障或其他原因，使系统的工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过电压。
内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。内部过电压一般不会超过系统正常运行时相电压的3～4倍，因此对电力线路和电气设备绝缘的威胁不是很大。
2）雷电过电压
    雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，它是由于电力系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，供电系统的危害极大。
三、避雷器的作用：
    避雷器在正常工作电压下，流过避雷器的电流仅有微安级，相当于一个绝缘体，当遭受过电压的时候，避雷器阻值急剧减小，使流过避雷器的电流可瞬间增大到数千安培，避雷器处于导通状态，释放过电压能量，从而有效地限制了过电压对输变电设备的侵害。
四、避雷器的型式与结构
    保护间隙     一个或两个间隙
    管式避雷器    多个均匀的小间隙
    阀式避雷器   多个均匀的小间隙并联非线性电阻
    氧化锌避雷器（MOA）
    前面两种已经淘汰使用很少，后两者较为普遍尤其是氧化锌避雷器。
五、氧化锌避雷器的分类
1.按电压等级分
　　氧化锌避雷器按额定电压值来分类，可分为三类；
　　高压类；其指66KV以上等级的氧化锌避雷器系列产品，大致可划分为500kV、220kV、110kV、66kV四个等级等级。
　　中压类；其指3kV～66kV（不包括66kV系列的产品）范围内的氧化锌避雷器系列产品，大致可划分为3kV、6kV、10kV、35KV四个电压等级。
　　低压类；其指3KV以下（不包括3kV系列的产品）的氧化锌避雷器系列产品，大致可划分为1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四个电压等级。
　　2.按标称放电电流分
　　氧化锌避雷器按标称放电电流可划分为20、10、5、2.5、1.5kA五类。
　　3.按用途分
　　氧化锌避雷器按用途可划分线路型、电站型、配电型、并联补偿电容器组保护型、电气化铁道型、电动机及电动机中性点型、变压器中性点型七类。
　　4.按结构分
　　氧化锌避雷器按结构可划分为两大类；
瓷外套；　　
复合外套；复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套，并选用高性能的氧化锌电阻片，内部采用特殊结构，用先进工艺方法装配而成，具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。该系列产品除具有瓷外套氧化锌避雷器的一切优点外，另具有绝缘性能、高的耐污秽性能、良好的防爆性能以及体积小、重量轻、平时不需维护、不易破损、密封可靠、耐老化性能优良等优点。
　　5.按结构性能分
氧化锌避雷器按结构性能可分为；无间隙（W）、带串联间隙（C）、带并联间隙（B）三类。
六、氧化锌避雷器优点
     结构简单，造价低廉，性能稳定
     工作寿命长
     氧化锌阀片通流能力大，提高了避雷器的动作负载能力和电流耐受能力                      无串联间隙，可直接将阀片置于六氟化硫组合电器中或充油设备中
七、氧化锌避雷器运行参数
    避雷器的持续运行电压是指允许长期连续施加再避雷器两端的工频电压有效值。
   避雷器的额定电压  即避雷器两端之间允许施加的最大工频电压有效值。
   避雷器的残压是指放电电流通过避雷器时，其端子间所呈现的电压。
八、配合避雷器使用的一些设备
    避雷器均压环110kV等级上一般使用均压环，他的目的主要是改变瓷式绝缘子片间的电压分布，使靠近导线侧的绝缘子电压降低，从而达到起始电晕电压之下，不至于发生电晕
避雷器在线监测器是串联工作在避雷器下面用来记录避雷器动作次数和监测避雷器泄露电流的一种装置。在线监测器测量出来的是流过MOA的总电流，其中包括有功电流及无功电流（阻性电流有功。容性电流无功）
九、避雷器常见故障
    避雷器受潮
电力系统中避雷器受潮引起泄露电流增加最为常见
避雷器受潮的主要原因是密封不良或组装避雷器过程中带进水分。
氧化锌避雷器电压分布不均，导致电阻片老化
十、避雷器运行注意事项
    雷雨时，人员严禁接近防雷装置，以防止雷击泄放雷电流产生危险的跨步电压对人的伤害，防止避雷针上产生较高电压对人的反击，防止有缺陷的避雷器在雷雨天气可能发生爆炸对人的伤害。
    500kV避雷器泄漏电流值相与相之间差值不能超过20%，以及每相泄漏电流值变化不能超过20%。
    避雷器的泄漏电流明显增加时，应申请停电试验，查明原因进行处理
十一、试验项目
十二、氧化锌避雷器测试仪的型号
1、ED0204氧化锌避雷器直流参数测试(直流1mA电压（U1mA）和0.75 U1mA下泄漏电流)
1.1特点：
1.1.1采用自动控制原理对1mA电流和0.75倍直流参考电压进行精密闭环调整，从而获得稳定的1mA电流时的直流参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄露电流。
1.2.2采用微电脑控制测量过程，将繁杂的手动调节过程自动化，只需要按一个按钮就可以自动的测量氧化锌避雷器1mA时的的直流参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄露电流，整个过程只需15秒，十分适合批量测量。
1.2.3完善的保护措施，确保操作人员的人生安全。只在测量过程中有高压输出，测量完成后自动切除高压，并且可适时显示避雷器两端的残余电压，给操作人员一个指示，以确保避雷器两端的剩余电压为零时才拿避雷器。当出现过电压时自动切除高压输出，并给出提示。
1.2.4每次测量后必须断电重新启动才能进行下一次测量。确保操作人员拿走避雷器时测试仪处于断电状态。
1.2.5采用逆变频率较高的高效逆变电路和线性电压调整相结合，大大减小了仪表的体积和重量，非常方便携带。
1.2.6采用带夜视背光灯的液晶显示器，在各种光线条件下可以清晰观擦测量数据。
1.2、技术参数
最高输出电压：35KV
最大输出电流：1.2mA（30KV时）
最大输出功率：36W
电压脉动系数：0.5%
电压测量精度：±0.5%
0.75倍电压精度：1%
1mA电流精度：±0.5%
电流测量精度：±0.5%
使用温度25±10℃
体积重量：400mm×260mm×140mm  5.5kg
2、ED0403 氧化锌避雷器特性测试仪
2.1、产品介绍
    ED0403 氧化锌避雷器特性测试仪是用于现场和实验室检测避雷器各项相关电气参数的专用测试仪器。本仪器以先进的微型计算机为控制及运算核心，采用精确的数学模型，充分考虑了外界对仪器测量的干扰，软件自身测量准确可靠。仪器由于采用了特制的微弱信号传感器，与被测的避雷器进行了完全隔离，保证了仪器与使用者的自身安全。仪器采用大屏幕液晶显示器，可提供充分的文字提示，使人机对话更便捷，同时提供现场的接线显示，仪器提供的背光功能使其在室外显示依然清晰，使用更简便。
　　为方便用户对测试数据进行分析、保存，仪器可对前20次的试验数据进行存储，方便用户查询，并配置了微型打印机，由用户选择是否对数据进行打印。
2.2、技术资料
2.2.1测量参数及范围：
2.2.2交流电压：０.１～２５０Ｖ
2.2.3泄漏全电流：０～２０ｍＡ
2.2.4阻性泄漏电流（峰值）：０～２０ｍＡ
2.2.5容性泄漏电流：０～２０ｍＡ
2.2.6泄漏电流的三次谐波值（峰值）：０～２０ｍＡ
2.2.7避雷器功耗：０～９９９９Ｗ
2.2.8除显示上述各测量值外，还可显示电压及全电流的波形。
2.2.9测量精度：２％
2.2.10输入信号：
　　　电压（峰值）：ＰＴ的低压测　ＡＣ　２～２００Ｖ
　　　　　电流（峰值）：ＡＣ　０～２０ｍＡ
　　　电源电压：ＡＣ２２０Ｖ＋１０％　　５０ＨＺ＋２％
3.11工作环境：温度：－１０～４０℃　湿度：≤８５％

3、ED0403-III型氧化锌避雷器带电测试仪
3.1、产品介绍
ED0403-III型氧化锌避雷器带电测试仪是我公司在原ED0403-II型测试仪的基础上最新开发的全功能测试仪器，是检测氧化锌避雷器运行中的各项交流电气参数的专用仪器。
3.2、功能特点
3.2.1超远距离无线传输,无需现场接线。
3.2.2 640×480高亮彩色液晶图文显示、阳光下显示清晰、高速热敏打印机。
3.2.3配备嵌入式工业级控制系统，1G存储容量，windows操作系统。触摸屏操作方式，支持外挂键盘、鼠标。
3.2.4配套上层设备管理软件，具备设备及历史数据管理、查询、比较、列表、报告打印等功能。两个USB接口支持数据的导入、导出。
3.2.5内嵌三维动画演示,详细介绍仪器操作流程及专用软件使用方法,方便用户掌握试验方法和仪器的使用。
3.2.6交、直流两用型，内带高能锂离子电池，特别适合无电源场合。
3.2.7真正意义上的三相同时测量。
3.2.8特征数据、波形同屏显示。
3.2.9多种电压基准信号取样方式：
（1）有线方式：从PT端计量绕组取信号，数字信号有线传输。
（2）无线方式：从PT端计量绕组取信号，数字信号无线传输，省去电缆长距离连接。
（3）无电压方式：不需要从PT端子取信号，采用软件计算的方式找到电压基准。
   3.2.10安全可靠，电压通道采用隔离变换，避免PT二次侧短路，减小信号失真。
3.2.11带电、停电、试验室均可适用。
   3.2.12体积小，重量轻，便于携带。
3.3、技术指标
3.3.1电源：220V、50Hz或内部电源。
3.3.2 参考电压输入范围（电压基准信号）：50Hz 、30V～100V。
3.3.3测量参数：
泄漏电流全电流波形、基波有效值、峰值。
泄漏电流阻性分量基波有效值及3、5、7次有效值。
泄漏电流阻性分量峰值：正峰值Ir+、负峰值Ir-。
容性电流基波，全电压、全电流之间的相角差。
运行（或试验）电压有效值。
避雷器功耗。
3.3.4. 测量准确度：
电流：全电流>100μA时：          ±5%读数±1个字；
电压：基准电压信号>30V时：       ±2%读数±1个字。
3.3.5. 测量范围：泄漏电流：100μA～10mA（峰值）；
电    压：30～100V（有效值）。
3.3.6. 外形尺寸：410×280×220 (mm)
3.3.7. 重量：11kg