避雷器在線監(jiān)測精選(九篇)

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第1篇：避雷器在線監(jiān)測范文

1氧化鋅避雷器運(yùn)行中的在線監(jiān)測方法

目前，隨著國家電網(wǎng)的大力發(fā)展，甘肅省電網(wǎng)已經(jīng)陸續(xù)開展了氧化鋅避雷器在線監(jiān)測工作。這項在線監(jiān)測工作主要是電壓在交流運(yùn)行中，能夠測出避雷器的全電流，這種全電流也是總的泄露電流，它包括阻性電流與容性電流。通常情況下，如果是正常運(yùn)行，避雷器的主要流過電流是容性電流，阻性電流所占的比重不高。如果電力設(shè)備老化，避雷器因受潮不能正常運(yùn)行時，在這種情況下阻性電流開始增加，而容性電流卻沒有太大的變化，全電流也將明顯增加。因此檢測避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，用在線監(jiān)測技術(shù)的方法是很有效的。

2實例分析

2.1運(yùn)用中檢測

以下表格是2011年10月24日，國內(nèi)某220kV變電站1#主變110kV側(cè)避雷器的在線測試。根據(jù)以上試驗數(shù)據(jù)的分析，我們可以得出，如果C相的阻性電流的峰值變大，并且功率比A、B兩相高出很多，則說明這個避雷器存在問題，需要繼續(xù)對其檢測。在同年11月20日與24日分別進(jìn)行了復(fù)測，了解到在這四天中C相阻性電流的峰值與功率還是繼續(xù)上升，我們從下面試驗數(shù)據(jù)中可以看到阻性電流與避雷器功耗翻倍增加，具體數(shù)據(jù)見表2、表3：通過上面三次試驗結(jié)果，我們具體分析了試驗數(shù)據(jù)與設(shè)備的相關(guān)資料，這個避雷器是在2010年8月12日開始運(yùn)行使用的，在2011年9月20日，對該設(shè)備做例行試驗檢測，檢測結(jié)果是一切正常，因此判斷出在線檢測電流增大的原因并不是因為避雷器老化所導(dǎo)致的。根據(jù)這幾次連續(xù)帶電檢測的數(shù)據(jù)分析，判斷電流增大的原因可能是氧化鋅避雷器因受潮所導(dǎo)致的，在2011年11月24日，換掉了該避雷器，做進(jìn)一步的檢查。

2.2避雷器退出運(yùn)行后試驗結(jié)果

2011年12月10日，對換下的避雷器做檢測，檢測數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)以上檢測試驗數(shù)據(jù)分析，U1mA已經(jīng)不在正常數(shù)據(jù)范圍內(nèi)了，之后分解避雷器，做進(jìn)一步檢查，最終在避雷器中倒出水來。

2.3避雷器進(jìn)水原因

我們在拆卸避雷器時，看見避雷器的金屬蓋板上有兩個孔，這兩個孔并沒有做密封，通過孔能直接深入到避雷器的內(nèi)部，所以這應(yīng)該是導(dǎo)致避雷器進(jìn)水的主要原因。避雷器進(jìn)水就會受潮，同時也會增大避雷器的功耗與阻性電流。根據(jù)廠家的分析，避雷器的兩個孔沒有做好密封，是設(shè)備制造工藝的問題。

3避雷器在線監(jiān)測配合狀態(tài)檢修的應(yīng)用

近幾年，甘肅省電網(wǎng)登記的避雷器已經(jīng)陸續(xù)安裝了在線監(jiān)測的電計數(shù)器，它可以實時監(jiān)測正常運(yùn)行狀態(tài)下避雷器的泄露電流，然后根據(jù)測試數(shù)據(jù)電流值與試驗得出的數(shù)據(jù)電流值，能夠得知避雷器運(yùn)行的使用情況，一旦數(shù)據(jù)變化值不穩(wěn)定，則可以根據(jù)避雷器中計數(shù)器的電流指示進(jìn)行跟蹤觀察，如果測試數(shù)據(jù)變化不正常，需要做停電或不停電試驗，根據(jù)試驗得出的數(shù)據(jù)做出判斷，為設(shè)備的狀態(tài)檢修做合理的安排與計劃。

4結(jié)語

第2篇：避雷器在線監(jiān)測范文

【關(guān)鍵詞】MOA 同步通信 在線監(jiān)測

1 引言

作為一種廣泛使用于電網(wǎng)中的過電壓保護(hù)設(shè)備，無間隙金屬氧化物避雷器（MOA）具有響應(yīng)快、通流容量大、殘壓低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。通常高壓電力線路均通過MOA與大地相連，在長期的工頻高壓，以及風(fēng)霜雨雪、高低溫、污穢等不斷變化的外部h境作用下，MOA會緩慢老化、絕緣劣化，甚至發(fā)生故障。一旦MOA發(fā)生故障，本身將損壞甚至是爆炸，同時其他電氣設(shè)備將失去過電壓保護(hù)，其性能好壞直接影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。所以需要實時監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患。

阻性泄漏電流是衡量MOA健康狀態(tài)最重要的參數(shù)，它的測試需要同步采樣MOA電壓和漏電流。當(dāng)前電網(wǎng)中金屬氧化物避雷器監(jiān)測系統(tǒng)仍然以傳統(tǒng)的機(jī)電式MOA泄漏電流監(jiān)測器為主。這種監(jiān)測器的數(shù)據(jù)只能通過運(yùn)維人員手工抄錄，MOA的健康狀態(tài)只能依靠人工用阻性電流檢測儀帶電檢測來獲取。這種檢測儀主要采用有線集中同步采集的方式，通過專用測試電纜將電網(wǎng)電壓和泄漏電流兩路電氣信號同步采集并接入同一臺設(shè)備，然后進(jìn)行分析比較計算。由于檢測的頻次較低，數(shù)據(jù)不能實時傳輸，難以及時、準(zhǔn)確判斷MOA運(yùn)行狀態(tài)變化，導(dǎo)致有的隱患未被及時發(fā)現(xiàn)而釀成事故。同時這種同步檢測方式通常需要很長的測試電纜，電纜需要人工布線和收取，不僅耗費(fèi)大量的人力，同時也極不方便，實時性不強(qiáng)。

針對上述同步采樣的問題，本文基于傳統(tǒng)的機(jī)電式MOA泄漏電流監(jiān)測器，設(shè)計出一種新型的MOA漏電流檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分布式的無線低功耗漏電流檢測終端、集中式站內(nèi)電壓匯集裝置、同步控制通訊主機(jī)的方式實現(xiàn)MOA漏電流、電壓同步采集。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了升級改造現(xiàn)有的傳統(tǒng)機(jī)電式MOA泄漏電流監(jiān)測器，本文基于無線通信技術(shù)，提出一種新型的MOA監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示。系統(tǒng)由低功耗無源在線監(jiān)測終端、參考電壓匯集裝置、通信同步控制主機(jī)、主控臺四部分組成。系統(tǒng)采用433MHz的無線載波頻率技術(shù)，根據(jù)變電站物理范圍，設(shè)計通信距離為1km。

2.2 MOA檢測終端

系統(tǒng)第一部分為安裝于MOA根部的監(jiān)測終端，原理如圖2所示。圖中繞線電阻、整流橋、動作儲能電容、觸發(fā)電路、電流表、機(jī)械式計數(shù)器為傳統(tǒng)機(jī)電式避雷器電路組成單元。本系統(tǒng)設(shè)計的低功耗檢測終端在不改變傳統(tǒng)避雷器電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，新增了能源儲能電容、能源管理模塊，低功耗的CPU、LCD、無線通信模塊。該終端和傳統(tǒng)MOA監(jiān)測裝置的外觀一樣，不但可延續(xù)巡檢人員以前的讀數(shù)、記數(shù)習(xí)慣，還增加了泄漏電流采樣、諧波分析、數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)傳等新功能。

2.3 電壓檢測

阻性電流大小反應(yīng)了MOA的健康狀況，它的計算需要同相電壓作相位參考，因此需對每相MOA對應(yīng)的電壓進(jìn)行同步采樣。本系統(tǒng)第二部分即是安裝于變電站繼保室的電壓匯集裝置，其原理框圖如圖3所示。各參考電壓通過隔離電壓傳感器傳送至低通濾波器輸入端，然后經(jīng)過信號放大器處理后接入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，CPU接收各路參考電壓對應(yīng)的數(shù)字信號，處理后通過無線通信模塊發(fā)送出去。該裝置采用站用電供電，可同時采集若干路參考電壓。

2.4 同步通信控制器

由于需要同步采集MOA漏電流和電壓，因此需要同步通信。本系統(tǒng)第三部分是安裝于繼保室屋頂?shù)耐娇刂仆ㄐ艡C(jī)，其原理如圖4所示，由CPU控制器、存儲器EEPROM、GPS模塊和無線通信模塊組成。它的主要作用是每隔一段時間發(fā)出一條采樣通知信號，安裝于站內(nèi)的電壓匯集裝置和終端塔上的監(jiān)測終端收到此采樣信號后，便開始采集各路的電壓和電流信號，然后同步控制通信機(jī)接收監(jiān)測終端和電壓匯集裝置采集的電流和電壓信號，并計算出每只MOA的阻性電流值，通過以太網(wǎng)接口傳送至控制后臺。

3 同步控制

時鐘同步單元可選擇站用SNTP時鐘同步、GPS時鐘同步。在系統(tǒng)中的監(jiān)測終端、電壓匯集裝置、通信控制主機(jī)中均裝載有S級的實時時鐘和精度為±50ns的輔助校時時鐘，可記錄裝置的年、月、日、時、分、秒信息。由于無線射頻信號傳輸速度近乎光速，且變電站內(nèi)通信距離在1km以內(nèi)，因此信號傳輸延時在此系統(tǒng)中可忽略不計，整個系統(tǒng)的發(fā)送接收是同時的，從而可在具有S級記時的低功耗系統(tǒng)中實現(xiàn)±1uS的校時精度。當(dāng)某監(jiān)測終端請求校時時，它會主動發(fā)送本地RTC時鐘信息、輔助時鐘信息至同步控制通信主機(jī)。主機(jī)接收到校時信息后，計算和主站時鐘的差值，然后發(fā)送主站的RTC時鐘信息、輔助時鐘信息及差值至請求校時的監(jiān)測終端裝置。終端裝置收到此信息后，同步記錄本地的RTC時鐘信息、輔助時鐘信息，同時根據(jù)時鐘信息差對本地時鐘進(jìn)行校時。

同步通信控制器的流程如圖5所示，MOA在線監(jiān)測終端上電后，進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，通過GPS或者SNTP本地授時，并等待其它設(shè)備的校時請求。MOA檢測終端和電壓匯集裝置上電后，主動發(fā)出時鐘同步請求至通信控制主機(jī)。

通信控制主機(jī)收到同步請求后，通過與本地時鐘對比，計算時鐘差，完畢后將時鐘信息同步至監(jiān)測終端、電壓匯集裝置，并下發(fā)采樣間隔時間。監(jiān)測終端按照通信控制主機(jī)下發(fā)的采樣間隔時間設(shè)置本設(shè)備的休眠時間，之后進(jìn)入休眠模式。當(dāng)休眠時間完成后，監(jiān)測終端自動喚醒，然后發(fā)送同步請求至通信控制主機(jī)，通信控制主機(jī)需要按圖5的流程對監(jiān)測終端、電壓匯集裝置進(jìn)行同步，此后監(jiān)測終端、電壓匯集裝置在整秒時同步觸發(fā)采樣。本地采樣完成后，監(jiān)測終端、電壓匯集裝置通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綄⒉蓸訑?shù)據(jù)及計算結(jié)果傳輸至通信控制主機(jī)。若系統(tǒng)有對裝置做出修改，則通信控制主機(jī)將修改的配置參數(shù)下發(fā)至監(jiān)測終端及電壓匯集裝置。監(jiān)測終端在完成數(shù)據(jù)傳輸及接收通信控制主機(jī)設(shè)置參數(shù)后，按照最新的采樣間隔時間再一次進(jìn)入下一輪的休眠模式并等待下一次被采樣喚醒。通信控制主機(jī)對采樣的結(jié)果進(jìn)行計算后通過以太網(wǎng)傳輸至后臺。通信控制主機(jī)是在安裝時選擇使用站用SNTP時鐘同步或內(nèi)部GPS時鐘，且實時對主機(jī)的本地時鐘進(jìn)行同步。監(jiān)測終端的雷電流泄放事件記錄作為一個特例，在每次事件發(fā)生時會自動觸發(fā)裝置并喚醒，且具有雷擊喚醒標(biāo)記，裝置記錄雷擊發(fā)生的時間，并將此信息及時發(fā)送通信控制主機(jī)。

4 結(jié)論

本文設(shè)計了基于低功耗、無線通信的MOA在線監(jiān)測系統(tǒng)，科學(xué)的將系統(tǒng)分為四部分，并針對MOA阻性電流分析的難題，提出了通過同步通信控制器同步采樣MOA電壓和電流的方案，研究結(jié)果表明該方案可以準(zhǔn)確地解決同步采樣難題，為今后的工程應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]彭倩，黃治華，曹永興，等.基于無線同步技術(shù)的氧化鋅避雷器帶電檢測系統(tǒng)[J].電瓷避雷器，2014（06）：99-103.

[2]彌瀟.CT型避雷器智能在線監(jiān)測裝置的研究[J].電瓷避雷器，2013（02）：59-63.

[3]馬建軍.基于電壓同步的金屬氧化鋅避雷器阻性電流檢測系統(tǒng)[J].2013，11（06）：47-49.

作者簡介

徐斌（1975-），男，四川省樂山市人。大學(xué)本科學(xué)歷。高級工程師。研究方向為電力系統(tǒng)自動化。

第3篇：避雷器在線監(jiān)測范文

關(guān)鍵詞：氧化鋅避雷器；帶電測量；阻性電流分量

中圖分類號：G3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673-291X（2011）04-0297-03

引言

氧化鋅避雷器因其優(yōu)越的過電壓保護(hù)特性而逐步取代了老式的閥式避雷器，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但氧化鋅避雷器閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞會引起故障，嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致爆炸，避雷器擊穿還會導(dǎo)致變電站母線短路，影響系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此，必須對運(yùn)行中的氧化鋅避雷器進(jìn)行嚴(yán)格有效的檢測和定期預(yù)防性試驗，開展氧化鋅避雷器在線監(jiān)測。由于氧化鋅避雷器預(yù)試（特別是主變?nèi)齻?cè)避雷器）必須停運(yùn)主設(shè)備，會影響設(shè)備的運(yùn)行可靠性，而且有時受運(yùn)行方式的限制無法停運(yùn)主設(shè)備，導(dǎo)致避雷器不能按時預(yù)試。因此，氧化鋅避雷器的帶電測試與在線監(jiān)測顯得尤為重要。

一、氧化鋅避雷器的工作原理

氧化鋅ZnO避雷器是20世紀(jì)70年展起來的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關(guān)電壓（叫壓敏電阻），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復(fù)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當(dāng)雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全。

二、氧化鋅避雷器帶電測試的理論依據(jù)

1.氧化鋅避雷器帶電測試的重要性

氧化鋅避雷器在運(yùn)行中由于其閥片老化、受潮等原因，容易引起故障，這將導(dǎo)致主設(shè)備得不到保護(hù)，嚴(yán)重時可能發(fā)生爆炸，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而氧化鋅避雷器預(yù)試必須停運(yùn)主設(shè)備，會影響設(shè)備的運(yùn)行可靠性，而且有時受運(yùn)行方式的限制無法停運(yùn)主設(shè)備，導(dǎo)致避雷器不能按時預(yù)試。因此，氧化鋅避雷器的帶電測試與在線監(jiān)測顯得尤為重要。

2.氧化鋅避雷器帶電測試的目的

利用氧化鋅避雷器的帶電測量，測得避雷器阻性電流與總泄露電流的比值，即氧化鋅避雷器的阻性電流分量，來判斷避雷器的受潮及老化狀況。因氧化鋅避雷器在閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞以及內(nèi)部受潮時，氧化鋅避雷器的有功損耗加劇，也即避雷器泄露電流中的阻性電流分量會明顯增大，從而在氧化鋅避雷器內(nèi)部產(chǎn)生熱量，使得氧化鋅避雷器閥片進(jìn)一步老化，產(chǎn)生惡性循環(huán)，破壞氧化鋅避雷器內(nèi)部穩(wěn)定性。通過氧化性避雷器帶電測量有功分量，及時發(fā)現(xiàn)有問題的氧化鋅避雷器，將設(shè)備故障杜絕在萌芽狀態(tài)。

3.影響氧化鋅避雷器帶電測試因素

影響氧化鋅避雷器帶電測試的因素很多，主要有間隔內(nèi)相間干擾、測試方法、表面污穢等因素。而表面污穢可以在現(xiàn)場通過對氧化鋅避雷器的表面清潔處理得到解決，這里主要排除間隔內(nèi)相間干擾、測試方法對測量帶來的影響。

三、氧化鋅避雷器帶電測試

1.測試方法的選擇

氧化鋅避雷器在線檢測試驗中，采用了ZD1試驗儀器，該儀器具備三種功能，分別是：二次電壓參考法、感應(yīng)法和諧波分析法，其中諧波分析法在實際試驗中極少使用。感應(yīng)板法因操作安全，方便，快速，經(jīng)常被采用，但是這種測試方法受電場干擾影響大，且感應(yīng)板所取信號受感應(yīng)板位置的影響也很大，所以試驗數(shù)據(jù)波動性大。二次電壓法需要從與避雷器相應(yīng)的PT二次取參考電壓，這一試驗方法需要其他班組成員的配合，用該試驗方法獲得的數(shù)據(jù)很穩(wěn)定，且于避雷器停運(yùn)時的數(shù)據(jù)有可比性，所以，應(yīng)該成為氧化鋅避雷器在線檢測的最主要方法。

以下為感應(yīng)板法和二次電壓法進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)（注：比較數(shù)據(jù)為投運(yùn)前對避雷器工頻參考電壓下測量的數(shù)據(jù)）：

通過上表的比較可以發(fā)現(xiàn)，二次電壓法測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確,而感應(yīng)板法的數(shù)據(jù)偏大,且A、C兩相的誤差比較大。

2.氧化鋅避雷器帶電測試的角度校正

一般三相氧化鋅避雷器排列呈一字型，運(yùn)行中的三相氧化鋅避雷器，通過雜散電容相互作用，使兩邊相避雷器底部總泄漏電流發(fā)生相位變化，由于間隔內(nèi)相間干擾使被測相氧化鋅避雷器的泄漏電流發(fā)生變化，會引起被測相氧化鋅避雷器電壓基波與總電流基波φU-Ix 發(fā)生變化,氧化鋅避雷器在持續(xù)運(yùn)行電壓下正常運(yùn)行,因為IR/ IX小于等于25%,故φU-Ix 為80°～85°，φU-Ix如果偏離，則所測參數(shù)便偏離真實值，給測量帶來誤差。A,B,C（邊，中，邊）三相氧化鋅避雷器一字形排列，運(yùn)行時的電流和電壓向量（見圖1），A,C兩相相對B相的作用是對稱的，相互抵消。因此，在測量B相氧化鋅避雷器時，電流探頭從B相氧化鋅避雷器泄漏電流監(jiān)測儀取總電流IX信號，電壓探頭與B相PT二次繞組聯(lián)接，即可進(jìn)行測量。

測量A相氧化鋅避雷器時,由于B相氧化鋅避雷器對A相氧化鋅避雷器的作用，可以考慮測試前輸入一個校正角度φ0，使測試時的φU-Ix 接近真實值。首先電壓取A相PT二次信號，電流取C相 氧化鋅避雷器電流信號，測φU-Ix記為φC ,然后電流取A相氧化鋅避雷器電流信號，測出φU-Ix記為φA ,此時一切讀數(shù)均為氧化鋅避雷器未校正的讀數(shù)，IA與IC的夾角為120°，B相對C相的影響和B 相對A相的影響是對稱的，故φOC=-φOA （見圖1），得：

校正角φOA=（φC-φA -120°）/2

采用角度校正前后的試驗數(shù)據(jù)比較如下：

根據(jù)江蘇省電力公司《江蘇省電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程》“若測量的組性電流與初始值比較有比較明顯的變化時，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，當(dāng)阻性電流增加1倍時，應(yīng)停電檢查?！薄靶孤峨娏饔泄Ψ至繙y量值應(yīng)小于等于全電流的25%”，未引入角度校正的數(shù)據(jù)中，出線1的C相已經(jīng)接近臨界值，而出線2的C相則已經(jīng)超標(biāo)，而出線1的A相與出線2的A相都明顯偏小，與對應(yīng)數(shù)據(jù)相差比較大，兩組氧化鋅避雷器一組需要加強(qiáng)監(jiān)測，一組需要停運(yùn)檢查。引入角度校正的數(shù)據(jù)則表明兩組氧化鋅避雷器運(yùn)行狀況良好。

結(jié)論

對氧化鋅避雷器帶電測量時，采用二次電壓法、引入角度校正，能有效的對氧化鋅避雷器運(yùn)行狀況提供準(zhǔn)確的依據(jù)，特別是IR/IX接近標(biāo)準(zhǔn)的臨界狀態(tài)時，能確定該氧化鋅避雷器是否可以繼續(xù)使用，避免對氧化鋅避雷器狀況的誤判斷。用上述方法進(jìn)行氧化鋅避雷器帶電測量時，所需要攜帶的設(shè)備繁多，若能將設(shè)備進(jìn)行簡化，則更具有現(xiàn)場使用價值。

參考文獻(xiàn)：

第4篇：避雷器在線監(jiān)測范文

關(guān)鍵詞： 避雷器 特性 應(yīng)用 問題分析 技術(shù)措施

中圖分類號：TU895文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1. 避雷器應(yīng)用中的問題探討

1.1避雷器自身過電壓防護(hù)問題

避雷器是過電壓保護(hù)電器，它們是犧牲品。其自身也同樣存在過

電壓防護(hù)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(hù)作用；對能量無限（有補(bǔ)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(shù)倍或分?jǐn)?shù)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(bǔ)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(jìn)入避雷器保護(hù)動作區(qū)，勢必長時反復(fù)動作直至熱崩潰，避雷器損壞爆炸。在魯寧輸油管線齊河泵站，曾因6KV手車柜FCD老式避雷器在幾次連續(xù)性的弧光間隙過電壓的摧殘下熱崩潰損壞爆炸，連帶造成6KV開關(guān)室停電，影響正常輸油式多天。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(hù)死區(qū)內(nèi)不受其危害的避雷器，稱之為暫態(tài)過電壓承受能力強(qiáng)，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(qiáng)，但由于運(yùn)行中動作特性穩(wěn)定性差，常因沖擊放電電壓（保護(hù)動作區(qū)起始電壓）值下降，仍可能遭受暫態(tài)過電壓危害。無間隙氧化鋅避雷器因其拐點(diǎn)電壓（可近似地把參考電壓當(dāng)作拐點(diǎn)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(dá)2.5～3.5Uxg，故有暫態(tài)過電壓承受能差的缺點(diǎn)。對暫態(tài)過電壓危害有效防護(hù)辦法是加結(jié)構(gòu)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(hù)死區(qū)內(nèi)，使避雷器免受其危害。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器有此獨(dú)具優(yōu)點(diǎn)。

1.2避雷器自身對電力系統(tǒng)的不安全影響

保護(hù)間隙和管型避雷器在間隙擊穿后，保護(hù)回路再也沒有限流元件，保護(hù)動作都要造成接地故障或相間短路故障，保護(hù)作用增多電力系統(tǒng)故障率，影響電力系統(tǒng)的正常、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。應(yīng)用氧化鋅避雷器，從根本上避免保護(hù)作用產(chǎn)生接地故障或相間短路故障，且不用自動重合閘裝置就能減少線路雷害停電事故。

1.3避雷器其連續(xù)雷電沖擊保護(hù)能力

有時高壓電力裝置可能遭受連續(xù)雷電沖擊，連續(xù)雷電沖擊是指兩次雷電入侵波間隔時間僅數(shù)百μs（微秒）至數(shù)千μs，間隔時間極短。碳化硅避雷器保護(hù)動作既泄放雷電流也泄放工頻續(xù)流，切斷續(xù)流時耗最大達(dá)10000μs，一次保護(hù)循環(huán)時間要遠(yuǎn)大于10000μs才能恢復(fù)到可進(jìn)行再次動作能力，故碳化硅避雷器沒有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)能力。氧化鋅避雷器保護(hù)動作只泄放雷電流，雷電流泄放（小于100μs）完畢，立即恢復(fù)到可進(jìn)行再次動作能力，故氧化鋅避雷器具有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)能力，這對于多雷區(qū)或雷電活動特殊強(qiáng)烈地區(qū)的防雷保護(hù)尤為重要。

1.4工頻能源的浪費(fèi)

只關(guān)注防雷器件泄放雷電流的限（降）壓保護(hù)作用，輕視或忽視有些器件同時泄放工頻電流浪費(fèi)能源作用，是偏面的思維方式。保護(hù)間隙或管型避雷器保護(hù)動作可能伴隨短路電流（幾kA至幾十kA）對地放電，碳化硅避雷器保護(hù)動作有工頻續(xù)流（避雷器FS型為50A，F(xiàn)Z型為80A，F(xiàn)CD型為250A對地放電，而造成能源浪費(fèi)，使用氧化鋅避雷器可徹底避免保護(hù)作用帶來的工頻能源浪費(fèi)。

2.避雷器保護(hù)特性

2.1避雷器的保護(hù)特性參數(shù)

各種型號的避雷器在同用途同電壓級時，其雷電殘壓參數(shù)相同或接近，這是因為各生產(chǎn)廠都是按國標(biāo)規(guī)定決定殘壓值的。有人認(rèn)為既然雷電殘壓值一樣，它們的保護(hù)作用和效果也應(yīng)是一樣的，隨意選用哪種型號都可以。這是一種偏見，因為除雷電殘壓外，還有其它保護(hù)參數(shù)，如工頻放電電壓值，沖擊放電電壓值，是考察避雷器暫態(tài)過電壓承受能力，保證其長期正常運(yùn)行的參數(shù)；又如是否有雷電陡波殘壓值，是標(biāo)示避雷器防雷保護(hù)功能完全的重要參數(shù)。綜合來看，只有串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器齊備上述保護(hù)特性參數(shù)，也就是說它有齊全的防護(hù)功能。

2.2避雷器動作特性運(yùn)行穩(wěn)定性

碳化硅避雷器保護(hù)動作要泄放雷電流和工頻續(xù)流，動作負(fù)載重，經(jīng)計算每次動作泄放雷電流為0.04～0.07 C（庫侖）電荷量，工頻續(xù)流為0.5～2.5 C電荷量，后者與前者相比一般為11～17倍，且其間隙數(shù)量多、隙距小，常因動作負(fù)載重使部分間隙燒毛燒損，另外瓷套外殼臟污潮濕也會影響內(nèi)間隙電容分布，這些都可能使部分間隙失效而降低沖擊放電電壓值，即動作特性穩(wěn)定性轉(zhuǎn)差，可能增加保護(hù)動作頻度，或遭受暫態(tài)過電壓危害，而加速損壞。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器保護(hù)動作只泄放雷電流而無續(xù)流，動作負(fù)載輕，間隙不需具有滅弧及切斷續(xù)流能力，故間隙數(shù)量少，3～10kV避雷器僅一個間隙，35kV避雷器為3個間隙串聯(lián)，間隙的工頻放電電壓值與碳化硅避雷器相同，符合國標(biāo)GB7327之規(guī)定，動作特性可保持長期運(yùn)行穩(wěn)定。

2.3串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器

碳化硅避雷器因其間隙結(jié)構(gòu)（隙距小，數(shù)量多）帶來一些缺點(diǎn)：如沒有雷電陡波保護(hù)功能；沒有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)能力；動作特性穩(wěn)定差可能遭受暫態(tài)過電壓危害；動作負(fù)載重壽命短等。無間隙氧化鋅避雷器因其拐點(diǎn)電壓較低，有暫態(tài)過電壓承受能力差，損壞爆炸率高和壽命短等缺點(diǎn)。

串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器既有間隙又用ZnO（氧化鋅）閥片，其間隙結(jié)構(gòu)不同于碳化硅避雷器，因其間隙數(shù)量少，當(dāng)過電壓達(dá)到?jīng)_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，故它可避免碳化硅避雷器間隙帶來的一切缺點(diǎn)。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(hù)死區(qū)內(nèi)免受其危害，故它可避免無間隙氧化鋅避雷器因拐點(diǎn)電壓偏低帶來一切缺點(diǎn)。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器兼有前兩種避雷器保護(hù)性能優(yōu)點(diǎn)，而避免它們的缺點(diǎn)。

2.4避雷器運(yùn)行工況監(jiān)測

避雷器失效的主要特征是泄漏電流增大，運(yùn)行中不易發(fā)現(xiàn)，有可能長時帶病運(yùn)行，以致擴(kuò)大事故，故有必要監(jiān)察其運(yùn)行工況。碳化硅避雷缺乏監(jiān)測手段，靠每年定期普遍測試篩選淘汰；（對氧化鋅避雷器的春秋檢，國標(biāo)也規(guī)定了在與出廠值進(jìn)行對比，查一下GB50150，試驗規(guī)范怎么說的）這樣作事倍功半，還不能隨時剔除失效品。氧化鋅避雷器可附帶脫離器，當(dāng)其失效損壞時，脫離器自動動作（30mA時不大于8min）退出運(yùn)行，以免造成更大損失和事故，提高運(yùn)行安全可靠性。在線監(jiān)測這對運(yùn)行管理是至關(guān)重要的安全手段。

3.避雷器應(yīng)用

3.1避雷器外形尺寸對選用的影響

制造避雷器均按戶內(nèi)外兩用條件決定其瓷套絕緣強(qiáng)度，其外形尺寸與閥片材料有關(guān)。當(dāng)其用于架空線路或戶外變配電設(shè)備時，因其相間距大，避雷器外形尺寸不會帶來不良影響。戶內(nèi)手車式開關(guān)柜因其體積尺寸較小，避雷器外形尺寸大時會帶來不良影響。碳化硅避雷器的SiC（碳化硅）閥片其單位通流容量僅為ZnO閥片的1/4，在相同通流能力5kA條件下，SiC閥片直徑較大，避雷器外徑也大；在相同額定電壓和殘壓條件下，碳化硅避雷器高度比氧化鋅避雷器大。尤以35kV級的更為顯著。如JYN1－35型手車柜的112方案（電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)圖集編號），原用FYZ1－35型無間隙氧化鋅避雷器，高僅650mm，裝在柜后部隔室內(nèi)簡易手車上，上部有隔離插頭，因該產(chǎn)品已停產(chǎn)，有的工程設(shè)計單位堅持改用FZ3－35型碳化硅避雷器，高 1500mm，隔室高度不夠，只得將母線室與隔室間隔板取消，避雷器直接與主母線相聯(lián)，這樣避雷器的測試或更換必需在整段主母線斷電下進(jìn)行，運(yùn)行維護(hù)困難，而避雷器外徑較大，相間空氣凈距不夠，加裝的相間絕緣隔板，有老化受潮絕緣事故隱患。

氧化鋅避雷器外徑和高度相對較小，35kV級還可作成懸掛式，如Y5CZz－42/110L型串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器，高度僅640mm。小型化避雷器更有利于手車柜內(nèi)安裝使用。

3.2避雷器性能價格比對選用的影響

無間隙氧化鋅避雷器的閥片運(yùn)行中長期承受電網(wǎng)電壓，工作條件嚴(yán)酷，產(chǎn)品制造時要對閥片嚴(yán)格測試篩選，合格率低成本高，故價格也高；因它有暫態(tài)過電壓承受能力差的致命弱點(diǎn)，不適于在我國3～35kV電網(wǎng)中推廣使用。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器因有間隙，大大改善閥片長期工作條件，產(chǎn)品制造時對閥片測試篩選要求相對低些，合格率高成本低，價格也就便宜，串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器價格比無間隙氧化鋅避雷器普遍便宜，有時也比碳化硅避雷器（如3～10kV的FZ型）便宜，同時它對其他防雷器件都有揚(yáng)長避短作用，實為當(dāng)代最先進(jìn)防雷電器，具有高的性能價格比，是避雷器更新?lián)Q代的普及和推廣產(chǎn)品。

3.3避雷器使用壽命問題對選用的影響

避雷器使用壽命與許多因素有關(guān)，除制造質(zhì)量，密封失效受潮及其他外界因素外，避雷器閥片的老化速度是影響壽命的關(guān)鍵因素。碳化硅避雷器因其動作和負(fù)載重，續(xù)流大，動作特性穩(wěn)定差，可能遭受暫態(tài)過電壓危害等原因，加速閥片老化，壽命不長，一般7～10年，甚至有僅3～5年的。無間隙氧化鋅避雷器的閥片長期承受電網(wǎng)電壓，工作條件嚴(yán)酷，拐點(diǎn)電壓低，動作頻度大，還可能遭受暫態(tài)過電壓危害，溫度熱損傷等原因，迅速加快閥片老化，壽命較短，有的比碳化硅避雷器還短。

串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的間隙可保證閥片只在過電壓保護(hù)動作過程承受高電壓，時間極短（100μs內(nèi)），在其他情況下閥片對于電網(wǎng)電壓，或處于隔離狀態(tài)（純間隙時），或處于低電位狀態(tài)（復(fù)合間隙電阻分壓），大大改善閥片長期工作條件，還可免受暫態(tài)過電壓危害和溫度熱損傷，保證閥片溫度不超過55℃，從而保證避雷器壽命達(dá) 20年以上。

4.氧化鋅避雷器運(yùn)行中的主要問題分析

氧化鋅避雷器用在線路上教早始于80年代末。從南京管道輸油公司儀征儲油罐站應(yīng)用氧化鋅避雷器的質(zhì)量情況了解到，運(yùn)行10多年在110KV母線上共發(fā)生4起事故，直接影響儲罐及輸油管道安全運(yùn)行，均為氧化鋅避雷器本體爆炸，其運(yùn)行壽命最長達(dá)110個月，最短的僅有11個月。從運(yùn)行時間、安裝環(huán)境、氣候及生產(chǎn)廠，對損壞的氧化鋅避雷器進(jìn)行技術(shù)分析，造成氧化鋅避雷器運(yùn)行中爆炸的原因可歸納如下幾項：

4.1 避雷器的密封問題 氧化鋅避雷器密封老化問題，主要是生產(chǎn)廠采用的密封技術(shù)不完善，或采用的密封材料抗老化性能不穩(wěn)定，在溫差變化較大時或運(yùn)行時間接近產(chǎn)品壽命后期，造成其密封不良而后使潮氣浸入，造成內(nèi)部絕緣損壞，加速了電阻片的劣化而引起爆炸。

4.2電阻片抗老化性能問題

在氧化鋅避雷器運(yùn)行在其產(chǎn)品壽命的后期，電阻片劣化造成泄漏電流上升，甚至造成與瓷套內(nèi)部放電，放電嚴(yán)重時避雷器內(nèi)部氣體壓力和溫度急劇增高，而引起氧化鋅避雷器本體爆炸，內(nèi)部放電不太嚴(yán)重時可引起電路系統(tǒng)單相接地。

4.3瓷套污染問題

工作在室外的氧化鋅避雷器，瓷套受到環(huán)境粉塵的污染，特別是設(shè)置在較污穢廠區(qū)內(nèi)的變電所（造紙、冶金、煉化），由于空氣中導(dǎo)電微塵的比例較大，故給瓷套造成嚴(yán)重的污染而引起污閃或因污穢在瓷套表面的不均勻，而使沿瓷套表面電流也不均勻分布，勢必導(dǎo)致電阻片中電流IMOA的不均勻分布（或沿電阻片的電壓不均勻分布），使流過電阻片的電流較正常時大1—2個數(shù)量級，造成附加溫升，使吸收過電壓能力大為降低，也加速了電阻片的劣化。

4.4 高次諧波問題

在儀征儲罐油庫及長輸管道企業(yè)有大功率6KV變頻輸油泵機(jī)組應(yīng)用大功率沖擊負(fù)荷等場所，電網(wǎng)上的高次諧波值嚴(yán)重超標(biāo)。避雷器電阻片的非線性，當(dāng)正弦電壓作用時，本身還有一系列奇次諧波，而在高次諧波作用時就更加速了電阻片的劣化速度。

4.5抗沖擊能力問題

氧化鋅避雷器多在操作過電壓或雷電條件下發(fā)生事故，其原因是因電阻片在制造工藝過程中各工藝質(zhì)量控制點(diǎn)控制不嚴(yán)，而使電阻片的耐受方波沖擊能力不均等，在頻繁吸收過電壓能量過程中，加速了部分電阻片的劣化速度而損壞，失去了自身的技術(shù)性能。

5.可采取的技術(shù)措施

針對大型儲罐區(qū)及輸油管道工業(yè)企業(yè)、界電網(wǎng)的特點(diǎn)及氧化鋅避雷器常見事故的分析，要保證氧化鋅避雷器在網(wǎng)上安全可靠運(yùn)行，擬應(yīng)采取以下措施：

5.1設(shè)計選型——廠家的資質(zhì)、品質(zhì)的前提，生產(chǎn)準(zhǔn)入措施

在設(shè)計選型上，應(yīng)首選有多年穩(wěn)定運(yùn)行實踐的產(chǎn)品，在選擇生產(chǎn)廠家時，應(yīng)選擇有先進(jìn)的工藝設(shè)備和完善的檢測手段的生產(chǎn)廠家，才能保證所選用的氧化鋅避雷器具有高的抗老化、耐沖擊性能，以使在產(chǎn)品的壽命周期內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

5.2在線監(jiān)測——知情措施，運(yùn)行監(jiān)控方的輔助措施

增設(shè)氧化鋅避雷器的在線監(jiān)測儀，并加強(qiáng)對儲罐區(qū)在線監(jiān)測儀的巡檢力度，特別是在雷雨后和易發(fā)生故障的部位（有變頻、沖擊負(fù)荷的母線段、氧化鋅避雷器壽命已到后期）增加巡次數(shù)。定期給氧化鋅避雷器進(jìn)行各項電氣性能測試及抓好在線監(jiān)測儀的校驗。

5.3瓷套防污——運(yùn)行管理方的日常清掃措施

采用必要的避雷器瓷套的防污措施，如定期清掃或涂以防污閃硅油，在氧化鋅避雷器選型上選用防污瓷套型的氧化鋅避雷器。

5.4諧波治理——必須抓緊量化控制的影響電力環(huán)境的強(qiáng)制性措施

加強(qiáng)電網(wǎng)諧波的治理力度，在有諧波源的母線段增設(shè)動態(tài)無功補(bǔ)償和濾波裝置，以使電網(wǎng)的高次諧波值控制在國家標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。

5.5技術(shù)管理——早有規(guī)程要求的基本的預(yù)防性措施

加強(qiáng)對氧化鋅避雷器的技術(shù)管理工作，即對運(yùn)行在網(wǎng)上的每一只氧化鋅避雷器編號，建立技術(shù)檔案，對出廠報告、定期測試報告及在線監(jiān)測儀的運(yùn)行記錄均要存入技術(shù)檔案，直至該避雷器退出運(yùn)行。

氧化鋅避雷器損壞的原因有雷電和操作過電壓，受潮、污閃、系統(tǒng)條件、本身故障等，但仍有一定比例損壞的原因不詳，故仍有其在運(yùn)行中對事故原因不明確的問題。又因氧化鋅避雷器的劣化速度的離散性，及雷電、操作過電壓、諧波、運(yùn)行環(huán)境等的隨機(jī)性，都決定著氧化鋅避雷器的安全運(yùn)行的可靠性。

為提高一類負(fù)荷的供電可靠性，需在今后的工作實踐中下大力氣去研究實驗探索和總結(jié)避雷器的運(yùn)行，提高它的安全可靠性，以使得其在運(yùn)行中的不安全因素降到最低，避免應(yīng)雷擊等自然因素造成用電設(shè)備的損傷和引發(fā)更大的事故。

第5篇：避雷器在線監(jiān)測范文

關(guān)鍵詞：避雷器；罐體；非線性電阻片；接地裝置

避雷器是一種保護(hù)電器，用來限制電氣設(shè)備絕緣上承受的過電壓。本文介紹了Y10WF-204/532型單相罐式氧化鋅避雷器的設(shè)計。

1 可行性分析

1.1產(chǎn)品用途

Y10WF-204/532型單相罐式氧化鋅避雷器是為限制交流252kV系統(tǒng)的過電壓而設(shè)計的，由非線性金屬氧化鋅電阻片按照電氣上串聯(lián)、而結(jié)構(gòu)上并聯(lián)設(shè)計的，且無放電間隙。作為252kV六氟化硫封閉式組合電器主要元件，它有很好的過電壓保護(hù)功能，并且具有壓力釋放性能可靠、抗地震能力強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)安全可靠等特點(diǎn)。

1.2技術(shù)分析

氧化鋅避雷器除電阻片外, 均為容易采購和加工的零部件，其中一部分是直接借用 GIS 產(chǎn)品的零部件。因此，避雷器的設(shè)計、生產(chǎn)、裝配、調(diào)試、試驗在我公司是可以實現(xiàn)的。

2Y10WF-204/532型252kV GIS用單相罐式氧化鋅避雷器的設(shè)計

2.1 該產(chǎn)品應(yīng)主要遵循下列現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求

a) GB/T7354-2003《局部放電測量》

b) GB11032-2000 《交流無間隙金屬氧化鋅避雷器》

c) GB/T16927.1-1997 《高電壓試驗技術(shù) 第一部分：一般試驗要求》

d) JB/T7617-1994《六氟化硫罐式無間隙金屬氧化鋅避雷器》

2.2 使用范圍

2.2.1海拔不超過1000m；

2.2.2安裝適用于戶內(nèi)、戶外運(yùn)行

2.2.3周圍空氣溫度不低于-25ºC、不超過+40ºC

2.2.4電源頻率48Hz～62Hz；

2.3 基本參數(shù)和主要性能指標(biāo)

2.3.1避雷器額定電壓204kV（有效值）

2.3.2避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓159kV（有效值）

2.3.3避雷器標(biāo)稱放電電流（8/20μs） 10kA

2.3.4直流1mA參考電壓不小于296kV

2.3.51/20μs陡波沖擊電流殘壓不大于594kV（峰值）

2.3.68/20μs雷電沖擊電流殘壓不大于532kV（峰值）

2.3.730/60μs操作沖擊電流殘壓不大于 452kV（峰值）

2.3.82ms方波電流20次 800A（峰值）

2.3.9避雷器的持續(xù)電流

全電流不大于 2mA(有效值)

阻性電流不大于 0.4mA(峰值)

2.3.10 避雷器對地絕緣耐受電壓

1分鐘工頻耐受電壓460kV（有效值）

雷電沖擊耐受電壓（1.2/50μs）1050kV（峰值）

2.3.11 SF6氣體額定壓力（20℃） 0.5MPa

2.4 Y10WF-204/532型252kV GIS用單相罐式氧化鋅避雷器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.4.1罐體的結(jié)構(gòu)設(shè)計

由于避雷器需要安裝吸附劑、防爆膜、充放SF6氣體閥門和在線監(jiān)測儀等零部件，其相應(yīng)連接法蘭同罐體整體鑄造成型。

2.4.2非線性電阻片裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計

氧化鋅電阻片是氧化鋅避雷器的核心元件，電阻片性能的優(yōu)劣直接決定著氧化鋅避雷器產(chǎn)品的性能。該電阻片從專業(yè)生產(chǎn)廠家購買。該避雷器包含2柱電阻片，每柱由若干組電阻片組成，每組含3件電阻片（端部除外）。其中每柱中相鄰兩組電阻片之間用絕緣墊絕緣，兩柱之間相鄰的兩組電阻片用導(dǎo)電銅板相連。每柱的電阻片中間用絕緣桿作為絕緣支撐，其中此絕緣桿是向絕緣材料廠購買的。由于每臺避雷器的電阻片數(shù)量不同，因此在頂端加了一些導(dǎo)體墊，以便更好的安裝調(diào)整。為了保證頂端電場均勻，安裝了屏蔽罩，以改善電場結(jié)構(gòu)。

2.4.3接地裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

避雷器的電阻片末端與絕緣子通過導(dǎo)電銅板相連，而在線監(jiān)測儀的高壓端子與避雷器的絕緣子用電纜相連，低壓端子通過罐體外殼接地。其中在線監(jiān)測儀是向?qū)I(yè)制造廠家購買的。

2.4.4避雷器的總裝

將非線性電阻片裝配裝于罐體內(nèi)，與接地裝置相連接，再裝配一些零部件既可完成避雷器的整體裝配。其中：盆式絕緣子、導(dǎo)體、吸附劑、密封圈、接線端子、氣體管路、靜觸頭、連板等均采用252kV GIS產(chǎn)品的通用部件，不需另行設(shè)計。

2.4.5樣機(jī)試驗

為了能夠加快樣機(jī)的研制速度，減少試制、試驗工作出現(xiàn)反復(fù)，我們通過理論計算，在結(jié)構(gòu)方案和材料選擇上進(jìn)行了多方討論、調(diào)研，使整機(jī)的圖紙資料幾乎無差錯，加工生產(chǎn)、裝配一次性順利完成。并順利完成了全部試驗。

第6篇：避雷器在線監(jiān)測范文

摘要：本文結(jié)合220kV 智能變電站對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測的需求，提出建立基于IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的全站統(tǒng)一平臺在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)方案，對各在線監(jiān)測裝置前端數(shù)據(jù)采集輸出進(jìn)行規(guī)范，建立了由智能單元和監(jiān)測單元組成集成智能組件的智能設(shè)備模型，并在集成智能組件將在線監(jiān)測信息與測控信息分開上傳。設(shè)計了基于IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)并統(tǒng)一后臺的全站在線監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)框架。

0引言

智能變電站以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，不僅需要完成信息采集、測量、計量、控制與保護(hù)等常規(guī)功能，還必須在線監(jiān)測站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，智能評估設(shè)備的檢修周期，從而完成設(shè)備資產(chǎn)的全壽命周期管理。近年來，國內(nèi)外變電站狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，各單位相繼研制了不同類型的監(jiān)測裝置，包括容性設(shè)備監(jiān)測裝置、油中溶解氣體分析（DGA）監(jiān)測裝置與局部放電監(jiān)測裝置等。本文對智能變電站的體系結(jié)構(gòu)以及IEC61850的應(yīng)用進(jìn)行分析，給出智能變電站中狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)面臨的問題。結(jié)合狀態(tài)監(jiān)測的實際特點(diǎn)與功能需要，提出了現(xiàn)階段切實可行的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案。

1 智能變電站在線監(jiān)測技術(shù)方案

智能變電站要實現(xiàn)各類設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的有效整合，必須采用IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一建模。雖然目前尚無人建立基于IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的對上述幾種設(shè)備在線監(jiān)測的統(tǒng)一模型，但就單種設(shè)備在線監(jiān)測而言，已有工程實現(xiàn)了將前端數(shù)據(jù)統(tǒng)一為4 ~ 20 mA 標(biāo)準(zhǔn)電信號，有的還建立了IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)模型，下面分別簡述之，并提出上述幾種設(shè)備在智能變電站中在線監(jiān)測的技術(shù)方案。

1.1 變壓器在線監(jiān)測

在220kV變電站采用氣相色譜原理實現(xiàn)主變油中溶解氣體在線監(jiān)測，可以將傳感器輸出轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的4 ~ 20 mA 電信號并直接接入主變本體智能組件。

1.2 GIS 微水在線監(jiān)測

GIS 微水在線監(jiān)測裝置的傳感器主要有濕度傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器3 類。濕度傳感器是信號采集的核心部分，目前大多數(shù)選用低濕環(huán)境測量的電容型濕度傳感器。濕度傳感器輸出為常規(guī)電信號，而溫度傳感器、壓力傳感器輸出均為常規(guī)電信號，可以規(guī)范這些傳感器輸出為統(tǒng)一的4~20 mA 電流信號，直接接入相應(yīng)間隔集成智能組件，從而省略GIS 微水線監(jiān)測單元。

1.3 斷路器在線監(jiān)測

斷路器在線監(jiān)測分為機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測和電壽命監(jiān)測2個方面。目前，斷路器在線監(jiān)測原始信息采集量主要有以下內(nèi)容：主回路電流及電壓、開斷電流、合分閘線圈電流、斷路器動觸頭行程及速度、斷路器的操動次數(shù)、儲能電機(jī)打壓信號和開關(guān)位置狀態(tài)信號等。其他采集量如合分閘線圈電流（采用霍爾傳感器采集）、斷路器動觸頭行程及速度等目前均由在線監(jiān)測單元采集，在技術(shù)條件成熟后這些采集量也可以直接由集成智能組件采集。

2.4 避雷器在線監(jiān)測

避雷器在線監(jiān)測包括全電流、阻性電流及動作次數(shù)。由于避雷器監(jiān)測會受到系統(tǒng)電壓、環(huán)境溫度、濕度、避雷器外表面污穢、安裝位置及電磁干擾等多種因素的影響，因此，應(yīng)注意結(jié)合這些因素綜合監(jiān)測。目前大多數(shù)避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)采集主要是電流信號、放電次數(shù)及溫度，雖然這些都是常規(guī)信號（可接入集成智能組件），但由于電流傳感器輸出信號微弱，且離集成智能組件較遠(yuǎn)，考慮抗干擾等因素，均由就地在線監(jiān)測單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后上傳。數(shù)據(jù)上傳方式主要有有線和無線2種，其中有線傳輸方式主要為RS- 485 總線和CAN 總線，無線傳輸方式主要有FM 調(diào)頻發(fā)射、GSM及GPRS。由于變電站占地面積不很大，采用有線傳送方式成本很低，無線傳輸方式適用于偏遠(yuǎn)山區(qū)線路且避雷器監(jiān)測儀均安裝在桿塔高處場合。本文推薦220kV智能變電站避雷器在線監(jiān)測采用就地在線監(jiān)測單元采集前端數(shù)據(jù)，然后采用有線方式以IEC61850 通信標(biāo)準(zhǔn)上傳。

3 智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 在線監(jiān)測單元與智能組件的集成

根據(jù)IEC62063 理論，智能設(shè)備有以下3 種主要實現(xiàn)方式：a. 一次設(shè)備機(jī)構(gòu)+智能單元＋監(jiān)測單元；b. 一次設(shè)備機(jī)構(gòu)+集成智能組件（智能單元兼監(jiān)測單元）；c. 一次設(shè)備機(jī)構(gòu)本體內(nèi)嵌集成智能組件（智能單元和監(jiān)測單元?，F(xiàn)階段，一次設(shè)備機(jī)構(gòu)本體內(nèi)嵌集成智能組件方式技術(shù)上尚未實現(xiàn)，市場也無相應(yīng)的成熟產(chǎn)品供應(yīng)，已投運(yùn)或在建的數(shù)字化變電站均采用一次設(shè)備機(jī)構(gòu)+智能單元＋監(jiān)測單元的方式。

3.2 集成智能組件在線監(jiān)測信息上傳

集成智能組件需將采自傳感器的信息處理后上傳，該部分信息數(shù)據(jù)連續(xù)采集，數(shù)據(jù)量很大，但實時性要求相對較低，同時集成智能組件通過光纖以太網(wǎng)口和光纜與間隔層設(shè)備連接，接收來自保護(hù)測控等二次設(shè)備的面向通用對象的變電站事件GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）下行控制命令，以GOOSE 方式上傳一次設(shè)備的狀態(tài)信息，該部分上、下行信息實時性要求高。為避免大量在線監(jiān)測信息造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，影響一次設(shè)備的正常操作，建議集成智能組件將上述兩部分信息加以區(qū)分處理，以不同的光纖以太網(wǎng)口上傳，狀態(tài)監(jiān)測信息以制造報文規(guī)范MMS（Manufacturing Message Specification）報文上傳。

3.3 基于IEC61850 的在線監(jiān)測系統(tǒng)整合

IEC61850 有助于形成統(tǒng)一的在線監(jiān)測系統(tǒng)通信規(guī)范。所有的在線監(jiān)測信息均轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后上傳至站內(nèi)統(tǒng)一的在線監(jiān)測后臺系統(tǒng)，在線監(jiān)測終端和站內(nèi)統(tǒng)一的在線監(jiān)測后臺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信就采用IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)。

第7篇：避雷器在線監(jiān)測范文

關(guān)鍵詞：氧化鋅；避雷器；帶電測量；探討

中圖分類號： C35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、前言

作為一項應(yīng)用效果極為良好的工具，氧化鋅避雷器在近期得到了長足的發(fā)展。研究氧化鋅避雷器帶電測量的相關(guān)內(nèi)容，有利于更好地指導(dǎo)該項工作的開展，優(yōu)化帶電測量效果。本文從介紹氧化鋅避雷器的工作原理著手本課題的研究。

二、氧化鋅避雷器的工作原理

氧化鋅避雷器是20世紀(jì)70年展起來的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關(guān)電壓（叫壓敏電阻），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復(fù)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當(dāng)雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全。

三、氧化鋅避雷器帶電測量的理論依據(jù)

1.氧化鋅避雷器帶電測量的重要性

氧化鋅避雷器在運(yùn)行中由于其閥片老化、受潮等原因，容易引起故障，這將導(dǎo)致主設(shè)備得不到保護(hù)，嚴(yán)重時可能發(fā)生爆炸，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而氧化鋅避雷器預(yù)試必須停運(yùn)主設(shè)備，會影響設(shè)備的運(yùn)行可靠性，而且有時受運(yùn)行方式的限制無法停運(yùn)主設(shè)備，導(dǎo)致避雷器不能按時預(yù)試。因此，氧化鋅避雷器的帶電測量與在線監(jiān)測顯得尤為重要。

2.氧化鋅避雷器帶電測量的目的

利用氧化鋅避雷器的帶電測量，測得避雷器阻性電流與總泄露電流的比值，即氧化鋅避雷器的阻性電流分量，來判斷避雷器的受潮及老化狀況。因氧化鋅避雷器在閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞以及內(nèi)部受潮時，氧化鋅避雷器的有功損耗加劇，也即避雷器泄露電流中的阻性電流分量會明顯增大，從而在氧化鋅避雷器內(nèi)部產(chǎn)生熱量，使得氧化鋅避雷器閥片進(jìn)一步老化，產(chǎn)生惡性循環(huán)，破壞氧化鋅避雷器內(nèi)部穩(wěn)定性。通過氧化性避雷器帶電測量有功分量，及時發(fā)現(xiàn)有問題的氧化鋅避雷器，將設(shè)備故障杜絕在萌芽狀態(tài)。

3.影響氧化鋅避雷器帶電測量因素

影響氧化鋅避雷器帶電測量的因素很多，主要有間隔內(nèi)相間干擾、測量方法、表面污穢等因素。而表面污穢可以在現(xiàn)場通過對氧化鋅避雷器的表面清潔處理得到解決，這里主要排除間隔內(nèi)相間干擾、測量方法對測量帶來的影響。

四、氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)

1.無串聯(lián)間隙

在正常電壓下，氧化鋅避雷器相當(dāng)于一個絕緣體，這種情況下的電壓不會將氧化鋅避雷器閥片燒壞，所以不需要使用串聯(lián)間隙來隔離運(yùn)行電壓。因此就不會出現(xiàn)普通避雷器那樣因為串聯(lián)間隙所帶來的一系列麻煩，有效地改善了陡波下的影響特性，放電沒有延遲，限制過電壓效果比較好。

2.通流量能量大，可限制操作過電壓

閥片是決定氧化鋅避雷器的通流量的重要因素。這種避雷器的工作原理中可以很容易的看出，閥片就是指高純度的氧化鋅片。而且每一片氧化鋅片都存在一個壓敏電壓值，因此決定通流量的大小在一定程度上來說是有閥片的量和氧化鋅的壓敏電壓值所決定的。所以通流量能量大，可限制操作過電壓。

3.體積小、重量輕

氧化鋅避雷器根據(jù)它的特征決定，簡化了結(jié)構(gòu)，它的高度只是取決于外表面對電氣絕緣的要求，比氧化硅避雷器能降低1/3-1/2，在種量能減輕比1/3還多，能夠節(jié)省變配電占地面積，其次還可以節(jié)約投資。

4.泄流和斷開高壓

根據(jù)氧化鋅避雷器的工作原理，可以看出這種變壓器存在一個壓敏電壓，因此只要輸送的電壓不超過壓敏電壓就不會將高壓引出流向大地；而在遇到雷雨天氣時，即使遇到雷擊，電壓超過了壓敏電壓，會擊穿壓敏電阻，通過導(dǎo)線，將其導(dǎo)入大地，可以有效的將輸電線的電壓控制在一定的范圍之內(nèi)，這樣可以有效的保障輸電線的安全。因此氧化鋅避雷器具有泄流和斷開高壓的有點(diǎn)。

五、氧化鋅避雷器帶電測量

1.測量方法的選擇

氧化鋅避雷器在線檢測量驗中，采用了ZD1試驗儀器，該儀器具備三種功能，分別是：二次電壓參考法、感應(yīng)法和諧波分析法，其中諧波分析法在實際試驗中極少使用。感應(yīng)板法因操作安全，方便，快速，經(jīng)常被采用，但是這種測量方法受電場干擾影響大，且感應(yīng)板所取信號受感應(yīng)板位置的影響也很大，所以試驗數(shù)據(jù)波動性大。二次電壓法需要從與避雷器相應(yīng)的PT二次取參考電壓，這一試驗方法需要其他班組成員的配合，用該試驗方法獲得的數(shù)據(jù)很穩(wěn)定，且于避雷器停運(yùn)時的數(shù)據(jù)有可比性，所以，應(yīng)該成為氧化鋅避雷器在線檢測的最主要方法。

2.氧化鋅避雷器帶電測量的角度校正

一般三相氧化鋅避雷器排列呈一字型，運(yùn)行中的三相氧化鋅避雷器，通過雜散電容相互作用，使兩邊相避雷器底部總泄漏電流發(fā)生相位變化，由于間隔內(nèi)相間干擾使被測相氧化鋅避雷器的泄漏電流發(fā)生變化，會引起被測相氧化鋅避雷器電壓基波與總電流基波φU-Ix發(fā)生變化，氧化鋅避雷器在持續(xù)運(yùn)行電壓下正常運(yùn)行，因為IR/IX小于等于25%，故φU-Ix為80°-85°，φU-Ix如果偏離，則所測參數(shù)便偏離真實值，給測量帶來誤差。A，B，C（邊，中，邊）三相氧化鋅避雷器一字形排列，運(yùn)行時的電流和電壓向量，A，C兩相相對B相的作用是對稱的，相互抵消。因此，在測量B相氧化鋅避雷器時，電流探頭從B相氧化鋅避雷器泄漏電流監(jiān)測儀取總電流IX信號，電壓探頭與B相PT二次繞組聯(lián)接，即可進(jìn)行測量。

六、氧化鋅避雷器的試驗

1.試驗項目的意義

（一）可初步了解其內(nèi)部是否受潮，及時發(fā)現(xiàn)缺陷。（二）主要檢查閥片是否受潮，確定其動作特性和保護(hù)特性是否符合要求，以直流電壓和電流方式來表明閥片的伏安特性線飽和點(diǎn)的位置。（三）75%U1MA一般比最大工作相電壓（峰值）要高一些，在此電壓下主要檢測長期允許工作電流是否符合規(guī)定因為這一電流與MOA的使命有直接關(guān)系，一般在同一溫度下泄漏電流與壽命成反比。

2.氧化鋅避雷器的試驗步驟及保護(hù)安全設(shè)施

（一）預(yù)試在雷雨季節(jié)前進(jìn)行，試驗前檢查：檢查外部有無裂紋，破碎、絕緣瓷筒是否完整，表面有無閃絡(luò)痕跡，左右搖晃有無異響。

（二）測量絕緣電阻：使用2500V或者以上的e表，測量前先對其進(jìn)行開路、短路試驗。用2500V以上兆歐表，搖測避雷器的兩極絕緣電阻，1min，記錄絕緣電阻，應(yīng)當(dāng)注意，無間隙氧化避雷器35KV以上，絕緣電阻不得小于2500MΩ，35KV以下，絕緣電阻不得小于1000MΩ。測完后對避雷器的兩極要充分放電。

（三）直流1mA電壓u1mA，及0.75u1mA下的泄露電流測量：將避雷器表邊擦拭干凈；采用高壓直流發(fā)生器進(jìn)行所有接線后升壓，將電流升至1mA，讀取電壓值U1mA，降壓至零。如果在升壓過程中電流突變應(yīng)放慢升壓速度；計算0.75倍u1mA值，升壓至0.75倍u1mA測量泄露電流大小，并記錄。降壓至零，關(guān)閉試驗器并對避雷器用接地桿充分放電掛接地線，拆除試驗接線。

七、結(jié)束語

通過對氧化鋅避雷器帶電測量的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)是多方面的。有關(guān)人員應(yīng)該從其帶電測量的理論依據(jù)出發(fā)，結(jié)合氧化鋅避雷器帶電測量的多種方法，研究制定最為切實可行的帶電測量應(yīng)用方案。

參考文獻(xiàn)：

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第8篇：避雷器在線監(jiān)測范文

關(guān)鍵詞： 變電一次設(shè)備；故障預(yù)測；檢測方法

中圖分類號：U226.8+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、一次設(shè)備狀態(tài)預(yù)測和檢測

一次設(shè)備狀態(tài)預(yù)測對象主要包括：變壓器、斷路器、金屬氧化物避雷器等。主變壓器可監(jiān)測局部放電、油中溶解氣體（色譜）、鐵心接地電流、套管介質(zhì)損耗及電容值等；對少油式斷路器可監(jiān)測介質(zhì)損耗、泄漏電流Ⅰ、電容 C；對 SF6斷路器可監(jiān)測 SF6氣體及其分解物的成分、接觸電阻或?qū)щ娀芈窚厣龋粚﹄娙菪栽O(shè)備可監(jiān)測介質(zhì)損耗、泄漏電流Ⅰ、電容值 C 等；對氧化鋅避雷器主要監(jiān)測泄漏電流、阻性電流、基波電流和功耗等；對互感器進(jìn)行局部放電及勵磁電流的檢測。此外，還應(yīng)對支柱絕緣子進(jìn)行探傷及污穢泄漏電流的檢測。

變電一次設(shè)備常用的故障預(yù)測和檢測方法如下：

1. 利用現(xiàn)有的檢測儀器定期開展預(yù)防性試驗來檢測設(shè)備有無異常。

2. 利用帶電測量及在線監(jiān)測裝置來檢查判斷設(shè)備有無異常。

3. 應(yīng)用紅外診斷技術(shù)快速、準(zhǔn)備測量出變電一次設(shè)備的接觸不良、絕緣劣化或磁路故障等各種類型的發(fā)熱故障。

目前斷路器、變壓器等變電一次設(shè)備主要配備有壓力表、密度繼電器、油溫表等輔助儀表，利用這些輔助儀表來預(yù)測、判斷設(shè)備的缺陷故障還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，預(yù)測、檢測變電一次設(shè)備的故障還主要依靠的是定期試驗、帶電測量及在線監(jiān)測等方法。

二、變壓器故障的預(yù)測和檢測

變壓器是變電站最主要的設(shè)備，其故障的預(yù)測和檢測一直受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界以及工程界專家的廣泛重視。變壓器的故障通常分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。

外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地短路，引出線之間發(fā)生相間故障等而引起變壓器內(nèi)部故障或繞組變形等。變壓器的內(nèi)部故障從性質(zhì)上一般又分為熱故障和電故障兩大類。熱故障通常為變壓器內(nèi)部局部過熱、溫度升高。根據(jù)其嚴(yán)重程度，熱故障常被分為輕度過熱(一般低于 150℃)、低溫過熱(150～300℃)、中溫過熱(300～700℃)、高溫過熱(一般高于 700℃)四種故障類型。電故障通常指變壓器內(nèi)部在高電場強(qiáng)度的作用下，造成絕緣性能下降或劣化的故障，常被分為局部放電、火花放電和高能電弧放電三種故障類型。

變壓器的故障預(yù)測和診斷方法通常有以下幾種：

1. 利用人的感觀，判斷是否有異常氣味、異常聲音、過熱、振動等或是通過油位表、溫度表、瓦斯繼電器等儀表來診斷。

2. 通過絕緣電阻、繞組直流電阻、變比、交流耐壓和介質(zhì)損耗等各種電氣試驗方法來判斷變壓器是否存在故障。

3. 利用絕緣油的油中溶解氣體色譜分析及早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的潛伏性故障。

4. 監(jiān)測變壓器油中微水含量，防止變壓器油絕緣強(qiáng)度降低。

5. 變壓器發(fā)生出口短路時通過測量繞組變形檢測變壓器繞組是否發(fā)生位移、扭曲、鼓包或匝間短路等不可逆的變化。

6. 利用有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)在線檢測裝置來檢測有載分接開關(guān) （On-load Tap Chaner，OLTC）的電氣性能及機(jī)械性能是否存在異常。

絕緣油的油中溶解氣體色譜分析技術(shù)作為檢測變壓器內(nèi)部絕緣潛伏性故障的方法已得到了廣泛的應(yīng)用。與其他現(xiàn)有的測試項目相比，它是發(fā)現(xiàn)變壓器及充油設(shè)備內(nèi)部早期故障最為有效的方法，一般情況下色譜分析往往最早提出疑問，為了回答故障是否存在和變壓器是否能繼續(xù)運(yùn)行的問題，需要跟蹤分析并配合相應(yīng)的電氣試驗來綜合判斷。具體做法是從變壓器中抽取油樣，分析油中氣體，再按照氣體組成以及含量等就可判斷內(nèi)部是否異常以及其故障類別和程度。其具體情況為：變壓器固體絕緣在正常運(yùn)行老化過程中，產(chǎn)生的氣體主要是 CO 和 CO2；在油紙絕緣中存在局部放電時，油裂解產(chǎn)生的氣體主要是 H2和 CH4；當(dāng)故障溫度高于正常溫度時，產(chǎn)生的氣體主要是 CH4；隨著故障溫度的升高，C2H4和 C2H6逐漸增多，在溫度高于 1000℃時，如果在電弧弧道溫度（3000℃以上） 的作用下，油裂解產(chǎn)生的氣體中含有較多的C2H2；如果故障涉及到固體絕緣材料時，會產(chǎn)生較多的 CO 和 CO2。

三、斷路器故障的預(yù)測和檢測

斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備，其主要任務(wù)是根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的需要把電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行，或者將發(fā)生故障的電力設(shè)備或線路從電網(wǎng)中快速切除，以保證電網(wǎng)中無故障部分的正常運(yùn)行。因此，它的工作好壞直接影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

斷路器在長期使用過程中，造成其發(fā)生故障的原因主要包括以下幾個方面：（1）絕緣降低或老化；（2）電氣控制及輔助回路故障；（3）操動機(jī)構(gòu)和傳動系統(tǒng)故障；（4）絕緣材料及器件選擇不當(dāng)；（5）觸頭接觸不良引起觸頭過熱、燒熔甚至造成短路。在斷路器的各種故障中，絕緣類故障占 36.7% ，拒分占22.52% ，外力及其他故障占 10.8% ，開斷與關(guān)合故障占 10.3% ,誤動占 7.3% ，載流故障占 6.58% ，拒合占 5.8%。

為了保證斷路器的可靠運(yùn)行，減少故障造成的損失，主要通過以下幾種方法來預(yù)測和檢測斷路器的各種故障:

1. 定期測量分、合閘電磁鐵或合閘接觸器端子上的最低動作電壓，其值應(yīng)在操作電壓額定值的 30% ~65% 之間，以此來判斷操作機(jī)構(gòu)是否異常。

2. 分閘、合閘時間及三相不同期測量。因為操作機(jī)構(gòu)的各部分摩擦增大、彈簧質(zhì)量不佳或控制回路接觸不良等，使分閘、合閘時間出現(xiàn)變化。此外，由于三相尺寸調(diào)正不當(dāng)、或者操作動力傳遞不平衡等，都會產(chǎn)生三相不同期，所以要進(jìn)行定期測試。

3. 測試主回路導(dǎo)電電阻，以檢測觸頭的磨損、腐蝕程度和接觸情況。

4. 對真空斷路器而言，可通過進(jìn)行分合閘耐壓試驗來檢測滅弧室的真空度。

5. 對于 SF6 斷路器，定期監(jiān)測并記錄 SF6 密度繼電器的值，以監(jiān)測氣體是否存在泄漏；定期測量 SF6 氣體微量水含量，判斷 SF6 氣體中含水量是否超標(biāo)。

6. 通過開展局部放電監(jiān)測來判斷高壓開關(guān)柜內(nèi)部導(dǎo)電連接部分和絕緣部分的缺陷或劣化以及觸頭接觸不良等。

四、金屬氧化物避雷器故障的預(yù)測和檢測

避雷器是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)設(shè)備之一，主要作用是限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓。金屬氧化物避雷器自問世以來由于其具有優(yōu)良的非線性特性而在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。雖然金屬氧化物避雷器與碳化硅避雷器相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，但在使用中也存在各種各樣的故障，主要包括：

1. 閥片老化、受潮等引起避雷器熱擊穿甚至爆炸。

2. 瓷套、端子和基座由于設(shè)計工藝不良，大氣腐蝕等原因受機(jī)械力的作用可能會出現(xiàn)避雷器開裂、傾倒等故障。

3. 支持絕緣套管在長期電壓的作用下，絕緣性能不良或受潮等引起泄漏電流增加，最終造成絕緣擊穿或爆炸。

4. 受雨、雪、塵埃等的污染，會由于避雷器內(nèi)外電位分布不同而導(dǎo)致徑向局部放電現(xiàn)象發(fā)生，從而損壞整支避雷器。

為了降低金屬氧化物避雷器的運(yùn)行故障，主要的預(yù)測及檢測方法有以下幾種：

（1）絕緣電阻測試，初步了解其內(nèi)部是否受潮；

（2） 測量直流 1m A 電壓 U1m A 及 0.75U1m A下的泄漏電流，檢查其閥片是否受潮；

（3）測量運(yùn)行電壓下交流泄漏電流，正常運(yùn)行情況下，流過避雷器的主要是容性電流，阻性電流只占很小一部分，約為 10% ~20% ，當(dāng)閥片老化時，避雷器受潮、內(nèi)部絕緣部件受損及表面嚴(yán)重污穢時，容性電流變化不多，而阻性電流大大增加；

（4）通過在線監(jiān)測裝置監(jiān)測金屬氧化物避雷器的運(yùn)行狀況。

第9篇：避雷器在線監(jiān)測范文

    【關(guān)鍵詞】狀態(tài)監(jiān)測技術(shù) 智能變電站 應(yīng)用

    變電站是電力企業(yè)中主要的組成部分,對電網(wǎng)線路的建設(shè)和生產(chǎn)具有重要的意義,由于變電站中電氣線路較為復(fù)雜,設(shè)備較緊密,擁有較多的大型變壓器和節(jié)點(diǎn),使變電站成為了電力企業(yè)中安全防范最強(qiáng)的一部分。為了確保變電站的安全運(yùn)行,電力企業(yè)需要將大力的物力、人力投入到其中。檢修人員需要定期攜帶檢修儀器對每一個站內(nèi)的設(shè)備溫度、微水密度、油色譜進(jìn)行監(jiān)測,由于較大的工作量和任務(wù),導(dǎo)致檢修人員無法做到進(jìn)行24小時監(jiān)測設(shè)備,存有較多的安全問題。隨著科技水平的進(jìn)步,在電力企業(yè)中,狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)被廣泛的使用,可以確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在智能變電站中使用狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以使檢修人員對無人值班變電站中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測,使管理得到進(jìn)一步的提高。

    一、狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

    (一)避雷器監(jiān)測

    在電網(wǎng)的運(yùn)行中使用氧化鋅避雷器雖然可以起到較好的避雷效果,但是仍存在著爆炸或者是損壞等現(xiàn)象,威脅著人們的財產(chǎn)和生命安全。使用避雷器監(jiān)測可以對事故的發(fā)生進(jìn)行預(yù)防,避雷器監(jiān)測技術(shù)不僅可以對三相泄露電流矢量的總量進(jìn)行監(jiān)測,還可以對避雷器的持續(xù)電流流量進(jìn)行監(jiān)測,能夠?qū)Ρ芾灼鞯脑缙诠收线M(jìn)行檢測,將異常信息發(fā)送到電站監(jiān)控中心,工作人員可以對故障信息進(jìn)行及時的獲取,并及時的進(jìn)行防御措施,避免事故的出現(xiàn)。

    (二)斷路器監(jiān)測

    1.溫度。導(dǎo)電連接有固定接觸和可動接觸兩部分組成。固定接觸不可以隨便變動,可動接觸的隨意性較強(qiáng)。接觸地因為機(jī)械振動、觸頭損傷等因素會出現(xiàn)溫度上升的現(xiàn)象,如溫度增加到一定的程度,接觸位置會發(fā)生氧化的現(xiàn)象,溫度會隨著電阻的增加而上升。如沒有及時的發(fā)現(xiàn),進(jìn)行及時的處理,會對材料和周圍的線路造成損壞,嚴(yán)重時會對整個電氣設(shè)備造成損壞,發(fā)生爆炸等事故,對人們的生命和財產(chǎn)造成威脅。所以,為了防止出現(xiàn)重大事故的發(fā)生或者是故障的惡化,應(yīng)設(shè)置過熱報警裝置,對故障進(jìn)行及時的發(fā)現(xiàn),以便及時采取處理措施。

    2.機(jī)械。由于斷路器中的機(jī)械部件較多,并且多分布在運(yùn)轉(zhuǎn)量較大的位置,很容易引發(fā)事故。所以,將狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用在斷路器的機(jī)械設(shè)備中是十分重要的。目前,主要對斷路器機(jī)械的振動信號強(qiáng)度、斷路器觸頭的磨損狀況、主操作桿、操作運(yùn)行特性、操作線圈電流進(jìn)行監(jiān)測和控制。

    (三)變壓器監(jiān)測

    1.變壓器油中微水。進(jìn)行變壓器油中微水監(jiān)測,可以自動分析汽油中水分的含量、增長率,能夠在較短的時間內(nèi)對變壓器油含水量的高低進(jìn)行檢測,及時發(fā)現(xiàn)故障進(jìn)行解決。

    2. 容性設(shè)備絕緣。對容性設(shè)備絕緣進(jìn)行監(jiān)測可以對已經(jīng)出現(xiàn)的故障及時發(fā)現(xiàn),使用監(jiān)測系統(tǒng)對將要發(fā)生的事故進(jìn)行預(yù)測,能夠自動的進(jìn)行同一設(shè)備縱行對比、同類設(shè)備橫向?qū)Ρ鹊?使工作人員可以盡早的發(fā)現(xiàn)故障,及時的采取處理措施,具有全方位監(jiān)控、連續(xù)性、實時性的特點(diǎn)。

    3.變壓器狀態(tài)。絕緣油在電弧、過熱、放電等情況下容易產(chǎn)生故障特征氣體,氣體的成分、含量會直接影響變壓器內(nèi)的故障。所以,使用狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測變壓器的故障特征氣體可以對變壓油中溶解氣體的成分、含量、增長率等進(jìn)行隨時的全程監(jiān)控,一旦發(fā)生故障,可以由故障診斷專家系統(tǒng)對變壓器故障進(jìn)行直接的判斷和處理。

    二、狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用

    (一)避雷針的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

    對重要級別的避雷器進(jìn)行絕緣在線監(jiān)測設(shè)備的安裝,能夠監(jiān)測全電流、避雷器泄露的阻性電流、避雷針運(yùn)作的次數(shù)等,使避雷器絕緣情況的檢測得以實現(xiàn)。

    (二)智能斷路器的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

    智能斷路器主要由斷路器個智能組件組成,斷路器包含執(zhí)行器和傳感器,只能組件包含照明、加熱、驅(qū)潮、智能單元、狀態(tài)監(jiān)測等。

    1. 斷路器的綜合分析功能。斷路器的綜合分析系統(tǒng)功能可以對設(shè)備的影響因素、故障形式進(jìn)行綜合的分析,對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面評估,對解決方案進(jìn)行合理的選擇。

    2. 狀態(tài)監(jiān)測的功能。狀態(tài)監(jiān)測器主要對斷路器設(shè)備的儲能電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、SF6氣體狀態(tài)、操作機(jī)構(gòu)狀態(tài)等進(jìn)行檢測,狀態(tài)監(jiān)測單元的功能主要包括監(jiān)測操動機(jī)的分合閘時間、速度、線圈電流,檢測操動機(jī)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)、和SF6氣體的狀態(tài),取得水分、壓力、溫度等相關(guān)資料,檢測儲能電機(jī)的工作狀態(tài),使電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行得到保障。

    (三)智能主變壓器的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

    1.變壓器的綜合分析功能。對監(jiān)測數(shù)據(jù)和常規(guī)測量信號進(jìn)行綜合分析可以獲得變壓器的運(yùn)行能力和負(fù)荷運(yùn)行情況。由于設(shè)備的自檢測參量較大,信息質(zhì)量的完整性無法得到保證,所以分析設(shè)備狀態(tài)時,需要對多個監(jiān)測參量進(jìn)行全面的結(jié)合。此外,因為自檢測參量只能進(jìn)行一部分信息的檢測,分析時需要將沒有自檢測功能的部分進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)行全面分析。

    2. 智能主變壓器的狀態(tài)監(jiān)測功能。智能主變壓器狀態(tài)監(jiān)測功能主要包括變壓器油中溶解氣體成分、套管絕緣情況、變壓器鐵心接地電流情況、變壓器局部放電情況、變壓器油溫、變壓器繞組溫升情況等的監(jiān)測,使用傳感器對實時信息進(jìn)行收集,系統(tǒng)自動進(jìn)行分析,和其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接,達(dá)到信息共享的目的。

    隨著智能變電站中網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的廣泛使用,狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在智能變電站中具有重要的作用。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)不但可以是智能變電站的安全性得到提高,還可以提高智能變電站的效率,是智能變電站管理、運(yùn)行中的重要基礎(chǔ)。

    參考文獻(xiàn):