避雷器放电计数器检验仪的操作方法

氧化锌避雷器测试仪选型及安装使用须知       氧化锌避雷器测试仪具有优异的非线性伏安特性，残压随冲击电流波头时间的变化特性平稳，陡波响应特性好，没有间隙击穿特性和灭弧问题。其电阻片单位体积吸收能量大，还可以并联使用，所以在保护超高压长距离输电系统和大容量电容器组特别有利。对于低压配电网的保护也很适合，是低压配电网的主要保护措施。       氧化锌避雷器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仪器，广泛应用于氧化锌避雷器的现场在线监测(带电测试)和实验室(停电检测)的测试中。符合中华人民共和国电力行业标准《DL474.5-92现场绝缘试验实施导则—避雷器试验》的要求。氧化锌避雷器测试仪采用微电脑进行采样、控制等先进技术，可测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率等。并显示电压、电流的波形及打印输出。采用大屏幕液晶显示，汉字菜单提示操作，使人机交换功能更强。同时，提供现场的接线显示。具有接线简单、测量精度高、可靠性强等特点。       在电力配电线路中，常用的避雷器有：阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器等，低压配电系统提倡选用低压氧化锌避雷器。氧化锌阀片在正常运行电压下，阀片的电阻很高，仅可通过微安级的泄漏电流。但在强大的雷电流通过时，却呈现很低的电阻，使其迅速泄入大地，实现限压分流的目的。阀片上的残压几乎不随通过电流的大小而变化，时常维持在小于被保护电器的冲击试验电压，使设备的绝缘得到保护，雷电流过后又恢复到原绝缘状态。       在避雷器使用前，都应该对其有关技术参数进行测量，以确保避雷器安装质量。1　绝缘电阻的测量       对35kV及以下氧化锌避雷器用2500V兆欧表摇测，每节的绝缘电阻应不低于1000MΩ。进口氧化锌避雷器每节的绝缘电阻一般按厂家的标准。如日本明电舍规定：对ZSE－C2Z型294kV氧化锌避雷器应使用1000V兆欧表，绝缘电阻不低于2000MΩ。2　测量直流和泄漏电流       测量直流电压U1mA及75％U1mA电压下的泄漏电流，目的是为了检查其非线性特性及绝缘性能。U1mA为试品通过1mA直流时，被试避雷器两端的电压值。《规程》规定：1mA电压值U1mA与初始值比较，变化应不大于±5％。0.75U1mA电压下的泄漏电流应不大于50μA。也就是说，在电压降低25％时，合格的氧化锌避雷器的泄漏电流大幅度降低，从1000μA降至50μA以下。       若U1mA电压下降或0.75U1mA下泄漏电流明显增大，就可能是避雷器阀片受潮老化或瓷质有裂纹。测量时，为防止表面泄漏电流的影响，应将瓷套表面擦净或加屏蔽措施，并注意气候的影响。一般氧化锌阀片U1mA的温度系数约为(0.05～0.17)％／℃，即温度每增高10℃，U1mA约降低1％，必要时可进行换算。3　运行电压下交流泄漏电流测量       用LCD－4型检测仪可以测得运行电压下避雷器的泄漏电流(全电流)及其有功分量(阻性电流)和无功分量(容性电流)、功率损耗Px等。       试验研究表明：当氧化锌避雷器阀片受潮或老化时，阻性电流幅值增加很快，因此监测阻性电流可以有效地监测避雷器绝缘状况。 什么是氧化锌避雷器？其试验项目有哪几种？       氧化锌避雷器由氧化锌电阻片组装而成，具有较好的非线形“伏-安”特性。在正常工频电压下，具有极高的电阻，呈现绝缘状态。在过电压作用下，则呈现低阻状态，使与之并联的电器设备的残压被抑制在设备绝缘安全值以下，待过电压消失后，有恢复高阻绝缘状态，从而保护电器设备的绝缘免受过电压的损害。氧化锌避雷器与阀型避雷器相比具有动作迅速、通流容量大、残压低、无续流，对大气过电压和操作过电压都起保护作用，具有结构简单、可靠性高、寿命长、维护简单、体积小等优点，广泛用于电气设备的防雷和过电压保护。6kV系统中，氧化锌避雷器较多并联在真空开关上，以限制截流过电压。其试验项目如下。       （1）测量绝缘电阻。采用2500V及以上兆欧表，35kV及以下，不低于2500MΩ；35kV及以下，不低于1000MΩ。       （2）测量直流1mA的电压及该电压75%值时的泄漏电流。对避雷器施加直流电压，随着电压升高泄漏电流逐渐增大，当电流值达到1mA时记下电压值，然后将电压降到该电压值的75%并记下泄漏电流，其值不应大于50μA。 氧化锌避雷器现场带电测试实例分析       ［关键词］氧化锌避雷器，带电测试，阻性电流，容性电流，氧化锌避雷器特性测试仪       避雷器是电力系统重要的电气设备之一，它对电力系统的安全运行起着十分重要的作用。氧化锌避雷器（MOA）是一种与其它类型避雷器有很大差异的新型避雷器，由于其性能上的明显优点，它在电力系统得到了广泛推广和应用。       为了使氧化锌避雷器在电力系统安全可靠运行，电力行业标准DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》对氧化锌避雷器预防性试验规定的主要内容如下：       （1）直流泄漏电流试验时，通过1mA时的电压U1mA与初始值或制造厂规定值比较，变化不大于±5％，0.75U1mA电压下的泄漏电流不应大于50μA。       （2）运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗测量值与初始值比较，有明显变化时应加强监测，当阻性电流增加1倍时，应停电检测。       由《规程》可知，氧化锌避雷器预防性试验包括停电条件下直流泄漏电流试验和运行电压下带电测试。但当电力系统的运行电压较高，发电厂（或变电站）避雷器数目较多时，停电条件下作直流泄漏电流试验有很大的困难，因此，运行电压下的氧化锌避雷器现场带电测试越来越受到重视。       氧化性避雷器是在上世纪80年代中期开始得到推广应用的，1996年国家出台的《规程》对运行电压下氧化性避雷器的现场带电测试有明确的规定。随着计算机技术的飞速发展和高压电气设备测试水平的不断提高，实践证明对氧化性避雷器更多项目的测试（例如泄漏电流的阻性电流、容性电流有效值，阻性电流、容性电流分量峰值，泄漏电流谐波分量、谐波分量功率损耗值等项目的测试）更能准确反映避雷器的运行状况。表1 生产的氧化锌避雷器特性测试仪对某330kV变电所氧化锌避雷器运行时现场检测的一组数据。       对表1数据进行分析，发现场C相避雷器的阻性电流Ir在超过0.3mA（峰值）后，增长速度很快，为投运初期的20倍，于是决定该相避雷器退出运行，进行解体检查后发现，该相避雷器内部应装配条件不合格已受潮。       若用户按《规程》规定：在每年雷雨季节前作停电条件下直流泄漏电流试验，C相避雷器的缺陷可能不会及时发现，后果不堪设想。因此，对氧化性避雷器运行电压下现场带电测试有着十分重要的意义! 10KV(6KV)配电网中氧化锌避雷器现场测试的意义10KV氧化锌避雷器现场测试仪       ［关键词］配电网，氧化锌避雷器，现场测试，测试仪       电力系统10KV（6KV）配电网中，以前常用管式避雷器作为保护线路和配电变压器遭受雷击的措施。近几年随着避雷器技术的发展，由于氧化锌避雷器的明显优点，所以氧化锌避雷器逐步取代了其它类型的避雷器，从而得到广泛应用。       10KV配电网是电力网中电力线路结构、使用环境最复杂的一个环节。对于数目众多的配电变压器和电缆线路等都要装设避雷器作为防雷保护，因此，10KV配电网中避雷器故障的概率较大。若10KV配电网中避雷器发生故障，主要有下列危害：       1、若避雷器未完全击穿，避雷器泄漏增大，会造成线损增加，不利于电力网的经济运行。       2、若避雷器被击穿，造成一点接地故障，由于避雷器故障是隐形故障，需要消耗大量人力物力寻找故障点；若出现两个避雷器不同相别接地故障，会造成开关保护动作而使用户停电，影响生产和生活。       3、避雷器爆炸会波及周围其他设备，造成事故扩大。所以，电力系统的安全评估已把配电系统避雷器的检测提高到发电厂、变电所避雷器检测的同等要求。《电力设备预防性试验规程》第14.2条中对金属氧化物避雷器的直流测试作了明确规定。       针对10KV电力网的特点，武汉中试开发了专门针对10KV(或者6KV)配电网的氧化锌避雷器现场测试仪，仪器具有以下特点：       1、现场对避雷器测试不需要线路停电，只要断开跌落式保险（令克）即可。       2、仪器在测量1mA下的电压U1mA时，同时可获得0.75U1mA时的泄漏电流值，操作十分简便。       3、自带充电式电源，克服了多数情况下现场无交流电源的困难。       综上所述，氧化锌避雷器现场测试仪是配电网中氧化锌避雷器测试的最佳选择，对配电网的经济运行、安全运行和提高供电的可靠性起着重要作用。 串联间隙氧化锌避雷器的应用与试验       摘　要：文中通过分析碳化硅避雷器与无间隙氧化锌避雷器在电力系统应用的不足比较，阐述了串联间隙氧化锌避雷器的优越性。并针对缺乏串联间隙氧化锌避雷器试验项目的情况，简单分析了串联间隙氧化锌避雷器在应用中的试验问题。       关键词：湖北四方国瑞电力 避雷器 比较 间隙 试验1. 避雷器应用的比较       目前在电力系统中运行的避雷器主要有两种类型。一类是以串联火花间隙与碳化硅阀片为主要元件的传统阀型避雷器;另一类是以氧化锌电阻片为主要元件的金属氧化物避雷器。其主要元件的伏安特性如下图一二所示。        从图一可以看到，对于单个间隙而言当很大的雷电流流过非线性电阻时，非线性电阻将呈现很大的电导率，使避雷器上出现的残压U0不致过高。当雷电流过去后，加在阀片上的电压是系统电压Ux时，非线性电阻的电导率突然下降而将工频续流限制到很小的数值。事实上阀型避雷器的间隙由数个或数十个单间隙组成而形成的一个电容链。由于电极片对地和对高压端盖的部分电容的影响，电压在各间隙上分布是不均匀的。严重的是这种不均匀非常的不稳定，它受瓷套表面情况影响很大，使得避雷器的工频放电电压很不稳定。虽然可以通过在每个间隙或间隙组上并联一个分路电阻来解决，但分路电阻中将长期有电流流过(泄漏电流);且经长期运行非线性并联电阻会逐渐老化，表现为阻值增加，电导电流下降，影响避雷器性能。        从图二可以看到氧化锌电阻片在击穿区域具有较好的非线性，使得氧化锌避雷器在正常工作电压下电阻值很大，泄漏电流很小;在过电压情况下其电阻值又很小，过电压能量释放即恢复到高阻值状态，无工频续流，所以无间隙氧化锌避雷器得到了广泛应用。        但是，作为过电压保护电器，针对其所释放的能量，其自身仍存在过电压防护问题。对于能量有限的过电压(如雷电过电压和操作过电压)，避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限(有补充能源)的过电压，如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称)，其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃，避雷器损坏爆炸，因此暂态过电压对避雷器有致命危害。如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器，称之为暂态过电压承受能力强，反之称暂态过电压承受能力差。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强，但由于运行中动作特性稳定性差，常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降，仍可能遭受暂态过电压危害，动作负载重寿命短。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压(可近似地把参考电压当作拐点电压)偏低，仅2.21～2.56Uxg(最大相电压)，而有些暂态过电压最大值达2.5～3.5Uxg，故有暂态过电压承受能差，损坏爆炸率高和寿命短等缺点。       对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受其危害。串联间隙氧化锌避雷器有此独具优点。结构上串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用氧化锌阀片，其间隙结构不同于碳化硅避雷器。其间隙数量少，当过电压达到冲击放电电压时，间隙无时延击穿，同时因隙距大动作特性稳定，可避免碳化硅避雷器间隙带来的缺点。串联间隙氧化锌避雷器的间隙已将全部暂态过电压限定在保护死区内免受其危害，故又可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来的缺点。2. 串联间隙氧化锌避雷器试验问题       随着现代防雷技术的发展，在小电流接地系统中交流串联间隙氧化锌避雷器正逐步在变压器开关、母线、电动机、发电机、线路、电容器组等电气设备得到应用。作为电气设备本身，同样存在着阀片性能、参数设计、绝缘材质、装配不良、密封缺陷等问题;掌握其性能状况亦显得十分必要。对于中性点非直接接地的3—63KV电力系统中的氧化锌避雷器，我国电力行业标准DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》(以下简称《规程》)明确规定其试验项目为：1.绝缘电阻;2.直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的电流。众所周知，该规程关于氧化锌避雷器的试验项目是源于《交流无间隙金属氧化物避雷器》(GB11032—89)的规定要求，是针对交流无间隙氧化锌避雷器的。《规程》规定的试验项目是否适用带串联间隙的氧化锌避雷器值得商榷。       《规程》规定碳化硅避雷器FS系列的试验项目为1.绝缘电阻;2.工频放电。FCD系列试验项目为1.绝缘电阻;2.电导电流。结合无间隙氧化锌避雷器和有间隙碳化硅避雷器因结构不同而在试验上的不同，我们认为目前在小电流接地系统中广泛使用的带串联间隙的氧化锌避雷器试验项目应为1.绝缘电阻;2.工频放电。对于一些为了解决电压分布问题，而在间隙两侧并联电阻的串联间隙氧化锌避雷器还应做电导电流。       由于采用ZnO阀片，其绝缘电阻测量同无间隙氧化锌避雷器。测量值决定于阀片外和内部绝缘部件和瓷套。测量使用2500V兆欧表，35kV及以下避雷器绝缘电阻值不低于1000MΩ;35kV以上避雷器不低于25000MΩ。       由于存在间隙，直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的电流试验项目是不适合有间隙氧化锌避雷器的。而工频放电试验是检验间隙避雷器电气性能的一个基本项目。虽然由于氧化锌电阻片具有在低电压下良好的高阻和限流的特点，可不考虑放电间隙的切断比;但是，其工频放电电压同样不能过高和过低。过高的工频放电电压就会使冲击放电电压升高，从而影响避雷器的性能。过低的工频放电电压就可能造成在被保护设备的绝缘能耐受而不需要保护的操作过电压下动作。所以，工频放电电压应根据避雷器保护对象有相应的放电电压范围。目前，由于《规程》的相对滞后，很难在有关规程中查到相应的试验标准。所以，预防性试验应参照出厂试验报告。        现提供目前保护高压电动机常用的TBP系列A、B、C三型串联间隙氧化锌避雷器工频放电电压范围，供参考。        电导电流试验是检查避雷器内部是否受潮，并联电阻有无断裂、老化的一个重要指标。其试验接线与FCD系列试验接线一致;要求电导电流不大于50µA。 3. 结束语        串联间隙氧化锌避雷器使用了间隙和ZnO阀片，两者互为保护。间隙使电荷率为零，解决了ZnO阀片老化问题;间隙在续流时易损坏，ZnO阀片优越的性能使其无续流。保护设备的绝缘免受雷电和操作等过电压的损坏起到良好的作用。优越性的逐步体现，使得串联间隙氧化锌避雷器将被越来越多的使用;其试验标准也将逐步完善和规范。氧化锌避雷器其他相关知识       氧化锌避雷器特性测试仪又称为氧化锌避雷器测试仪、智能型避雷器特性测试仪、抗干扰氧化锌避雷器特性测试仪、避雷器阻性泄漏电流检测仪、氧化锌避雷器带电测试仪。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仪器，广泛应用于氧化锌避雷器的现场在线监测（带电测试）和实验室（停电检测）的测试中。符合中华人民共和国电力行业标准《DL474.5-92现场绝缘试验实施导则—避雷器试验》的要求。采用微电脑进行采样、控制等先进技术，可测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率等。并显示电压、电流的波形及打印输出。采用大屏幕液晶显示，汉字菜单提示操作，使人机交换功能更强。同时，提供现场的接线显示。仪器具有接线简单、测量精度高、可靠性强等特点。 【氧化锌避雷器相关知识】一、氧化锌避雷器运行中的主要问题       1、氧化锌避雷器由于取消了串联间隙，长期承受系统电压，流过电流。电流中的有功分量阀片发热，引伏安特性的变化，长期作用的结果会导致阀片老化，甚至热击穿。　　       2、氧化锌避雷器受到冲击电压的使用，阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。　　       3、氧化锌避雷器内部受潮或绝缘性能不良，会使工频电流增加，功耗加剧，严重时会导致内部放电。　　       4、氧化锌避雷器受到雨、雪、凝露或灰尘的污染，由于内外电发布不同而使内部阀片与外部瓷套之间产生较电位差，导致径向放电现象发生。二、本仪器所要完成的任务       1、判氧化锌避雷器阀片是否发生老化或受潮，通常观察正常运行流过氧化锌阀片的阻泄漏电流的变化，即观察阻性是否增大作为判断依据。　　       2、由于氧化锌阀片在通常情况下阻性泄漏电流峰值占总电流的10%—20%。因此，仅仅观察电流的变化来确定氧化锌阀片阻性泄漏电流的变化情况是困难的，只有将非线性电阻支路中的阻性泄漏电流从总电流中分离出来，才能清楚地了解它的变化情况。三、本测试仪主要针对以下几个方面       1、氧化锌避雷器发生热击穿情况导致氧化锌避雷器发生器热击穿的最终原因是其发热功率大于散热功率。氧化锌阀片的发热功率取决于其上电流和电压（电流为流过阀片电流的有功分量）。　　       2、氧化锌避雷器内部受潮现象　　       密封不严，会导致避雷器内部受潮，或安装时内部有水分浸入，都会使避雷器在电压下发生总电流增大现象。受潮到一定程度，会发生沿氧化锌阀片表面或瓷套内壁表面的放电，引起避雷器爆炸。　　       氧化锌避雷受器受潮引起的总电流增加是阻性泄漏电流增加造成的。检测电流有功分量变化，根据波形和阻性电流变化幅度可以推断是否受潮。