避雷器在线监测精选(九篇)

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第1篇：避雷器在线监测范文

1氧化锌避雷器运行中的在线监测方法

目前，随着国家电网的大力发展，甘肃省电网已经陆续开展了氧化锌避雷器在线监测工作。这项在线监测工作主要是电压在交流运行中，能够测出避雷器的全电流，这种全电流也是总的泄露电流，它包括阻性电流与容性电流。通常情况下，如果是正常运行，避雷器的主要流过电流是容性电流，阻性电流所占的比重不高。如果电力设备老化，避雷器因受潮不能正常运行时，在这种情况下阻性电流开始增加，而容性电流却没有太大的变化，全电流也将明显增加。因此检测避雷器的运行状态，用在线监测技术的方法是很有效的。

2实例分析

2.1运用中检测

以下表格是2011年10月24日，国内某220kV变电站1#主变110kV侧避雷器的在线测试。根据以上试验数据的分析，我们可以得出，如果C相的阻性电流的峰值变大，并且功率比A、B两相高出很多，则说明这个避雷器存在问题，需要继续对其检测。在同年11月20日与24日分别进行了复测，了解到在这四天中C相阻性电流的峰值与功率还是继续上升，我们从下面试验数据中可以看到阻性电流与避雷器功耗翻倍增加，具体数据见表2、表3：通过上面三次试验结果，我们具体分析了试验数据与设备的相关资料，这个避雷器是在2010年8月12日开始运行使用的，在2011年9月20日，对该设备做例行试验检测，检测结果是一切正常，因此判断出在线检测电流增大的原因并不是因为避雷器老化所导致的。根据这几次连续带电检测的数据分析，判断电流增大的原因可能是氧化锌避雷器因受潮所导致的，在2011年11月24日，换掉了该避雷器，做进一步的检查。

2.2避雷器退出运行后试验结果

2011年12月10日，对换下的避雷器做检测，检测数据如下表：根据以上检测试验数据分析，U1mA已经不在正常数据范围内了，之后分解避雷器，做进一步检查，最终在避雷器中倒出水来。

2.3避雷器进水原因

我们在拆卸避雷器时，看见避雷器的金属盖板上有两个孔，这两个孔并没有做密封，通过孔能直接深入到避雷器的内部，所以这应该是导致避雷器进水的主要原因。避雷器进水就会受潮，同时也会增大避雷器的功耗与阻性电流。根据厂家的分析，避雷器的两个孔没有做好密封，是设备制造工艺的问题。

3避雷器在线监测配合状态检修的应用

近几年，甘肃省电网登记的避雷器已经陆续安装了在线监测的电计数器，它可以实时监测正常运行状态下避雷器的泄露电流，然后根据测试数据电流值与试验得出的数据电流值，能够得知避雷器运行的使用情况，一旦数据变化值不稳定，则可以根据避雷器中计数器的电流指示进行跟踪观察，如果测试数据变化不正常，需要做停电或不停电试验，根据试验得出的数据做出判断，为设备的状态检修做合理的安排与计划。

4结语

第2篇：避雷器在线监测范文

【关键词】MOA 同步通信 在线监测

1 引言

作为一种广泛使用于电网中的过电压保护设备，无间隙金属氧化物避雷器（MOA）具有响应快、通流容量大、残压低、结构简单等优点。通常高压电力线路均通过MOA与大地相连，在长期的工频高压，以及风霜雨雪、高低温、污秽等不断变化的外部h境作用下，MOA会缓慢老化、绝缘劣化，甚至发生故障。一旦MOA发生故障，本身将损坏甚至是爆炸，同时其他电气设备将失去过电压保护，其性能好坏直接影响电网的安全运行。所以需要实时监测其运行状态，及早发现并处理潜在的安全隐患。

阻性泄漏电流是衡量MOA健康状态最重要的参数，它的测试需要同步采样MOA电压和漏电流。当前电网中金属氧化物避雷器监测系统仍然以传统的机电式MOA泄漏电流监测器为主。这种监测器的数据只能通过运维人员手工抄录，MOA的健康状态只能依靠人工用阻性电流检测仪带电检测来获取。这种检测仪主要采用有线集中同步采集的方式，通过专用测试电缆将电网电压和泄漏电流两路电气信号同步采集并接入同一台设备，然后进行分析比较计算。由于检测的频次较低，数据不能实时传输，难以及时、准确判断MOA运行状态变化，导致有的隐患未被及时发现而酿成事故。同时这种同步检测方式通常需要很长的测试电缆，电缆需要人工布线和收取，不仅耗费大量的人力，同时也极不方便，实时性不强。

针对上述同步采样的问题，本文基于传统的机电式MOA泄漏电流监测器，设计出一种新型的MOA漏电流检测系统。系统采用分布式的无线低功耗漏电流检测终端、集中式站内电压汇集装置、同步控制通讯主机的方式实现MOA漏电流、电压同步采集。

2 系统设计

2.1 系统结构

为了升级改造现有的传统机电式MOA泄漏电流监测器，本文基于无线通信技术，提出一种新型的MOA监测系统，如图1所示。系统由低功耗无源在线监测终端、参考电压汇集装置、通信同步控制主机、主控台四部分组成。系统采用433MHz的无线载波频率技术，根据变电站物理范围，设计通信距离为1km。

2.2 MOA检测终端

系统第一部分为安装于MOA根部的监测终端，原理如图2所示。图中绕线电阻、整流桥、动作储能电容、触发电路、电流表、机械式计数器为传统机电式避雷器电路组成单元。本系统设计的低功耗检测终端在不改变传统避雷器电路结构的基础上，新增了能源储能电容、能源管理模块，低功耗的CPU、LCD、无线通信模块。该终端和传统MOA监测装置的外观一样，不但可延续巡检人员以前的读数、记数习惯，还增加了泄漏电流采样、谐波分析、数据的无线远传等新功能。

2.3 电压检测

阻性电流大小反应了MOA的健康状况，它的计算需要同相电压作相位参考，因此需对每相MOA对应的电压进行同步采样。本系统第二部分即是安装于变电站继保室的电压汇集装置，其原理框图如图3所示。各参考电压通过隔离电压传感器传送至低通滤波器输入端，然后经过信号放大器处理后接入模数转换器，CPU接收各路参考电压对应的数字信号，处理后通过无线通信模块发送出去。该装置采用站用电供电，可同时采集若干路参考电压。

2.4 同步通信控制器

由于需要同步采集MOA漏电流和电压，因此需要同步通信。本系统第三部分是安装于继保室屋顶的同步控制通信机，其原理如图4所示，由CPU控制器、存储器EEPROM、GPS模块和无线通信模块组成。它的主要作用是每隔一段时间发出一条采样通知信号，安装于站内的电压汇集装置和终端塔上的监测终端收到此采样信号后，便开始采集各路的电压和电流信号，然后同步控制通信机接收监测终端和电压汇集装置采集的电流和电压信号，并计算出每只MOA的阻性电流值，通过以太网接口传送至控制后台。

3 同步控制

时钟同步单元可选择站用SNTP时钟同步、GPS时钟同步。在系统中的监测终端、电压汇集装置、通信控制主机中均装载有S级的实时时钟和精度为±50ns的辅助校时时钟，可记录装置的年、月、日、时、分、秒信息。由于无线射频信号传输速度近乎光速，且变电站内通信距离在1km以内，因此信号传输延时在此系统中可忽略不计，整个系统的发送接收是同时的，从而可在具有S级记时的低功耗系统中实现±1uS的校时精度。当某监测终端请求校时时，它会主动发送本地RTC时钟信息、辅助时钟信息至同步控制通信主机。主机接收到校时信息后，计算和主站时钟的差值，然后发送主站的RTC时钟信息、辅助时钟信息及差值至请求校时的监测终端装置。终端装置收到此信息后，同步记录本地的RTC时钟信息、辅助时钟信息，同时根据时钟信息差对本地时钟进行校时。

同步通信控制器的流程如图5所示，MOA在线监测终端上电后，进行系统的初始化，通过GPS或者SNTP本地授时，并等待其它设备的校时请求。MOA检测终端和电压汇集装置上电后，主动发出时钟同步请求至通信控制主机。

通信控制主机收到同步请求后，通过与本地时钟对比，计算时钟差，完毕后将时钟信息同步至监测终端、电压汇集装置，并下发采样间隔时间。监测终端按照通信控制主机下发的采样间隔时间设置本设备的休眠时间，之后进入休眠模式。当休眠时间完成后，监测终端自动唤醒，然后发送同步请求至通信控制主机，通信控制主机需要按图5的流程对监测终端、电压汇集装置进行同步，此后监测终端、电压汇集装置在整秒时同步触发采样。本地采样完成后，监测终端、电压汇集装置通过无线数据传输的方式将采样数据及计算结果传输至通信控制主机。若系统有对装置做出修改，则通信控制主机将修改的配置参数下发至监测终端及电压汇集装置。监测终端在完成数据传输及接收通信控制主机设置参数后，按照最新的采样间隔时间再一次进入下一轮的休眠模式并等待下一次被采样唤醒。通信控制主机对采样的结果进行计算后通过以太网传输至后台。通信控制主机是在安装时选择使用站用SNTP时钟同步或内部GPS时钟，且实时对主机的本地时钟进行同步。监测终端的雷电流泄放事件记录作为一个特例，在每次事件发生时会自动触发装置并唤醒，且具有雷击唤醒标记，装置记录雷击发生的时间，并将此信息及时发送通信控制主机。

4 结论

本文设计了基于低功耗、无线通信的MOA在线监测系统，科学的将系统分为四部分，并针对MOA阻性电流分析的难题，提出了通过同步通信控制器同步采样MOA电压和电流的方案，研究结果表明该方案可以准确地解决同步采样难题，为今后的工程应用打下了良好的基础。

参考文献

[1]彭倩，黄治华，曹永兴，等.基于无线同步技术的氧化锌避雷器带电检测系统[J].电瓷避雷器，2014（06）：99-103.

[2]弥潇.CT型避雷器智能在线监测装置的研究[J].电瓷避雷器，2013（02）：59-63.

[3]马建军.基于电压同步的金属氧化锌避雷器阻性电流检测系统[J].2013，11（06）：47-49.

作者简介

徐斌（1975-），男，四川省乐山市人。大学本科学历。高级工程师。研究方向为电力系统自动化。

第3篇：避雷器在线监测范文

关键词：氧化锌避雷器；带电测量；阻性电流分量

中图分类号：G3文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）04-0297-03

引言

氧化锌避雷器因其优越的过电压保护特性而逐步取代了老式的阀式避雷器，在电力系统中得到广泛应用。但氧化锌避雷器阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障，严重时可能会导致爆炸，避雷器击穿还会导致变电站母线短路，影响系统安全运行。因此，必须对运行中的氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验，开展氧化锌避雷器在线监测。由于氧化锌避雷器预试（特别是主变三侧避雷器）必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

一、氧化锌避雷器的工作原理

氧化锌ZnO避雷器是20世纪70年展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。

二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据

1.氧化锌避雷器带电测试的重要性

氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因，容易引起故障，这将导致主设备得不到保护，严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。

2.氧化锌避雷器带电测试的目的

利用氧化锌避雷器的带电测量，测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值，即氧化锌避雷器的阻性电流分量，来判断避雷器的受潮及老化状况。因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时，氧化锌避雷器的有功损耗加剧，也即避雷器泄露电流中的阻性电流分量会明显增大，从而在氧化锌避雷器内部产生热量，使得氧化锌避雷器阀片进一步老化，产生恶性循环，破坏氧化锌避雷器内部稳定性。通过氧化性避雷器带电测量有功分量，及时发现有问题的氧化锌避雷器，将设备故障杜绝在萌芽状态。

3.影响氧化锌避雷器带电测试因素

影响氧化锌避雷器带电测试的因素很多，主要有间隔内相间干扰、测试方法、表面污秽等因素。而表面污秽可以在现场通过对氧化锌避雷器的表面清洁处理得到解决，这里主要排除间隔内相间干扰、测试方法对测量带来的影响。

三、氧化锌避雷器带电测试

1.测试方法的选择

氧化锌避雷器在线检测试验中，采用了ZD1试验仪器，该仪器具备三种功能，分别是：二次电压参考法、感应法和谐波分析法，其中谐波分析法在实际试验中极少使用。感应板法因操作安全，方便，快速，经常被采用，但是这种测试方法受电场干扰影响大，且感应板所取信号受感应板位置的影响也很大，所以试验数据波动性大。二次电压法需要从与避雷器相应的PT二次取参考电压，这一试验方法需要其他班组成员的配合，用该试验方法获得的数据很稳定，且于避雷器停运时的数据有可比性，所以，应该成为氧化锌避雷器在线检测的最主要方法。

以下为感应板法和二次电压法进行比较的数据（注：比较数据为投运前对避雷器工频参考电压下测量的数据）：

通过上表的比较可以发现，二次电压法测得的数据更准确,而感应板法的数据偏大,且A、C两相的误差比较大。

2.氧化锌避雷器带电测试的角度校正

一般三相氧化锌避雷器排列呈一字型，运行中的三相氧化锌避雷器，通过杂散电容相互作用，使两边相避雷器底部总泄漏电流发生相位变化，由于间隔内相间干扰使被测相氧化锌避雷器的泄漏电流发生变化，会引起被测相氧化锌避雷器电压基波与总电流基波φU-Ix 发生变化,氧化锌避雷器在持续运行电压下正常运行,因为IR/ IX小于等于25%,故φU-Ix 为80°～85°，φU-Ix如果偏离，则所测参数便偏离真实值，给测量带来误差。A,B,C（边，中，边）三相氧化锌避雷器一字形排列，运行时的电流和电压向量（见图1），A,C两相相对B相的作用是对称的，相互抵消。因此，在测量B相氧化锌避雷器时，电流探头从B相氧化锌避雷器泄漏电流监测仪取总电流IX信号，电压探头与B相PT二次绕组联接，即可进行测量。

测量A相氧化锌避雷器时,由于B相氧化锌避雷器对A相氧化锌避雷器的作用，可以考虑测试前输入一个校正角度φ0，使测试时的φU-Ix 接近真实值。首先电压取A相PT二次信号，电流取C相 氧化锌避雷器电流信号，测φU-Ix记为φC ,然后电流取A相氧化锌避雷器电流信号，测出φU-Ix记为φA ,此时一切读数均为氧化锌避雷器未校正的读数，IA与IC的夹角为120°，B相对C相的影响和B 相对A相的影响是对称的，故φOC=-φOA （见图1），得：

校正角φOA=（φC-φA -120°）/2

采用角度校正前后的试验数据比较如下：

根据江苏省电力公司《江苏省电力设备交接和预防性试验规程》“若测量的组性电流与初始值比较有比较明显的变化时，应加强监测，当阻性电流增加1倍时，应停电检查。”“泄露电流有功分量测量值应小于等于全电流的25%”，未引入角度校正的数据中，出线1的C相已经接近临界值，而出线2的C相则已经超标，而出线1的A相与出线2的A相都明显偏小，与对应数据相差比较大，两组氧化锌避雷器一组需要加强监测，一组需要停运检查。引入角度校正的数据则表明两组氧化锌避雷器运行状况良好。

结论

对氧化锌避雷器带电测量时，采用二次电压法、引入角度校正，能有效的对氧化锌避雷器运行状况提供准确的依据，特别是IR/IX接近标准的临界状态时，能确定该氧化锌避雷器是否可以继续使用，避免对氧化锌避雷器状况的误判断。用上述方法进行氧化锌避雷器带电测量时，所需要携带的设备繁多，若能将设备进行简化，则更具有现场使用价值。

参考文献：

第4篇：避雷器在线监测范文

关键词： 避雷器 特性 应用 问题分析 技术措施

中图分类号：TU895文献标识码： A

1. 避雷器应用中的问题探讨

1.1避雷器自身过电压防护问题

避雷器是过电压保护电器，它们是牺牲品。其自身也同样存在过

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。在鲁宁输油管线齐河泵站，曾因6KV手车柜FCD老式避雷器在几次连续性的弧光间隙过电压的摧残下热崩溃损坏爆炸，连带造成6KV开关室停电，影响正常输油式多天。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。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的缺点。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。

1.2避雷器自身对电力系统的不安全影响

保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后，保护回路再也没有限流元件，保护动作都要造成接地故障或相间短路故障，保护作用增多电力系统故障率，影响电力系统的正常、安全、稳定运行。应用氧化锌避雷器，从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障，且不用自动重合闸装置就能减少线路雷害停电事故。

1.3避雷器其连续雷电冲击保护能力

有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击，连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs（微秒）至数千μs，间隔时间极短。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流，切断续流时耗最大达10000μs，一次保护循环时间要远大于10000μs才能恢复到可进行再次动作能力，故碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流，雷电流泄放（小于100μs）完毕，立即恢复到可进行再次动作能力，故氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力，这对于多雷区或雷电活动特殊强烈地区的防雷保护尤为重要。

1.4工频能源的浪费

只关注防雷器件泄放雷电流的限（降）压保护作用，轻视或忽视有些器件同时泄放工频电流浪费能源作用，是偏面的思维方式。保护间隙或管型避雷器保护动作可能伴随短路电流（几kA至几十kA）对地放电，碳化硅避雷器保护动作有工频续流（避雷器FS型为50A，FZ型为80A，FCD型为250A对地放电，而造成能源浪费，使用氧化锌避雷器可彻底避免保护作用带来的工频能源浪费。

2.避雷器保护特性

2.1避雷器的保护特性参数

各种型号的避雷器在同用途同电压级时，其雷电残压参数相同或接近，这是因为各生产厂都是按国标规定决定残压值的。有人认为既然雷电残压值一样，它们的保护作用和效果也应是一样的，随意选用哪种型号都可以。这是一种偏见，因为除雷电残压外，还有其它保护参数，如工频放电电压值，冲击放电电压值，是考察避雷器暂态过电压承受能力，保证其长期正常运行的参数；又如是否有雷电陡波残压值，是标示避雷器防雷保护功能完全的重要参数。综合来看，只有串联间隙氧化锌避雷器齐备上述保护特性参数，也就是说它有齐全的防护功能。

2.2避雷器动作特性运行稳定性

碳化硅避雷器保护动作要泄放雷电流和工频续流，动作负载重，经计算每次动作泄放雷电流为0.04～0.07 C（库仑）电荷量，工频续流为0.5～2.5 C电荷量，后者与前者相比一般为11～17倍，且其间隙数量多、隙距小，常因动作负载重使部分间隙烧毛烧损，另外瓷套外壳脏污潮湿也会影响内间隙电容分布，这些都可能使部分间隙失效而降低冲击放电电压值，即动作特性稳定性转差，可能增加保护动作频度，或遭受暂态过电压危害，而加速损坏。串联间隙氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流而无续流，动作负载轻，间隙不需具有灭弧及切断续流能力，故间隙数量少，3～10kV避雷器仅一个间隙，35kV避雷器为3个间隙串联，间隙的工频放电电压值与碳化硅避雷器相同，符合国标GB7327之规定，动作特性可保持长期运行稳定。

2.3串联间隙氧化锌避雷器

碳化硅避雷器因其间隙结构（隙距小，数量多）带来一些缺点：如没有雷电陡波保护功能；没有连续雷电冲击保护能力；动作特性稳定差可能遭受暂态过电压危害；动作负载重寿命短等。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压较低，有暂态过电压承受能力差，损坏爆炸率高和寿命短等缺点。

串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用ZnO（氧化锌）阀片，其间隙结构不同于碳化硅避雷器，因其间隙数量少，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，故它可避免碳化硅避雷器间隙带来的一切缺点。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，故它可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来一切缺点。串联间隙氧化锌避雷器兼有前两种避雷器保护性能优点，而避免它们的缺点。

2.4避雷器运行工况监测

避雷器失效的主要特征是泄漏电流增大，运行中不易发现，有可能长时带病运行，以致扩大事故，故有必要监察其运行工况。碳化硅避雷缺乏监测手段，靠每年定期普遍测试筛选淘汰；（对氧化锌避雷器的春秋检，国标也规定了在与出厂值进行对比，查一下GB50150，试验规范怎么说的）这样作事倍功半，还不能随时剔除失效品。氧化锌避雷器可附带脱离器，当其失效损坏时，脱离器自动动作（30mA时不大于8min）退出运行，以免造成更大损失和事故，提高运行安全可靠性。在线监测这对运行管理是至关重要的安全手段。

3.避雷器应用

3.1避雷器外形尺寸对选用的影响

制造避雷器均按户内外两用条件决定其瓷套绝缘强度，其外形尺寸与阀片材料有关。当其用于架空线路或户外变配电设备时，因其相间距大，避雷器外形尺寸不会带来不良影响。户内手车式开关柜因其体积尺寸较小，避雷器外形尺寸大时会带来不良影响。碳化硅避雷器的SiC（碳化硅）阀片其单位通流容量仅为ZnO阀片的1/4，在相同通流能力5kA条件下，SiC阀片直径较大，避雷器外径也大；在相同额定电压和残压条件下，碳化硅避雷器高度比氧化锌避雷器大。尤以35kV级的更为显著。如JYN1－35型手车柜的112方案（电气设计标准图集编号），原用FYZ1－35型无间隙氧化锌避雷器，高仅650mm，装在柜后部隔室内简易手车上，上部有隔离插头，因该产品已停产，有的工程设计单位坚持改用FZ3－35型碳化硅避雷器，高 1500mm，隔室高度不够，只得将母线室与隔室间隔板取消，避雷器直接与主母线相联，这样避雷器的测试或更换必需在整段主母线断电下进行，运行维护困难，而避雷器外径较大，相间空气净距不够，加装的相间绝缘隔板，有老化受潮绝缘事故隐患。

氧化锌避雷器外径和高度相对较小，35kV级还可作成悬挂式，如Y5CZz－42/110L型串联间隙氧化锌避雷器，高度仅640mm。小型化避雷器更有利于手车柜内安装使用。

3.2避雷器性能价格比对选用的影响

无间隙氧化锌避雷器的阀片运行中长期承受电网电压，工作条件严酷，产品制造时要对阀片严格测试筛选，合格率低成本高，故价格也高；因它有暂态过电压承受能力差的致命弱点，不适于在我国3～35kV电网中推广使用。串联间隙氧化锌避雷器因有间隙，大大改善阀片长期工作条件，产品制造时对阀片测试筛选要求相对低些，合格率高成本低，价格也就便宜，串联间隙氧化锌避雷器价格比无间隙氧化锌避雷器普遍便宜，有时也比碳化硅避雷器（如3～10kV的FZ型）便宜，同时它对其他防雷器件都有扬长避短作用，实为当代最先进防雷电器，具有高的性能价格比，是避雷器更新换代的普及和推广产品。

3.3避雷器使用寿命问题对选用的影响

避雷器使用寿命与许多因素有关，除制造质量，密封失效受潮及其他外界因素外，避雷器阀片的老化速度是影响寿命的关键因素。碳化硅避雷器因其动作和负载重，续流大，动作特性稳定差，可能遭受暂态过电压危害等原因，加速阀片老化，寿命不长，一般7～10年，甚至有仅3～5年的。无间隙氧化锌避雷器的阀片长期承受电网电压，工作条件严酷，拐点电压低，动作频度大，还可能遭受暂态过电压危害，温度热损伤等原因，迅速加快阀片老化，寿命较短，有的比碳化硅避雷器还短。

串联间隙氧化锌避雷器的间隙可保证阀片只在过电压保护动作过程承受高电压，时间极短（100μs内），在其他情况下阀片对于电网电压，或处于隔离状态（纯间隙时），或处于低电位状态（复合间隙电阻分压），大大改善阀片长期工作条件，还可免受暂态过电压危害和温度热损伤，保证阀片温度不超过55℃，从而保证避雷器寿命达 20年以上。

4.氧化锌避雷器运行中的主要问题分析

氧化锌避雷器用在线路上教早始于80年代末。从南京管道输油公司仪征储油罐站应用氧化锌避雷器的质量情况了解到，运行10多年在110KV母线上共发生4起事故，直接影响储罐及输油管道安全运行，均为氧化锌避雷器本体爆炸，其运行寿命最长达110个月，最短的仅有11个月。从运行时间、安装环境、气候及生产厂，对损坏的氧化锌避雷器进行技术分析，造成氧化锌避雷器运行中爆炸的原因可归纳如下几项：

4.1 避雷器的密封问题 氧化锌避雷器密封老化问题，主要是生产厂采用的密封技术不完善，或采用的密封材料抗老化性能不稳定，在温差变化较大时或运行时间接近产品寿命后期，造成其密封不良而后使潮气浸入，造成内部绝缘损坏，加速了电阻片的劣化而引起爆炸。

4.2电阻片抗老化性能问题

在氧化锌避雷器运行在其产品寿命的后期，电阻片劣化造成泄漏电流上升，甚至造成与瓷套内部放电，放电严重时避雷器内部气体压力和温度急剧增高，而引起氧化锌避雷器本体爆炸，内部放电不太严重时可引起电路系统单相接地。

4.3瓷套污染问题

工作在室外的氧化锌避雷器，瓷套受到环境粉尘的污染，特别是设置在较污秽厂区内的变电所（造纸、冶金、炼化），由于空气中导电微尘的比例较大，故给瓷套造成严重的污染而引起污闪或因污秽在瓷套表面的不均匀，而使沿瓷套表面电流也不均匀分布，势必导致电阻片中电流IMOA的不均匀分布（或沿电阻片的电压不均匀分布），使流过电阻片的电流较正常时大1—2个数量级，造成附加温升，使吸收过电压能力大为降低，也加速了电阻片的劣化。

4.4 高次谐波问题

在仪征储罐油库及长输管道企业有大功率6KV变频输油泵机组应用大功率冲击负荷等场所，电网上的高次谐波值严重超标。避雷器电阻片的非线性，当正弦电压作用时，本身还有一系列奇次谐波，而在高次谐波作用时就更加速了电阻片的劣化速度。

4.5抗冲击能力问题

氧化锌避雷器多在操作过电压或雷电条件下发生事故，其原因是因电阻片在制造工艺过程中各工艺质量控制点控制不严，而使电阻片的耐受方波冲击能力不均等，在频繁吸收过电压能量过程中，加速了部分电阻片的劣化速度而损坏，失去了自身的技术性能。

5.可采取的技术措施

针对大型储罐区及输油管道工业企业、界电网的特点及氧化锌避雷器常见事故的分析，要保证氧化锌避雷器在网上安全可靠运行，拟应采取以下措施：

5.1设计选型——厂家的资质、品质的前提，生产准入措施

在设计选型上，应首选有多年稳定运行实践的产品，在选择生产厂家时，应选择有先进的工艺设备和完善的检测手段的生产厂家，才能保证所选用的氧化锌避雷器具有高的抗老化、耐冲击性能，以使在产品的寿命周期内稳定运行。

5.2在线监测——知情措施，运行监控方的辅助措施

增设氧化锌避雷器的在线监测仪，并加强对储罐区在线监测仪的巡检力度，特别是在雷雨后和易发生故障的部位（有变频、冲击负荷的母线段、氧化锌避雷器寿命已到后期）增加巡次数。定期给氧化锌避雷器进行各项电气性能测试及抓好在线监测仪的校验。

5.3瓷套防污——运行管理方的日常清扫措施

采用必要的避雷器瓷套的防污措施，如定期清扫或涂以防污闪硅油，在氧化锌避雷器选型上选用防污瓷套型的氧化锌避雷器。

5.4谐波治理——必须抓紧量化控制的影响电力环境的强制性措施

加强电网谐波的治理力度，在有谐波源的母线段增设动态无功补偿和滤波装置，以使电网的高次谐波值控制在国家标准允许范围内。

5.5技术管理——早有规程要求的基本的预防性措施

加强对氧化锌避雷器的技术管理工作，即对运行在网上的每一只氧化锌避雷器编号，建立技术档案，对出厂报告、定期测试报告及在线监测仪的运行记录均要存入技术档案，直至该避雷器退出运行。

氧化锌避雷器损坏的原因有雷电和操作过电压，受潮、污闪、系统条件、本身故障等，但仍有一定比例损坏的原因不详，故仍有其在运行中对事故原因不明确的问题。又因氧化锌避雷器的劣化速度的离散性，及雷电、操作过电压、谐波、运行环境等的随机性，都决定着氧化锌避雷器的安全运行的可靠性。

为提高一类负荷的供电可靠性，需在今后的工作实践中下大力气去研究实验探索和总结避雷器的运行，提高它的安全可靠性，以使得其在运行中的不安全因素降到最低，避免应雷击等自然因素造成用电设备的损伤和引发更大的事故。

第5篇：避雷器在线监测范文

关键词：避雷器；罐体；非线性电阻片；接地装置

避雷器是一种保护电器，用来限制电气设备绝缘上承受的过电压。本文介绍了Y10WF-204/532型单相罐式氧化锌避雷器的设计。

1 可行性分析

1.1产品用途

Y10WF-204/532型单相罐式氧化锌避雷器是为限制交流252kV系统的过电压而设计的，由非线性金属氧化锌电阻片按照电气上串联、而结构上并联设计的，且无放电间隙。作为252kV六氟化硫封闭式组合电器主要元件，它有很好的过电压保护功能，并且具有压力释放性能可靠、抗地震能力强、运行维护安全可靠等特点。

1.2技术分析

氧化锌避雷器除电阻片外, 均为容易采购和加工的零部件，其中一部分是直接借用 GIS 产品的零部件。因此，避雷器的设计、生产、装配、调试、试验在我公司是可以实现的。

2Y10WF-204/532型252kV GIS用单相罐式氧化锌避雷器的设计

2.1 该产品应主要遵循下列现行标准要求

a) GB/T7354-2003《局部放电测量》

b) GB11032-2000 《交流无间隙金属氧化锌避雷器》

c) GB/T16927.1-1997 《高电压试验技术 第一部分：一般试验要求》

d) JB/T7617-1994《六氟化硫罐式无间隙金属氧化锌避雷器》

2.2 使用范围

2.2.1海拔不超过1000m；

2.2.2安装适用于户内、户外运行

2.2.3周围空气温度不低于-25ºC、不超过+40ºC

2.2.4电源频率48Hz～62Hz；

2.3 基本参数和主要性能指标

2.3.1避雷器额定电压204kV（有效值）

2.3.2避雷器持续运行电压159kV（有效值）

2.3.3避雷器标称放电电流（8/20μs） 10kA

2.3.4直流1mA参考电压不小于296kV

2.3.51/20μs陡波冲击电流残压不大于594kV（峰值）

2.3.68/20μs雷电冲击电流残压不大于532kV（峰值）

2.3.730/60μs操作冲击电流残压不大于 452kV（峰值）

2.3.82ms方波电流20次 800A（峰值）

2.3.9避雷器的持续电流

全电流不大于 2mA(有效值)

阻性电流不大于 0.4mA(峰值)

2.3.10 避雷器对地绝缘耐受电压

1分钟工频耐受电压460kV（有效值）

雷电冲击耐受电压（1.2/50μs）1050kV（峰值）

2.3.11 SF6气体额定压力（20℃） 0.5MPa

2.4 Y10WF-204/532型252kV GIS用单相罐式氧化锌避雷器的整体结构设计

2.4.1罐体的结构设计

由于避雷器需要安装吸附剂、防爆膜、充放SF6气体阀门和在线监测仪等零部件，其相应连接法兰同罐体整体铸造成型。

2.4.2非线性电阻片装配结构设计

氧化锌电阻片是氧化锌避雷器的核心元件，电阻片性能的优劣直接决定着氧化锌避雷器产品的性能。该电阻片从专业生产厂家购买。该避雷器包含2柱电阻片，每柱由若干组电阻片组成，每组含3件电阻片（端部除外）。其中每柱中相邻两组电阻片之间用绝缘垫绝缘，两柱之间相邻的两组电阻片用导电铜板相连。每柱的电阻片中间用绝缘杆作为绝缘支撑，其中此绝缘杆是向绝缘材料厂购买的。由于每台避雷器的电阻片数量不同，因此在顶端加了一些导体垫，以便更好的安装调整。为了保证顶端电场均匀，安装了屏蔽罩，以改善电场结构。

2.4.3接地装置的结构设计

避雷器的电阻片末端与绝缘子通过导电铜板相连，而在线监测仪的高压端子与避雷器的绝缘子用电缆相连，低压端子通过罐体外壳接地。其中在线监测仪是向专业制造厂家购买的。

2.4.4避雷器的总装

将非线性电阻片装配装于罐体内，与接地装置相连接，再装配一些零部件既可完成避雷器的整体装配。其中：盆式绝缘子、导体、吸附剂、密封圈、接线端子、气体管路、静触头、连板等均采用252kV GIS产品的通用部件，不需另行设计。

2.4.5样机试验

为了能够加快样机的研制速度，减少试制、试验工作出现反复，我们通过理论计算，在结构方案和材料选择上进行了多方讨论、调研，使整机的图纸资料几乎无差错，加工生产、装配一次性顺利完成。并顺利完成了全部试验。

第6篇：避雷器在线监测范文

摘要：本文结合220kV 智能变电站对站内设备进行在线监测的需求，提出建立基于IEC61850 标准的全站统一平台在线监测系统的技术方案，对各在线监测装置前端数据采集输出进行规范，建立了由智能单元和监测单元组成集成智能组件的智能设备模型，并在集成智能组件将在线监测信息与测控信息分开上传。设计了基于IEC61850通信标准并统一后台的全站在线监测系统网络框架。

0引言

智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，不仅需要完成信息采集、测量、计量、控制与保护等常规功能，还必须在线监测站内设备的运行状态，智能评估设备的检修周期，从而完成设备资产的全寿命周期管理。近年来，国内外变电站状态监测技术得到了迅猛发展，各单位相继研制了不同类型的监测装置，包括容性设备监测装置、油中溶解气体分析（DGA）监测装置与局部放电监测装置等。本文对智能变电站的体系结构以及IEC61850的应用进行分析，给出智能变电站中状态监测系统面临的问题。结合状态监测的实际特点与功能需要，提出了现阶段切实可行的状态监测系统设计方案。

1 智能变电站在线监测技术方案

智能变电站要实现各类设备在线监测系统的有效整合，必须采用IEC61850 标准统一建模。虽然目前尚无人建立基于IEC61850 标准的对上述几种设备在线监测的统一模型，但就单种设备在线监测而言，已有工程实现了将前端数据统一为4 ~ 20 mA 标准电信号，有的还建立了IEC61850 标准模型，下面分别简述之，并提出上述几种设备在智能变电站中在线监测的技术方案。

1.1 变压器在线监测

在220kV变电站采用气相色谱原理实现主变油中溶解气体在线监测，可以将传感器输出转换为标准的4 ~ 20 mA 电信号并直接接入主变本体智能组件。

1.2 GIS 微水在线监测

GIS 微水在线监测装置的传感器主要有湿度传感器、温度传感器及压力传感器3 类。湿度传感器是信号采集的核心部分，目前大多数选用低湿环境测量的电容型湿度传感器。湿度传感器输出为常规电信号，而温度传感器、压力传感器输出均为常规电信号，可以规范这些传感器输出为统一的4~20 mA 电流信号，直接接入相应间隔集成智能组件，从而省略GIS 微水线监测单元。

1.3 断路器在线监测

断路器在线监测分为机械状态监测和电寿命监测2个方面。目前，断路器在线监测原始信息采集量主要有以下内容：主回路电流及电压、开断电流、合分闸线圈电流、断路器动触头行程及速度、断路器的操动次数、储能电机打压信号和开关位置状态信号等。其他采集量如合分闸线圈电流（采用霍尔传感器采集）、断路器动触头行程及速度等目前均由在线监测单元采集，在技术条件成熟后这些采集量也可以直接由集成智能组件采集。

2.4 避雷器在线监测

避雷器在线监测包括全电流、阻性电流及动作次数。由于避雷器监测会受到系统电压、环境温度、湿度、避雷器外表面污秽、安装位置及电磁干扰等多种因素的影响，因此，应注意结合这些因素综合监测。目前大多数避雷器在线监测系统原始数据采集主要是电流信号、放电次数及温度，虽然这些都是常规信号（可接入集成智能组件），但由于电流传感器输出信号微弱，且离集成智能组件较远，考虑抗干扰等因素，均由就地在线监测单元转换为数字信号后上传。数据上传方式主要有有线和无线2种，其中有线传输方式主要为RS- 485 总线和CAN 总线，无线传输方式主要有FM 调频发射、GSM及GPRS。由于变电站占地面积不很大，采用有线传送方式成本很低，无线传输方式适用于偏远山区线路且避雷器监测仪均安装在杆塔高处场合。本文推荐220kV智能变电站避雷器在线监测采用就地在线监测单元采集前端数据，然后采用有线方式以IEC61850 通信标准上传。

3 智能变电站在线监测系统的设计

3.1 在线监测单元与智能组件的集成

根据IEC62063 理论，智能设备有以下3 种主要实现方式：a. 一次设备机构+智能单元＋监测单元；b. 一次设备机构+集成智能组件（智能单元兼监测单元）；c. 一次设备机构本体内嵌集成智能组件（智能单元和监测单元。现阶段，一次设备机构本体内嵌集成智能组件方式技术上尚未实现，市场也无相应的成熟产品供应，已投运或在建的数字化变电站均采用一次设备机构+智能单元＋监测单元的方式。

3.2 集成智能组件在线监测信息上传

集成智能组件需将采自传感器的信息处理后上传，该部分信息数据连续采集，数据量很大，但实时性要求相对较低，同时集成智能组件通过光纤以太网口和光缆与间隔层设备连接，接收来自保护测控等二次设备的面向通用对象的变电站事件GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）下行控制命令，以GOOSE 方式上传一次设备的状态信息，该部分上、下行信息实时性要求高。为避免大量在线监测信息造成网络拥堵，影响一次设备的正常操作，建议集成智能组件将上述两部分信息加以区分处理，以不同的光纤以太网口上传，状态监测信息以制造报文规范MMS（Manufacturing Message Specification）报文上传。

3.3 基于IEC61850 的在线监测系统整合

IEC61850 有助于形成统一的在线监测系统通信规范。所有的在线监测信息均转换成数字信号后上传至站内统一的在线监测后台系统，在线监测终端和站内统一的在线监测后台系统的数据通信就采用IEC61850 标准。

第7篇：避雷器在线监测范文

关键词：氧化锌；避雷器；带电测量；探讨

中图分类号： C35 文献标识码： A

一、前言

作为一项应用效果极为良好的工具，氧化锌避雷器在近期得到了长足的发展。研究氧化锌避雷器带电测量的相关内容，有利于更好地指导该项工作的开展，优化带电测量效果。本文从介绍氧化锌避雷器的工作原理着手本课题的研究。

二、氧化锌避雷器的工作原理

氧化锌避雷器是20世纪70年展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。

三、氧化锌避雷器带电测量的理论依据

1.氧化锌避雷器带电测量的重要性

氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因，容易引起故障，这将导致主设备得不到保护，严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测量与在线监测显得尤为重要。

2.氧化锌避雷器带电测量的目的

利用氧化锌避雷器的带电测量，测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值，即氧化锌避雷器的阻性电流分量，来判断避雷器的受潮及老化状况。因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时，氧化锌避雷器的有功损耗加剧，也即避雷器泄露电流中的阻性电流分量会明显增大，从而在氧化锌避雷器内部产生热量，使得氧化锌避雷器阀片进一步老化，产生恶性循环，破坏氧化锌避雷器内部稳定性。通过氧化性避雷器带电测量有功分量，及时发现有问题的氧化锌避雷器，将设备故障杜绝在萌芽状态。

3.影响氧化锌避雷器带电测量因素

影响氧化锌避雷器带电测量的因素很多，主要有间隔内相间干扰、测量方法、表面污秽等因素。而表面污秽可以在现场通过对氧化锌避雷器的表面清洁处理得到解决，这里主要排除间隔内相间干扰、测量方法对测量带来的影响。

四、氧化锌避雷器的优点

1.无串联间隙

在正常电压下，氧化锌避雷器相当于一个绝缘体，这种情况下的电压不会将氧化锌避雷器阀片烧坏，所以不需要使用串联间隙来隔离运行电压。因此就不会出现普通避雷器那样因为串联间隙所带来的一系列麻烦，有效地改善了陡波下的影响特性，放电没有延迟，限制过电压效果比较好。

2.通流量能量大，可限制操作过电压

阀片是决定氧化锌避雷器的通流量的重要因素。这种避雷器的工作原理中可以很容易的看出，阀片就是指高纯度的氧化锌片。而且每一片氧化锌片都存在一个压敏电压值，因此决定通流量的大小在一定程度上来说是有阀片的量和氧化锌的压敏电压值所决定的。所以通流量能量大，可限制操作过电压。

3.体积小、重量轻

氧化锌避雷器根据它的特征决定，简化了结构，它的高度只是取决于外表面对电气绝缘的要求，比氧化硅避雷器能降低1/3-1/2，在种量能减轻比1/3还多，能够节省变配电占地面积，其次还可以节约投资。

4.泄流和断开高压

根据氧化锌避雷器的工作原理，可以看出这种变压器存在一个压敏电压，因此只要输送的电压不超过压敏电压就不会将高压引出流向大地；而在遇到雷雨天气时，即使遇到雷击，电压超过了压敏电压，会击穿压敏电阻，通过导线，将其导入大地，可以有效的将输电线的电压控制在一定的范围之内，这样可以有效的保障输电线的安全。因此氧化锌避雷器具有泄流和断开高压的有点。

五、氧化锌避雷器带电测量

1.测量方法的选择

氧化锌避雷器在线检测量验中，采用了ZD1试验仪器，该仪器具备三种功能，分别是：二次电压参考法、感应法和谐波分析法，其中谐波分析法在实际试验中极少使用。感应板法因操作安全，方便，快速，经常被采用，但是这种测量方法受电场干扰影响大，且感应板所取信号受感应板位置的影响也很大，所以试验数据波动性大。二次电压法需要从与避雷器相应的PT二次取参考电压，这一试验方法需要其他班组成员的配合，用该试验方法获得的数据很稳定，且于避雷器停运时的数据有可比性，所以，应该成为氧化锌避雷器在线检测的最主要方法。

2.氧化锌避雷器带电测量的角度校正

一般三相氧化锌避雷器排列呈一字型，运行中的三相氧化锌避雷器，通过杂散电容相互作用，使两边相避雷器底部总泄漏电流发生相位变化，由于间隔内相间干扰使被测相氧化锌避雷器的泄漏电流发生变化，会引起被测相氧化锌避雷器电压基波与总电流基波φU-Ix发生变化，氧化锌避雷器在持续运行电压下正常运行，因为IR/IX小于等于25%，故φU-Ix为80°-85°，φU-Ix如果偏离，则所测参数便偏离真实值，给测量带来误差。A，B，C（边，中，边）三相氧化锌避雷器一字形排列，运行时的电流和电压向量，A，C两相相对B相的作用是对称的，相互抵消。因此，在测量B相氧化锌避雷器时，电流探头从B相氧化锌避雷器泄漏电流监测仪取总电流IX信号，电压探头与B相PT二次绕组联接，即可进行测量。

六、氧化锌避雷器的试验

1.试验项目的意义

（一）可初步了解其内部是否受潮，及时发现缺陷。（二）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线饱和点的位置。（三）75%U1MA一般比最大工作相电压（峰值）要高一些，在此电压下主要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。

2.氧化锌避雷器的试验步骤及保护安全设施

（一）预试在雷雨季节前进行，试验前检查：检查外部有无裂纹，破碎、绝缘瓷筒是否完整，表面有无闪络痕迹，左右摇晃有无异响。

（二）测量绝缘电阻：使用2500V或者以上的e表，测量前先对其进行开路、短路试验。用2500V以上兆欧表，摇测避雷器的两极绝缘电阻，1min，记录绝缘电阻，应当注意，无间隙氧化避雷器35KV以上，绝缘电阻不得小于2500MΩ，35KV以下，绝缘电阻不得小于1000MΩ。测完后对避雷器的两极要充分放电。

（三）直流1mA电压u1mA，及0.75u1mA下的泄露电流测量：将避雷器表边擦拭干净；采用高压直流发生器进行所有接线后升压，将电流升至1mA，读取电压值U1mA，降压至零。如果在升压过程中电流突变应放慢升压速度；计算0.75倍u1mA值，升压至0.75倍u1mA测量泄露电流大小，并记录。降压至零，关闭试验器并对避雷器用接地杆充分放电挂接地线，拆除试验接线。

七、结束语

通过对氧化锌避雷器带电测量的相关研究，我们可以发现，氧化锌避雷器的优点是多方面的。有关人员应该从其带电测量的理论依据出发，结合氧化锌避雷器带电测量的多种方法，研究制定最为切实可行的带电测量应用方案。

参考文献：

[1] 张家安，龙继胜.氧化锌避雷器现场带电测量研究[J].武汉电力职业技术学院学报.2011（1）:88-89.

[2] 张宏利.金属氧化物避雷器检测技术[J].电工技术.2012（22）:102-103.

[3] 满宏超，何建华.氧化锌避雷器在线监测原理及缺陷分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（09）:25-28.

第8篇：避雷器在线监测范文

关键词： 变电一次设备；故障预测；检测方法

中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：

一、一次设备状态预测和检测

一次设备状态预测对象主要包括：变压器、断路器、金属氧化物避雷器等。主变压器可监测局部放电、油中溶解气体（色谱）、铁心接地电流、套管介质损耗及电容值等；对少油式断路器可监测介质损耗、泄漏电流Ⅰ、电容 C；对 SF6断路器可监测 SF6气体及其分解物的成分、接触电阻或导电回路温升等；对电容性设备可监测介质损耗、泄漏电流Ⅰ、电容值 C 等；对氧化锌避雷器主要监测泄漏电流、阻性电流、基波电流和功耗等；对互感器进行局部放电及励磁电流的检测。此外，还应对支柱绝缘子进行探伤及污秽泄漏电流的检测。

变电一次设备常用的故障预测和检测方法如下：

1. 利用现有的检测仪器定期开展预防性试验来检测设备有无异常。

2. 利用带电测量及在线监测装置来检查判断设备有无异常。

3. 应用红外诊断技术快速、准备测量出变电一次设备的接触不良、绝缘劣化或磁路故障等各种类型的发热故障。

目前断路器、变压器等变电一次设备主要配备有压力表、密度继电器、油温表等辅助仪表，利用这些辅助仪表来预测、判断设备的缺陷故障还是远远不够的。因此，预测、检测变电一次设备的故障还主要依靠的是定期试验、带电测量及在线监测等方法。

二、变压器故障的预测和检测

变压器是变电站最主要的设备，其故障的预测和检测一直受到国内外学术界以及工程界专家的广泛重视。变压器的故障通常分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。

外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的接地短路，引出线之间发生相间故障等而引起变压器内部故障或绕组变形等。变压器的内部故障从性质上一般又分为热故障和电故障两大类。热故障通常为变压器内部局部过热、温度升高。根据其严重程度，热故障常被分为轻度过热(一般低于 150℃)、低温过热(150～300℃)、中温过热(300～700℃)、高温过热(一般高于 700℃)四种故障类型。电故障通常指变压器内部在高电场强度的作用下，造成绝缘性能下降或劣化的故障，常被分为局部放电、火花放电和高能电弧放电三种故障类型。

变压器的故障预测和诊断方法通常有以下几种：

1. 利用人的感观，判断是否有异常气味、异常声音、过热、振动等或是通过油位表、温度表、瓦斯继电器等仪表来诊断。

2. 通过绝缘电阻、绕组直流电阻、变比、交流耐压和介质损耗等各种电气试验方法来判断变压器是否存在故障。

3. 利用绝缘油的油中溶解气体色谱分析及早发现变压器内部存在的潜伏性故障。

4. 监测变压器油中微水含量，防止变压器油绝缘强度降低。

5. 变压器发生出口短路时通过测量绕组变形检测变压器绕组是否发生位移、扭曲、鼓包或匝间短路等不可逆的变化。

6. 利用有载调压变压器分接开关在线检测装置来检测有载分接开关 （On-load Tap Chaner，OLTC）的电气性能及机械性能是否存在异常。

绝缘油的油中溶解气体色谱分析技术作为检测变压器内部绝缘潜伏性故障的方法已得到了广泛的应用。与其他现有的测试项目相比，它是发现变压器及充油设备内部早期故障最为有效的方法，一般情况下色谱分析往往最早提出疑问，为了回答故障是否存在和变压器是否能继续运行的问题，需要跟踪分析并配合相应的电气试验来综合判断。具体做法是从变压器中抽取油样，分析油中气体，再按照气体组成以及含量等就可判断内部是否异常以及其故障类别和程度。其具体情况为：变压器固体绝缘在正常运行老化过程中，产生的气体主要是 CO 和 CO2；在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是 H2和 CH4；当故障温度高于正常温度时，产生的气体主要是 CH4；随着故障温度的升高，C2H4和 C2H6逐渐增多，在温度高于 1000℃时，如果在电弧弧道温度（3000℃以上） 的作用下，油裂解产生的气体中含有较多的C2H2；如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的 CO 和 CO2。

三、断路器故障的预测和检测

断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，其主要任务是根据电网运行的需要把电力设备或线路投入或退出运行，或者将发生故障的电力设备或线路从电网中快速切除，以保证电网中无故障部分的正常运行。因此，它的工作好坏直接影响电力系统的安全、稳定运行。

断路器在长期使用过程中，造成其发生故障的原因主要包括以下几个方面：（1）绝缘降低或老化；（2）电气控制及辅助回路故障；（3）操动机构和传动系统故障；（4）绝缘材料及器件选择不当；（5）触头接触不良引起触头过热、烧熔甚至造成短路。在断路器的各种故障中，绝缘类故障占 36.7% ，拒分占22.52% ，外力及其他故障占 10.8% ，开断与关合故障占 10.3% ,误动占 7.3% ，载流故障占 6.58% ，拒合占 5.8%。

为了保证断路器的可靠运行，减少故障造成的损失，主要通过以下几种方法来预测和检测断路器的各种故障:

1. 定期测量分、合闸电磁铁或合闸接触器端子上的最低动作电压，其值应在操作电压额定值的 30% ~65% 之间，以此来判断操作机构是否异常。

2. 分闸、合闸时间及三相不同期测量。因为操作机构的各部分摩擦增大、弹簧质量不佳或控制回路接触不良等，使分闸、合闸时间出现变化。此外，由于三相尺寸调正不当、或者操作动力传递不平衡等，都会产生三相不同期，所以要进行定期测试。

3. 测试主回路导电电阻，以检测触头的磨损、腐蚀程度和接触情况。

4. 对真空断路器而言，可通过进行分合闸耐压试验来检测灭弧室的真空度。

5. 对于 SF6 断路器，定期监测并记录 SF6 密度继电器的值，以监测气体是否存在泄漏；定期测量 SF6 气体微量水含量，判断 SF6 气体中含水量是否超标。

6. 通过开展局部放电监测来判断高压开关柜内部导电连接部分和绝缘部分的缺陷或劣化以及触头接触不良等。

四、金属氧化物避雷器故障的预测和检测

避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，主要作用是限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压。金属氧化物避雷器自问世以来由于其具有优良的非线性特性而在电力系统中得到了广泛应用。虽然金属氧化物避雷器与碳化硅避雷器相比具有许多优点，但在使用中也存在各种各样的故障，主要包括：

1. 阀片老化、受潮等引起避雷器热击穿甚至爆炸。

2. 瓷套、端子和基座由于设计工艺不良，大气腐蚀等原因受机械力的作用可能会出现避雷器开裂、倾倒等故障。

3. 支持绝缘套管在长期电压的作用下，绝缘性能不良或受潮等引起泄漏电流增加，最终造成绝缘击穿或爆炸。

4. 受雨、雪、尘埃等的污染，会由于避雷器内外电位分布不同而导致径向局部放电现象发生，从而损坏整支避雷器。

为了降低金属氧化物避雷器的运行故障，主要的预测及检测方法有以下几种：

（1）绝缘电阻测试，初步了解其内部是否受潮；

（2） 测量直流 1m A 电压 U1m A 及 0.75U1m A下的泄漏电流，检查其阀片是否受潮；

（3）测量运行电压下交流泄漏电流，正常运行情况下，流过避雷器的主要是容性电流，阻性电流只占很小一部分，约为 10% ~20% ，当阀片老化时，避雷器受潮、内部绝缘部件受损及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流大大增加；

（4）通过在线监测装置监测金属氧化物避雷器的运行状况。

第9篇：避雷器在线监测范文

    【关键词】状态监测技术 智能变电站 应用

    变电站是电力企业中主要的组成部分,对电网线路的建设和生产具有重要的意义,由于变电站中电气线路较为复杂,设备较紧密,拥有较多的大型变压器和节点,使变电站成为了电力企业中安全防范最强的一部分。为了确保变电站的安全运行,电力企业需要将大力的物力、人力投入到其中。检修人员需要定期携带检修仪器对每一个站内的设备温度、微水密度、油色谱进行监测,由于较大的工作量和任务,导致检修人员无法做到进行24小时监测设备,存有较多的安全问题。随着科技水平的进步,在电力企业中,状态监测技术被广泛的使用,可以确保电网的安全稳定运行。在智能变电站中使用状态监测技术可以使检修人员对无人值班变电站中设备运行状态进行远程监测,使管理得到进一步的提高。

    一、状态监测技术的应用

    (一)避雷器监测

    在电网的运行中使用氧化锌避雷器虽然可以起到较好的避雷效果,但是仍存在着爆炸或者是损坏等现象,威胁着人们的财产和生命安全。使用避雷器监测可以对事故的发生进行预防,避雷器监测技术不仅可以对三相泄露电流矢量的总量进行监测,还可以对避雷器的持续电流流量进行监测,能够对避雷器的早期故障进行检测,将异常信息发送到电站监控中心,工作人员可以对故障信息进行及时的获取,并及时的进行防御措施,避免事故的出现。

    (二)断路器监测

    1.温度。导电连接有固定接触和可动接触两部分组成。固定接触不可以随便变动,可动接触的随意性较强。接触地因为机械振动、触头损伤等因素会出现温度上升的现象,如温度增加到一定的程度,接触位置会发生氧化的现象,温度会随着电阻的增加而上升。如没有及时的发现,进行及时的处理,会对材料和周围的线路造成损坏,严重时会对整个电气设备造成损坏,发生爆炸等事故,对人们的生命和财产造成威胁。所以,为了防止出现重大事故的发生或者是故障的恶化,应设置过热报警装置,对故障进行及时的发现,以便及时采取处理措施。

    2.机械。由于断路器中的机械部件较多,并且多分布在运转量较大的位置,很容易引发事故。所以,将状态监测技术应用在断路器的机械设备中是十分重要的。目前,主要对断路器机械的振动信号强度、断路器触头的磨损状况、主操作杆、操作运行特性、操作线圈电流进行监测和控制。

    (三)变压器监测

    1.变压器油中微水。进行变压器油中微水监测,可以自动分析汽油中水分的含量、增长率,能够在较短的时间内对变压器油含水量的高低进行检测,及时发现故障进行解决。

    2. 容性设备绝缘。对容性设备绝缘进行监测可以对已经出现的故障及时发现,使用监测系统对将要发生的事故进行预测,能够自动的进行同一设备纵行对比、同类设备横向对比等,使工作人员可以尽早的发现故障,及时的采取处理措施,具有全方位监控、连续性、实时性的特点。

    3.变压器状态。绝缘油在电弧、过热、放电等情况下容易产生故障特征气体,气体的成分、含量会直接影响变压器内的故障。所以,使用状态监测技术监测变压器的故障特征气体可以对变压油中溶解气体的成分、含量、增长率等进行随时的全程监控,一旦发生故障,可以由故障诊断专家系统对变压器故障进行直接的判断和处理。

    二、状态监测技术在智能变电站中的应用

    (一)避雷针的状态监测技术

    对重要级别的避雷器进行绝缘在线监测设备的安装,能够监测全电流、避雷器泄露的阻性电流、避雷针运作的次数等,使避雷器绝缘情况的检测得以实现。

    (二)智能断路器的状态监测技术

    智能断路器主要由断路器个智能组件组成,断路器包含执行器和传感器,只能组件包含照明、加热、驱潮、智能单元、状态监测等。

    1. 断路器的综合分析功能。断路器的综合分析系统功能可以对设备的影响因素、故障形式进行综合的分析,对设备的运行状态进行全面评估,对解决方案进行合理的选择。

    2. 状态监测的功能。状态监测器主要对断路器设备的储能电机运行状态、SF6气体状态、操作机构状态等进行检测,状态监测单元的功能主要包括监测操动机的分合闸时间、速度、线圈电流,检测操动机机构的状态、和SF6气体的状态,取得水分、压力、温度等相关资料,检测储能电机的工作状态,使电机的稳定运行得到保障。

    (三)智能主变压器的状态监测技术

    1.变压器的综合分析功能。对监测数据和常规测量信号进行综合分析可以获得变压器的运行能力和负荷运行情况。由于设备的自检测参量较大,信息质量的完整性无法得到保证,所以分析设备状态时,需要对多个监测参量进行全面的结合。此外,因为自检测参量只能进行一部分信息的检测,分析时需要将没有自检测功能的部分进行结合,进行全面分析。

    2. 智能主变压器的状态监测功能。智能主变压器状态监测功能主要包括变压器油中溶解气体成分、套管绝缘情况、变压器铁心接地电流情况、变压器局部放电情况、变压器油温、变压器绕组温升情况等的监测,使用传感器对实时信息进行收集,系统自动进行分析,和其他系统进行联接,达到信息共享的目的。

    随着智能变电站中网络通信技术的广泛使用,状态监测技术在智能变电站中具有重要的作用。状态监测技术不但可以是智能变电站的安全性得到提高,还可以提高智能变电站的效率,是智能变电站管理、运行中的重要基础。

    参考文献: