外部因素对金属氧化物避雷器特征参量的影响研究

随着MOA制造技术的改进、电阻片配方工艺的调整,MOA的状态参量特性有了明显变化,传统的MOA的状态检测方法不能保障检测的有效性和正确性。针对以上问题,研究了温度、污秽度、荷电率等外部因素对金属氧化物避雷器特征参量的影响。研究发现:避雷器等值阻抗随着温度的增加呈指数下降趋势,避雷器的电流性特征参量随着温度升高而迅速增大,而其直流参考电压则可基本维持不变;在均匀分布的污秽作用下,避雷器的特征参量随着避雷器外绝缘表面等值盐密的增大而呈线性增大;随着荷电率的变化,避雷器持续运行电流呈线性变化,而避雷器阻性电流基波和阻性电流三次谐波则呈指数变化趋势。本文的研究结果可为超特高压金属氧化物避雷器的现场交接试验和带电检测试验提出了切实可行的意见和建议,也为避雷器带电检测故障判据的修订提供了依据。     

一起500 kV金属氧化锌避雷器故障原因分析

金属氧化物避雷器通过迅速释放过电压能量而保护与其并联的各种电气设备免受高电压影响。针对一起500 kV线路避雷器电阻片外绝缘涂层受损的缺陷,通过红外测温、带电检测和直流参考电压试验数据、现场解体试验分析查明故障原因为上节避雷器下法兰位置无排水孔,积水侵入避雷器内部引起上节顶部氧化锌电阻片外部绝缘涂层劣化击穿。由于局部氧化锌电阻片绝缘击穿导致电阻片串整体电压分布不平衡,正常电阻片荷电率增加,进一步加速劣化,最终导致上节氧化锌电阻片外绝缘涂层全部击穿,并根据缺陷原因提出了相应的预防措施。     

直流输电用氧化锌避雷器的开发

<正> 据日本电气学会1992年大会论文报道,交流用避雷器阀片用于直流时未必能胜任,其寿命特性较差.因此日本开发了AC110kV/DC125kV换流站用保护晶闸管阀的直流氧化锌避雷器.介绍了该避雷器的荷电寿命特性,即使在荷电率108%和环境温度40℃时的预期寿命超     

关于珠海电厂海斗乙线避雷器缺陷的分析

通过对珠海电厂海斗乙线避雷器解体检查及对电阻片进行直流1mA电压U1mA和75%U1mA电压下直流泄漏电流测量试验,发现避雷器缺陷的主要原因是避雷器密封不良潮气进入,导致电阻片直流1mA参考电压降低和泄漏电压超标;额定电压选择偏低(192kV)导致电阻片荷电率偏高;避雷器外表面积污严重不均匀时导致电压分布不均匀等,从而加速了电阻片的老化以及瓷套内表面受潮。     

±500 kV换流站极母线避雷器直流泄漏增大缺陷研究分析

极母线避雷器是换流站直流输电系统绝缘水平的重要设备,长期运行后的极母线避雷器有概率存在劣化缺陷.本研究对±500 kV鹅城换流站的4组极母线避雷器开展现场直流泄漏试验、拆解后正、反极性试验、并联双柱对比试验、污秽度及憎水性试验,研究结果表明长期运行后的避雷器单元易出现不同程度劣化,直流高压下的极性效应会使正、反向直流试验结果产生偏差,并加速劣化的形成;而避雷器的中上部分有较大概率出现并联柱间偏差,最先形成绝缘薄弱点.     

高压MOA的荷电率和均一性

本文从设计角度讨论 MOA 的荷电率和均一性问题。认为研究500kV 氧化锌避雷器,其电阻片没有高的荷电率和很好的均一性是不能实现的。通过试验发现,我国氧化锌电阻片在这方面差距较大。对具体的氧化锌避雷器而言,压比 K 与荷电率 S 之比为常数,降低压比或提高荷电率均能达到同样的效果,而后者难度相对小些,幅度相对大些。     

交流ZnO电阻片小电流区阻性、容性电流与电压关系研究

为了降低避雷器的残压,从而降低其拐点电压,使避雷器荷电率升高。由于不同荷电率下,阻性电流占全电流的比例不同,检测的标准不同。笔者通过对不同型号的避雷器用电阻片(MOV)测量不同荷电率下电流、电压的关系,还得出不同型号、不同配方的MOV在相同荷电率下的阻性电流占全电流的比例不同,为避雷器在线监测提供依据     

±800kV糯扎渡直流输电工程人工接地短路试验中性母线避雷器故障原因分析

2014年1月22日和5月7日,±800 kV糯扎渡直流输电工程在开展单极金属回线方式下的直流线路人工对地短路试验时,相关保护动作使直流系统单极闭锁。经检查,发现两次闭锁事件均为相应极的其中1台中性母线F1避雷器发生压力释放导致。对中性母线F1避雷器进行过电压仿真分析和解剖试验,排除避雷器电流分布不均匀、受潮和系统能量过载的损坏可能性,得出避雷器损坏原因为:部分电阻片存在缺陷,人工接地短路试验产生的操作过电压使存在缺陷的电阻片首先发生击穿,进而产生电弧使避雷器内部击穿而损坏。建议厂家检查电阻片生产的工艺控制,严格控制电阻片筛选的合格率,并在进行直流线路人工对地短路试验时,全程使用红外测温仪等仪器检测中性母线避雷器状况,一旦发现避雷器温度异常,应立即停止并开展避雷器检测试验。     

书刊文摘

<正> 荷电率是金属氧化物避雷器的一个重要参数,它理解为可以加在避雷器上的最大工频电压幅值(U_c)与电流为1～5mA时的起始动作电压(U_i)之比.可取用的荷电率越高,避雷器的保护作用和运行可靠性越好.荷电率的值一方面由阀片在长期U_c电压作用下的老化决定的;另一方面由耐受一定时间(t_g)的短时工频过电压倍数K的能力决定的.对新的阀片(在115℃荷电率80%1000h下)进行的试验表明,在此期间(阀片的等效寿命),功率损耗变化不超过2.5%,当U_c=0.93kV时损耗值不大于1.3W.避雷器耐受短时过电压的能力是通过     

500kV金属氧化物避雷器安装缺陷的试验及分析

针对一起500kV金属氧化物避雷器电压致热型缺陷开展综合试验和研究分析。通过解体试验发现避雷器上节和中节安装顺序错误,使得运行中避雷器电位分布不均匀系数增加,上节避雷器电阻片功率损耗及荷电率增加引起发热,与分析结论保持一致。此外,针对该避雷器发热异常的试验分析方法,还进行了适用性分析并提出了防治措施。     

±500 kV天生桥换流站中性母线避雷器故障分析及防护措施研究

2016年4月6日,±500 kV天广直流输电工程直流线路遭受雷击,导致系统重启不成功,在随后的恢复送电和功率调整过程中,发现天生桥换流站极1中性母线F2避雷器发生故障。对故障避雷器开展返厂解体检查、能量校核、特性差异分析,并利用电磁暂态分析软件PSCAD/EM-TDC对分析结果进行仿真验证,得出避雷器损坏原因为:故障避雷器其中一个电阻片存在缺陷或者已经失效,导致该避雷器伏安特性低于同极其它避雷器,在故障工况中承担了大部分的能量耐受,发生击穿故障。建议开展直流参考电压预防性试验时,对于安装在同一极的中性母线避雷器,应对试验结果进行横向比较,最大偏差不应超过0.5 kV,并缩短预防性试验周期至1年。     

并联均压电容配置对特高压无间隙金属氧化物避雷器电位分布影响的研究

特高压无间隙金属氧化物避雷器挂网运行时,杂散电容的存在使得避雷器沿电阻片轴向的电位分布极不均匀,从而部分电阻片荷电率很高,会引起电阻片加速老化和热崩溃,导致避雷器损坏。改善避雷器电位分布,降低荷电率可以有效提高其运行可靠性,常采用在避雷器高压端加均压环、避雷器元件并联均压电容的方式均压。笔者采用有限元法对特高压无间隙金属氧化物避雷器挂网运行时的电位分布进行了仿真计算研究,在给定的均压环配置下,研究了均压电容的配置对避雷器电位分布的影响,得出较为有效的降低电阻片荷电率的方案,为特高压无间隙金属氧化物避雷器均压方式的优化提供了参考依据。     

金属氧化物避雷器事故分析及测试方法的比较研究

针对带电测试发现一起避雷器缺陷的研究,以及对故障避雷器的解体分析,认为:预防性试验的结果对于判断避雷器的受潮情况是很敏锐的,但受停电限制,无法及时反映避雷器的运行状况;带电测试有时只能发现发展到一定程度的受潮情况,其测试周期短,如在不同的时期配合进行红外试验,对于及时发现避雷器缺陷有一定的效果;对避雷器泄漏电流的电流进...     

高梯度电阻片介电常数特性及电位分布研究

避雷器的高梯度电阻片在生产过程中受多种因素影响,使其相对介电常数呈现一定分散性.本研究通过实验和仿真研究了某型号220 kV GIS避雷器高梯度电阻片相对介电常数的分散性及其在不同荷电率下的变化规律,分析了其对GIS避雷器内部电位分布的影响.研究发现,电阻片相对介电常数随荷电率变化存在很大的分散性,同时提出一种基于电阻片排布的避雷器设计优化方案.     

舟山100kV直流系统用ZnO避雷器的技术要求

提出了舟山100kV直流系统阀用和直流母线用ZnO避雷器的技术要求。     

金属氧化物避雷器带电检测数据异常的诊断及分析

介绍了金属氧化物避雷器的功能和特点,以及状态检修模式下避雷器的检修策略。针对阻性电流带电检测数据异常的110 kV故障避雷器,进行了红外测温、局部放电和直流泄漏电流试验,测试数据确认了避雷器存在的绝缘故障。通过解体检查发现避雷器内部已经严重受潮,故障原因是避雷器下盖板缺少密封圈,导致避雷器芯体浸水受潮。针对此次避雷器故障,提出了今后关于避雷器状态检测应该注意的问题。     

新型带电拆装线路避雷器的研制

作为配电线路雷电过电压防护的最有效设备之一，串联间隙避雷器需求量巨大，在运行中避雷器也不可避免地发生击穿损坏事件，而雷害严重的山区、郊区线路往往不具备带电作业的条件，每年因安装、更换避雷器造成了大量的计划性停电。由此提出了一种带电拆装避雷器的研制方法，设计了避雷器本体与支柱绝缘子分离的固定间隙结构，特别设计了基于绝缘操作杆的带电安装工具，提出了利用弹簧自锁结构实现避雷器本体带电更换的方法。同时，研究选择了避雷器本体的关键参数，对研制的样品开展雷电冲击放电试验、整只大电流冲击耐受试验、振动试验，以验证避雷器整体技术性能的可靠性。研制的带电拆装避雷器已请国家发明专利，并在福建电网开展示范应用，状况良好。     

温度对金属氧化物避雷器(MOA)特征参量的影响及修正方法探讨

在近期的超特高压金属氧化物的现场交接试验和带电检测试验中,特别是在高温天气下,常发生试验结果不能准确反映避雷器运行状态的情况。针对以上问题,研究了温度对金属氧化物避雷器特征参量的影响,并根据试验结果,初步探讨了超特高压金属氧化物避雷器特征参量的温度修正方法。研究结论表明:避雷器直流参考电压随着温度的升高呈线性减小趋势,在60℃以内,其变化率基本在3%以内,电流性特征参量随着温度升高呈指数增大趋势,其中,75%直流参考电压下的泄漏电流增速最快。根据试验结果,提出避雷器特征参量温度修正方法、工作流程和判断标准,可提高避雷器试验的有效性和准确性。     

ZnO阀片的功率损耗特性

从大量的实验数据中得出了国产ZnO阀片的功率损耗及阻性电流随温度、荷电率变化的特性.从保证ZnO避雷器正常工作时的热稳定性来说,荷电率不宜大于0.85.     

±500kV昭通换流站中性母线避雷器故障原因分析及对策

2015年4月28日,±500 k V溪洛渡直流输电工程双回金属回线运行时因线路故障相继闭锁,其中牛从甲极1重启动成功,牛从乙极2重启动不成功,随后在对牛从乙极2解锁试送功率上升过程中,牛从乙接地极母线差动保护动作,牛从乙极2闭锁,检查发现送端昭通换流站牛从乙极2中性母线F4避雷器故障损坏。经分析,本次直流控制保护均正确动作,避雷器故障发生于牛从乙极2重启动过程中。结合故障电压波形和避雷器解体结果分析,得出本次中性母线避雷器故障原因是同塔双回直流系统连续故障期间中性母线避雷器长时承受过电压,且注入能量总和超出其设计能量耐受能力,最终导致电阻片发生热崩溃。拟在保证避雷器保护水平不超过现有设备绝缘水平的前提下,提高中性母线避雷器的参考电压,并合理调整配合电流,将过电压倍数由原来1.415倍降低为1.2倍,同时拟通过在各并联避雷器上加装高精度采样的避雷器动作电流及电压在线监测及录波装置,以实现对避雷器动作时的能量耐受情况以及并联避雷器的均流特性分析,及时发现设备隐患和异常。