电力系统在线监测与故障诊断课件—第四章金属氧化物避雷器的在线监测

1、第四章第四章 避雷器的试验、监测与诊断避雷器的试验、监测与诊断方瑞明方瑞明 博士博士/教授教授Email: 第一节第一节 概概 述述目前使用的避雷器有以下四种类型：目前使用的避雷器有以下四种类型：1、保护间隙2、管式避雷器3、阀式避雷器，包括普通阀式避雷器(FS型和FZ型)与磁吹式避雷器(FCZ型和FCD型)。4、金属氧化物避雷器，也称无间隙避雷器，也称无间隙避雷器。其型号的表示方法如下：产品型式代号Y表示氧化物避雷器；结构特征代号W表示无放电间隙。例如： Y10W5-444/995，表示该氧化物避雷器为无间隙，其标称放电电流为10kA，设计序号为5，额定电压为444kV，标称放电电流下的残压

2、为995kV。第一节第一节 概概 述述阀式避雷器简介阀式避雷器简介 阀式避雷器由火花间隙和非线性电阻(简称阀片)串联组成。1. 火花间隙决定了避雷器的放电电压，而放电电压与时间的关系特性称为伏秒特性。2. 串联的阀片决定了避雷器的残压和续流。通过阀片的电流与其压降的关系特性称为伏安特性。伏秒特性和伏安特性是阀式避雷器的两个基本特性。3. 为了获得较平稳的伏秒特性，目前采用的火花间隙是密封的多间隙，这种结构的优点是是结构简单且熄弧能力较好。对于伏秒特性要求较高的电站用阀式避雷器，其火花间隙装有并联的分路电阻，这种分路电阻的电阻值一般比阀片的电阻大得多，且同样具有非线性。4. 串联阀片的电阻值和通

3、过的电流大小有关，在大电流下电阻值很小，在小电流下电阻值很大。这样可以保证一方面在雷电流流过时维持不高的残压；而另一方面又可以限制在工频电压下的续流值，使火花间隙能容易地切断续流。5. 磁吹阀式避雷器的主要元件也是火花间隙和阀片，但采用磁场驱动电弧来提高灭弧性能，可以降低冲击放电电压和残压。第一节第一节 概概 述述二、避雷器的比较二、避雷器的比较第一节第一节 概概 述述二、金属氧化物避雷器及其在线监测二、金属氧化物避雷器及其在线监测两种避雷器的伏安特性比较两种避雷器的伏安特性比较1、老化现象、老化现象金属氧化物避雷器取消了串联间隙，在电网运行电压作用下，其上要流过泄漏电流，电流中有功分量即阻性

4、电流虽然很小，但仍会使阀片升温，导致阻性电流随时间缓慢增长，改变其伏安特性，即老化现象。此外，单纯的机械应力也可以引起老化现象（如运输过程）金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器故障原因分析2、热击穿现象、热击穿现象n阀片由于损耗而升温，而温度升高后又使阀片电阻下降导致损耗加大因此会出现正反馈过程。n以右图为例，环境温度200C，荷电率为1.0的曲线，发热曲线与散热曲线相交于A和B两个工作点。A为稳定工作点，B为不稳定工作点，这两个工作点将阀片温度分为3个区域，当某一时刻阀片温度处于II区时，散热功率大于发热功率，阀片温度下降，直到

5、A点，此时散热功率等于发热功率，稳定稳定。n可分析III区B点不稳定。金属氧化物避雷器故障原因分析金属氧化物避雷器故障原因分析3、受气候的影响n受到雨、雪、凝露及尘埃的污染，由于避雷器内外电位分布不同，是金属氧化物阀片与外部瓷套之间产生较大的电位差，导致径向局部放电现象发生，损坏避雷器。4、避雷器的机械强度n避雷器的瓷套、端子和机座由于设计工艺不良、大气腐蚀、应力疲劳和地震等原因受机械力作用出现损坏。金属氧化物避雷器故障统计金属氧化物避雷器故障统计金属氧化物避雷器故障统计金属氧化物避雷器故障统计n据统计，我国电力系统20世纪8090年代应用金属氧化物避雷器以来，110KV以上的国产避雷器已达7

6、060相，其中48相发生事故，占0.68%，90相退出运行，占1.3%。其中60%事故由受潮引起。引进110KV以上的避雷器有2000多相，其中23相损坏，退出运行30多相。主要故障是由于老化、参考电压低、阀片温度系数和电位分布不均匀等原因造成。n配电型金属氧化物避雷器由受潮引起的故障受潮引起的故障高达60%第二节第二节 金属氧化物避雷器常规试验金属氧化物避雷器常规试验巡检项目基准周期要求外观检查500kV：2周220kV：1月110kV：3月外观无异常红外热像检测 无异常泄漏电流表巡检不少于每周一次无异常金属氧化物避雷器巡检项目巡检说明 瓷套无裂纹；复合外套无电蚀痕迹；无异物附着；均压环无错

7、位；高压引线、接地线连接正常； 若计数器装有电流表，应记录当前电流值，并与同等运行条件下其它避雷器的电流值进行比较，要求无明显差异； 记录计数器的指示数。红外热像检测用红外热像仪检测避雷器本体及电气连接部位，红外热像图显示应无异常温升、温差和/或相对温差。测量和分析方法参考DL/T 664。第二节第二节 金属氧化物避雷器常规试验金属氧化物避雷器常规试验巡检项目基准周期要求外观检查500kV：2周220kV：1月110kV：3月外观无异常红外热像检测 无异常泄漏电流表巡检不少于每周一次无异常金属氧化物避雷器巡检项目巡检说明 瓷套无裂纹；复合外套无电蚀痕迹；无异物附着；均压环无错位；高压引线、接地

8、线连接正常； 若计数器装有电流表，应记录当前电流值，并与同等运行条件下其它避雷器的电流值进行比较，要求无明显差异； 记录计数器的指示数。红外热像检测用红外热像仪检测避雷器本体及电气连接部位，红外热像图显示应无异常温升、温差和/或相对温差。测量和分析方法参考DL/T 664。第二节第二节 金属氧化物避雷器常规试验金属氧化物避雷器常规试验例行试验项目基准周期 要求运行中持续电流检测1年见下直流1mA 电压(U1mA)及在0.75 U1mA下漏电流测量3年（无持续电流检测）6年（有持续电流检测）U1mA初值差不超过5%且不低于GB 11032规定值（注意值）0.75U1mA漏电流初值差30% 或50

9、A（注意值）底座绝缘电阻放电计数器功能检查见下功能正常金属氧化物避雷器例行试验项目第二节第二节 金属氧化物避雷器常规试验金属氧化物避雷器常规试验诊断性试验项目要求工频参考电流下的工频参考电压应符合GB 11032 或制造商规定均压电容的电容量电容量初值差不超过5%或满足制造商的技术要求金属氧化物避雷器诊断性试验二、绝缘电阻试验二、绝缘电阻试验n测量前应检查瓷套有无外伤，测量时用兆欧表，把试验连线与避雷器可靠连接，摇表放水平位置，摇速保持120R/s。n天气潮湿时，应用干净的布将瓷套表面擦净，并用金属丝在下端瓷套的第一裙绕一圈再接到摇表的屏蔽端子。n电压等级在35kV及以下用2500V兆欧表，3

10、5kV以上用5000V兆欧表。n判断方法: 无间隙金属氧化物避雷器：35kV以上，绝缘电阻不低于2500M；35kV及以下，绝缘电阻不低于1000M。对于底座绝缘电阻：自行规定，可在带电情况下检查。三、1mA直流下的电压及75%该电压下泄漏电流的测量目的：1. 测量U1mA主要是检查其阀片是否受潮，确定其动作性能是否符合要求。2 测量0.75 U1mA下的泄漏电流，主要是考虑到0.75 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要求。因为这一电流与金属氧化物避雷器的寿命有直接关系，一般在同一温度下泄漏电流与寿命成反比。三、1mA直流下的电压及75%

11、该电压下泄漏电流的测量试验接线如图n当试品为10kV金属氧化物避雷器时，试验变压器的额定电压略大于U1mA，硅堆的反峰电压应大于2.5U1mA，滤波电容的电压等级应能满足临界动作电压最大值的要求。电容取0.010.1F，根据规定整流的电压脉动系数应不大于1.5%，经计算和实测证明，当C等于0.1F时，脉动系数小于1，U1mA误差不大于1。n当试品为低压金属氧化物避雷器时，T2可采用200/500V、30VA的隔离变压器，滤波电容C为630V、4 F以上的油质电容。三、1mA直流下的电压及75%该电压下泄漏电流的测量 试验步骤：试验步骤： 先以指针式微安表监测泄漏电流值，升至1mA，停止升压确定

12、此时电压值，再降压至该电压的75%时，测量其泄漏电流，因该电流值较小，可用数字式万用表测。注意问题：注意问题：注意的问题。测量中应注意的问题是：1)准确读取U1mA。因泄漏电流大于200A以后，随电压的升高，电流急剧增大。故应仔细地升压，当电流达到1mA时，准确地读取相应的电压U1mA。2)防止表面泄漏电流的影响，由于无间隙金属氧化物避雷器表面的泄漏原因，在试验时应尽可能地将避雷器瓷套表面擦拭干净，测量电流的导线应采用屏蔽线。 。如果仍然试验直流1mA电压不合格，应在避雷器瓷套表面装一个屏蔽环，让表面泄漏电流不通过测量仪器，而直接流入地中。3)气温的影响。金属氧化物避雷器阀片的U1mA的温度系

13、数约为0.05%0.17%，即温度每增高10C，U1mA约降低1，必要时可进行换算。4)湿度的影响。由于相对湿度也会对测量结果产生影响，为便于分析，测量时应记录相对湿度。 三、1mA直流下的电压及75%该电压下泄漏电流的测量判断方法n避雷器直流1mA电压的数值不应该低于GB11032中的规定数值，且U1mA实测值与初始值或制造厂规定值比较变化不应超过土5%,0.75 U1mA下的泄漏电流不得大于50A，且与初始值相比较不应有明显变化。n试验数据虽未超过标准要求，但是与初始数据出现比较明显变化时应加强分析，并且在确认数据无误的情况下加强监视，如增加带电测试的次数等。四、持续运行电压下的交流泄漏电

14、流测量四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量试验目的：试验目的：n在交流电压下，避雷器的总泄漏电流包含阻性电流(有功分量)和容性电流(无功分量)。在正常运行情况下，流过避雷器的主要为容性电流容性电流，阻性电流只占很小一部分，约为1020。但当阀片老化时，避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流大阻性电流大大增加大增加，所以测量交流泄漏电流及其有功分量和无功分量是现场监测避雷器的主要方法。n测试表明，在运行电压下测量全电流、阻性电流可以在一定程度上反映MOA运行的状态。全电流的变化可以反映MOA的严重受潮、内部元件接触不良、阀片严重老化，而阻性电流的变化对阀片初

15、期老化的反应较灵敏。四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量试验接线：试验接线：1. 停电测量交流泄漏电流推荐接线如图，高压试验变压器的额定电压应高于避雷器的最大工作电压。四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量试验接线：试验接线：2. 用QS1型西林电桥测量金属氧化物避雷器的泄漏电流接线如图。当在金属氧化物避雷器上加系统运行电压后，调节QS1电桥并使之平衡，然后拉开检流计开关S，用数字万用表测量电压UA0，UB0,UAB及电桥体指示值R3，tan%值，再根据下列公式即可得到通过金属氧化物避雷器的总电流、阻性分量电流、容性分量电流

16、、3次谐波分量电流及平均功率损失，即：四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量试验接线：试验接线：3. 现场测量时，由于QS1西林电桥配用的标准电容器工作电压最高只有10kV，对系统电压在10kV以上的金属氧化物避雷器就不能能在电容器上直接施加运行电压，这时只有将施加于金属氧化物避雷器上的运行电压和施加于桥体上的工作电压分开，这样既能取得工频标准比较量，又能在运行电压下测量金属氧化物避雷器各分量电流。 现场测量的实际接线如图所示。测试结果分析：测试结果分析：1、氧化锌避雷器阻性电流在正常情况下约占全电流的、氧化锌避雷器阻性电流在正常情况下约占全电流的10%20%

17、，如，如果测试值在此范围内，一般可判别避雷器状况良好；果测试值在此范围内，一般可判别避雷器状况良好；2、氧化锌避雷器阻性电流约占全电流的、氧化锌避雷器阻性电流约占全电流的25%40%时，要加强监测，时，要加强监测，关注其变化趋势，做好数据分析判断；关注其变化趋势，做好数据分析判断；3、氧化锌避雷器阻性电流约占全电流的、氧化锌避雷器阻性电流约占全电流的40%以上时，考虑退出运行，进以上时，考虑退出运行，进一步查明故障原因；一步查明故障原因；4、如果阻性电流占全电流的百分比明显增长，其中，基波增长幅度较大，、如果阻性电流占全电流的百分比明显增长，其中，基波增长幅度较大，谐波增长不明显，可确定为避雷

18、器污秽严重或内部受潮；谐波增长不明显，可确定为避雷器污秽严重或内部受潮；5、如果阻性电流占全电流的百分比明显增长，其中，谐波增长幅度较大，、如果阻性电流占全电流的百分比明显增长，其中，谐波增长幅度较大，基波增长不明显，可确定为避雷器老化。基波增长不明显，可确定为避雷器老化。四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量判断方法判断方法n规程规定，新投运的110kV及以上的金属氧化物避雷器，3个月测量1次运行电压下的交流泄漏电流，3个月后，每半年测量1次，运行1年后，每年雷雨季节前测量1次。n在运行电压下，全电流、阻性电流或功率损耗的测量值与初始值比较，并且与以前试验的

19、数据进行比较来判断设备是否运行正常。有明显变化时应加强监测，当阻性电流增加1倍时，应停电检查。四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量判断方法判断方法n需要说明的是MOA的初始电流值是指在投运之初所测得的通过它的电流值，也称初期电流值，简称初始值。此值可以是交接试验时的测量值，也可以是投产调整试验时的测量值。如果没有这些值，也可用厂家提供的值。n应指出，目前许多单位已经对110kV及以上系统的金属氧化物避雷器，当阻性电流增加3050时，便注意加强监测。当阻性电流增加到2倍时，就报警，并安排停电检查。 四、持续运行电压下的交流泄漏电流测量四、持续运行电压下的交流泄

20、漏电流测量判断方法判断方法n关于MOA的报警电流值是指投运数年后，MOA的电流逐渐增大到应对其加强监视、并安排停运检查的电流值。根据GB 1103289中的技术参数、当前我国电力系统运行的MOA的基本特性以及MOA的伏安特性，下表给出了MOA的报警电流值。五、工频参考电流下的工频参考电压测量五、工频参考电流下的工频参考电压测量 n试验目的：该试验项目能判断避雷器的老化、劣化程度。n试验方法及步骤 a)按图进行试验接线。 b)升压，并测量避雷器阻性电流，当超过避雷器的阻性电流为工频参考电流时，迅速读取工频电压的数值（施加工频电压的时间应严格控制在10s以内）。 c）降压。 d）断开电源，挂接地线

21、、 拆除试验接线。n判断方法 避雷器工频参考电流下的 工频参考电压必须大于避 雷器的额定电压。五、工频参考电流下的工频参考电压测量五、工频参考电流下的工频参考电压测量 注意事项：a）试验中的环境温度宜为2015，多节避雷器应该对每节单独进行试验，如果一相中有一节不合格，应更换该节避雷器。b）试验中尤其应该注意由于试验电压对于避雷器而言相对较高（超过额定电压），所以在到达工频参考电流时应该缩短试验时间，施加工频参考电压的时间应严格控制在10s以内。六、放电计数器试验六、放电计数器试验试验目的n该试验项目能判断计数器是否状态良好，判断其能否正常动作。试验方法n可以采用专门的放电计数器测试仪器或者采

22、用并联电容充放电的方法，测试35次。判断方法n均应正确动作。七、诊断实例七、诊断实例n某220kV变电站3号主变压器投产1年后进行了MOA预防性试验n型号：HY5WZ-165/45型 MOAn安装位置：室外母线桥主变压器低压侧七、诊断实例七、诊断实例交接试验数据交接试验数据(左表左表)与预防试验数据（右表）对比与预防试验数据（右表）对比对比两表数据可看出：MOA使用约1年后，其三相绝缘电阻明显下降，U1mA偏差大于5%， U相和W相75%U1mA下的泄漏电流明显超标(标准要求不大于50)。判断：MOA内部受潮。第第3节节 金属氧化物避雷器的在线监测金属氧化物避雷器的在线监测阻性电流的监测阻性电

23、流的监测补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法第二节第二节 补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流一、全硬件补偿法一、全硬件补偿法补偿法测量阻性电流补偿法测量阻

24、性电流二、数字化软件补偿法二、数字化软件补偿法补偿法测量阻性电流补偿法测量阻性电流二、数字化软件补偿法二、数字化软件补偿法谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流谐波分析法监测阻性电流避雷器红外诊断避雷器红外诊断避雷器故障类型避雷器故障类型（1）受潮故障）受潮故障受

25、潮是避雷器中最普遍和危害最大的一种故障受潮是避雷器中最普遍和危害最大的一种故障如：若受潮时间久，因如：若受潮时间久，因FS型使用低温阀片，使上部间隙组零件型使用低温阀片，使上部间隙组零件混乱并出现分压不均匀，引起局部放电发热，或因内部水分过混乱并出现分压不均匀，引起局部放电发热，或因内部水分过多而结露，使间隙组或表面泄漏电流过大而发热。外在表现呈多而结露，使间隙组或表面泄漏电流过大而发热。外在表现呈现外表温升。现外表温升。（2）并联分路电阻老化故障或断裂故障）并联分路电阻老化故障或断裂故障如如FZ型避雷器有并联分路电阻型避雷器有并联分路电阻（3）非线性电阻阀片老化故障）非线性电阻阀片老化故障如

26、氧化锌避雷器如氧化锌避雷器出现不均匀劣化特征，表现局部发热轻重程度不一样出现不均匀劣化特征，表现局部发热轻重程度不一样少数阀片先期老化，可引起整体电导电流及整体发热增加少数阀片先期老化，可引起整体电导电流及整体发热增加避雷器红外诊断避雷器红外诊断避雷器故障状态下的热像特征避雷器故障状态下的热像特征FS避雷器：主要是受潮，热像特征为局部温升避雷器：主要是受潮，热像特征为局部温升FZ避雷器：并联分路电阻受潮、老化和并联回路断裂，以避雷器：并联分路电阻受潮、老化和并联回路断裂，以分路电阻发热的增加或减少为特征分路电阻发热的增加或减少为特征FCZ避雷器：受潮、老化或断裂，与避雷器：受潮、老化或断裂，与

27、FZ型热特征类似。元型热特征类似。元件热像通常以整体发热为基础并伴随有局部特征件热像通常以整体发热为基础并伴随有局部特征FD避雷器：严重受潮才会出现轻微发热，分路电阻老化和避雷器：严重受潮才会出现轻微发热，分路电阻老化和回路断裂故障不会有任何明显的热像特征回路断裂故障不会有任何明显的热像特征氧化锌避雷器：受潮和阀片老化，整体元件发热为特征氧化锌避雷器：受潮和阀片老化，整体元件发热为特征避雷器红外诊断避雷器红外诊断避雷器红外诊断避雷器红外诊断n工作人员对某500 kV变电站一次设备红外测温时,发现2 #主变500 kV侧C相避雷器上节温度比中、下节高12C。n图中上下分别为故障C相和正常A相避雷

28、器的红外谱图和温度分布曲线图。n比较发现,两者之间存在较明显的区别。带电设备红外诊断技术应用导则规定330 500 kV MOA相间温差12 K时，若局部明显发热属异常现象。n经停电检查，预防性试验项目均合格，进一步检查铭牌编号，发现C相避雷器从上到下3节编号为3、2、1，而其它两相均为1、2、3n经厂家确认C相避雷器上下节安装颠倒。不带并联电阻不带并联电阻(FS型型)避雷器试验避雷器试验一、测量绝缘电阻一、测量绝缘电阻n测量绝缘电阻的目的是检查由于密封破坏而使其内部受潮或瓷套裂纹缺陷。当避雷器密封良好时，其绝缘电阻很高，受潮以后，则绝缘电阻下降很多，因此测量绝缘电阻对判断断避雷器是否受潮是很

29、有效的一种方法，研究表明，它有时比测量工频放电电压更为灵敏。n为了更有效地发现避雷器内部的受潮缺陷等，应采用2500V兆欧表测量，并加屏蔽环，以消除表面泄漏电流的影响。当天气潮湿时，表面泄漏电流影响很大，更应引起注意。n由于各厂避雷器尺寸、所用的材料及工艺不同，又因测量绝缘电阻时温度的变化，测得的绝缘电阻值确实相差很大，但是根据电力科学研究院进行的人工受潮试验及山西电力中试所统计的13000个试例可知，当绝缘电阻小于5000M以下时，即表明内部受潮。n结合实际测试条件，一则因现场气候等影响有分散性，二则因目前国产小型兆欧表量程最大为2500M ，故在规程中规定：采用2500V及以上兆欧表测量时

30、，FS型的绝缘电阻应大于2500M 。当测得值低于规定值时，为查明原因，可进行泄漏电流测量，泄漏电流一般不大于10A。不带并联电阻不带并联电阻(FS型型)避雷器试验避雷器试验二、测量工频放电电压二、测量工频放电电压n对FS型避雷器，测量工频放电电压是一个重要试验项目。其主要目的是检查火花间隙的结构及特性是否正常，检验它在内过电压下是否有动作的可能性。n测量工频放电电压的接线如图所示。这类试验虽然比较简单，但有些问题仍值得注意：(1) 电压测量问题。FS型避雷器在间隙未击穿前，泄漏电流是很小的，如果保护电阻R的数值不大，可以认为变压器高压侧的电压即是作用在避雷器上的电压。因此，可以近似地根据变压

31、器的变比和低压侧电压表的读数来求避雷器的放电电压，但最好能先做一下变压器高低压侧(或对测量量线圈)电压的校正曲线，低压侧电压表的精度度不能太低，一般应为0.5级，否则容易造成误判断。不带并联电阻不带并联电阻(FS型型)避雷器试验避雷器试验这类试验虽然比较简单，但有些问题仍值得注意：(2)保护电阻R数值的选择问题。有些单位为了避免避雷器在试验时不能自行灭弧而将间隙烧坏，常增大R的数值。然而当R值过大时，往往测得的工频放电电压的数值偏高。这是因为此时避雷器火花间隙虽已开始放电，但由于R数值过大，电流小还不足以在间隙中建弧，当电压继续升高后，火花间隙中才建立稳定的工频电弧，表计才有反映，这样就使测得

32、的工频放电电压超过真实的数值，造成误判断，将工频放电电压偏低的避雷器误认为合格。考虑到在实际运行中，避雷器与电源间是没有串联电阻的，所以在交接和预防性试验中，R的数值宜适当小一些，以间隙击穿后工频电流不超过0.7A为宜。选择R时，可参考下式式中，I，通过避雷器的电流(A)；U，估计的避雷器的放电电压(V)；XT，试验变压器的短路电抗( ，折算到高压侧)；R，加入的限流电阻( )。但要注意，间隙击穿后，电流应在0.5s内切断，以免间隙烧坏。若电流被限制在15mA以内，则切断时间不限，但应尽量快。不带并联电阻不带并联电阻(FS型型)避雷器试验避雷器试验这类试验虽然比较简单，但有些问题仍值得注意：(

33、3) 升压速度问题。试验时，升压速度不宜太快，以免电压表由于机械惯性作用而得不到正确的读数。升压速度一般可控制为： 10kV及以下的避雷器：35kV/s； 2035kV的避雷器： 1520kV/s。 一般说来，从加压开始，升到避雷器放电大致经过57s的时间，这样的升压速度在试验变压器低压侧的电压表上是能够准确反映出来的。(4) 放电的时间间隔问题。放电前后要保持一定的时间间隔，以免由于两次放电的时间间隔太短，间隙内部没有充分去游离，而造成放电电压偏低或分散性较大。一般时间间隔不少于10s。FS型避雷器工频放电电压的数值应在下表所示的范围内。不带并联电阻不带并联电阻(FS型型)避雷器试验避雷器试

34、验这类试验虽然比较简单，但有些问题仍值得注意：(5) 试验电压波形畸变问题。由上述，工频放电电压标准值有上限和下限，低于下限或超过上限均为不合格，因此测量电压时必须尽量准确。而做工频放电试验时大都使用一般的电压表，即读数为电压的有效值。当电源波形畸变时，电压最大值与有效值的比等于2，这时测量到的电压就有误差。其原因是电源中谐波的影响。消除谐波影响的方法有： 1)采用线电压。当相电压波形畸变而影响测量结果时，可采用线电压作电源进行测量，因为线电压中无3次谐波分量。具体做法是，在试验回路中串接一个三相调压器取线电压作试验电源，其试验接线如图示。 试验时，只要准确测得三相调压器输出电压为220V，三

35、相调压器就可不再调整。再把这一电压输入交流耐压试验机就可测FS型阀式避雷器工频放电电压。此法简单、易行(若在三相调压器耐压试验机之间加一只闸刀，就更为安全)。不带并联电阻不带并联电阻(FS型型)避雷器试验避雷器试验 过去，某供电局在变电站内测试时，大批FS型避雷器工频放电电压不合格，拆回供电局复试大部分都合格。串接三相调压器后基本解决了这一问题。这里仅将几只避雷器(FS-10型)的工频放电电压数据列入表中。 尽管各次试验操作过程中难免存在升压速度和读表偏差，但这些数据基本上还是反映出串接三相调压器后的效果。按FS-10型避雷器工频放电电压2333kV考虑，误判断率大大降低，试验数据基本上接近于

36、回局复试测得的实际值(试验人员认为之所以存在偏差不仅是由于操作原因，更重要的是除3次谐波外其他谐波干扰仍然存在)。这就大大防止了避雷器被误判报废，对搞好防雷工作起到了较好的作用。这种方法对其他重要电力备的交流耐压试验也是可行的。不带并联电阻不带并联电阻(FS型型)避雷器试验避雷器试验消除谐波影响的方法有：2)滤波。在试验变压器低压侧并联电容或电容电感串联谐振电路，使谐波电流有一低阻抗分路。3)采用峰值电压表测量。(6)工频放电电压与大气条件的关系问题。FS型避雷器的工频放电电压值由间隙放电特性决定。而间隙的放电特性除与间隙本身结构、距离等有关外，还与大气条件有关，由于避雷器间隙是均匀电场，所以

37、其放电电压只与温度和压力有关，通常引入气体的相对密度进行校正：式中，b，试验条件下的气压(Pa)；t，试验时的温度()。 我国标准规定的避雷器的工频放电电压值是在标准大气条件下的放电电压值，因此在任意条件下测出的数值应换算到标准大气条件下的数值才能判断出其是否合格。例如，FS-10型避雷器在大气条件为94654Pa，t=28时测得工频放电电压为24.5kV，而新装避雷器的验收标准为2631kV，若不换算，则可能误判断为不合格。若测量值换算到标准大气压条件下，为26.9kV，避雷器工频放电电压合格。6.3 带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验 一、特点一、特点 在FZ型等避雷器中，为了改

38、善其灭弧特性，增加了并联(分路)电阻，由于在结构上增加了并联电阻，因而就决定了它们与FS型避雷器在试验上有不同的特点。 (1) 增加试验项目。为了检查并联电阻的通断和接触情况及非线性系数是否近似相等，增加了测量电导电流及检查串联组合元件的非线性系数差值。 (2) 限制测量工频放电电压的加压时间。这是因为采用并联电阻后，在做工频放电试验时，并联电阻上会有电流流过，而且并联电阻的热容量不大，所以在接近放电电压时，如果升压时间拖得较长，就会使并联电阻因发热而损坏，故对FZ型等带并联电阻的避雷器进行工频放电试验(只在解体大修后)时，加压时间就提出了特殊要求。在有关技术条件中规定，加压超过灭弧电压以后的

39、时间应不大于0.2s。间隙放电后，通过避雷器的电流应在0.5s内切断，电流幅值应限制在0.2A以下。带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验二、试验项目二、试验项目(一) 测量绝缘电阻n测量绝缘电阻的目的主要是检查并联电阻通断和接触情况以及内部受潮、套管裂纹等缺陷。测量方法与FS型避雷器完全相同，可采用5000V电动兆欧表，其测量结果与前一次或同类型的测量数据进行比较，不应有显著变化。 n测量底座的绝缘电阻的目的主要是检查底座的绝缘情况，其测量结果也采用比较法进行判断。(二) 测量电导电流及检查串联组合元件的非线性因数差值n 将直流电压加于带并联电阻避雷器两端所测得的电流称为电导电流。测量

40、电导电流是带并联电阻避雷器的一个十分重要的项目，测量的目的是检查避雷器的并联电阻是否受潮、老化、断裂、接触不良以及非线性因数a是否相配。测得的电导电流若显著降低，则表示并联电阻断裂或接触不良，反之表示并联电阻受潮或瓷腔内进潮；若逐年降低，则表示并联电阻劣化。带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验二、试验项目二、试验项目(二) 测量电导电流及检查串联组合元件的非线性因数差值n试验接线可以采用半波整流电路或60kV直流试验器，当采用半波整流电路时，应在整流电路中加滤波电容器，这是因为带并联电阻的避雷器的电导电流较大，当电压脉动大时会给测量带来误差。现场实践证明，对于带并联电阻的避雷器，试验电

41、压变化24%时，其电导电流变化1015。n为了保证测量的准确性，技术条件(JB 487 64)规定，直流电压的脉动不应超出正负1.5。从吉林及云南等省有关部门的专门试验得知，当滤波电容为0.1F时，电压脉动为0；当滤波电容为0.055F时，电压脉动为3左右。对于110kV元件，用0.066F的耦合电容器试验时，电压脉动小于1，且电导电流无明显变化。n基于上述经验，规程中规定，滤波电容的数值，一般为0.010.1 F ，而且规定在高压侧测量电压。测量电导电流时的试验电压如下表所示。由两个及以上元件组成的避雪器，应对每一个元件进行测试。带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验二、试验项目二、试

42、验项目(二) 测量电导电流及检查串联组合元件的非线性因数差值带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验二、试验项目二、试验项目(二) 测量电导电流及检查串联组合元件的非线性因数差值n试验电压应在高压侧测量，现场绝缘试验实施导则(DL 474.5 92)推荐采用高阻器串串微安表(或用电阻分压器接电压表)进行测量，不推荐用静电电压表测量，因误差较大，尤其是高于30kV的静电电压表更不宜使用。也不能使用成套装置上的仪表测量。测量系统应经过校验。测量误差不应大于2。n测量电导电流时，应尽量避免电晕电流的影响，如果避雷器的接地端可以断开时，微安表应接在避雷器的接地端；若避雷器的接地端不能断开时，微安表

43、应接在高电位处，从微安表到避雷器的引线应加屏蔽，读数时要注意安全。测量电导电流用的微安表，其准确度宜大于1.5级。 带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验二、试验项目二、试验项目(二) 测量电导电流及检查串联组合元件的非线性因数差值n当避雷器由多个带有分路电阻的元件组装而成时，还必须校核它们的非线性因数a是否相近，a的数值可由下式决定： 每个元件的非线性因数a应在0.250.45之间。所谓非线性因数差值是指同一串联元件组中两个元件的非线性因数的差值。带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验二、试验项目二、试验项目(二) 测量电导电流及检查串联组合元件的非线性因数差值对测试结果进行综合分析判断如下：(1) FZ，FCZ、FCD型阀式避雷器的电导电流参考值，如表1、表2和表3所示，但与历年测试数据相比，不应有明显的变化。通常，电导电流明显增加表明其内部受潮；电导电流显著降低，可能是并联电阻断裂或开焊，而逐年降低则表示并联电阻劣化。带有并联电阻避雷器试验带有并联电阻避雷器试验对测试结果