相间过压保护器故障分析与防范

1、安全技术相间过压保护器故障分析与防范1爱护器的爱护原理 1.1相间过压爱护原理 当A，B，C三相中，任意两相发生过电压时，P1，P2，P33个爱护单元中的相应两相则通过各自的间隙组件两两并联后，再通过P4放电爱护，氧化锌阀片导通限压。过电压消逝后，因氧化锌阀片的泄漏电流很小，放电间隙组件自动恢复。 1.2相对地过压爱护原理 当A，B，C三相中，任意一相与地发生过电压时，P1，P2，P33个爱护单元中的相应一相和接地相P4之间通过各自的间隙组件串联放电爱护。 2某电厂MOP-6D相间过压爱护器故障状况 2.1真空接触器和熔断器回路故障跳闸 732开关故障跳闸，检查发觉：接触器A，B相熔断器熔丝熔

2、断，过电压爱护器A，B相间击穿。解体后测A，B两相电阻片绝缘电阻均为零，A相电阻片瓷面有一击穿烧熔痕迹，B相放电间隙烧毁。 2.2真空断路器回路故障跳闸 720开关故障跳闸，现场检查发觉：过电压爱护器爆炸，断路器间隔后柜门被气浪冲开，隔板变形。 当天下午，706，708开关相继故障跳闸，现场检查发觉：过电压爱护器爆炸，断路器间隔后柜门被炸出，隔板变形;出线硅橡胶绝缘层烧尽;电缆头三相绝缘层均烧毁，故障进一步扩大为6kV母线短路。 3缘由分析 3.1氧化锌电阻片质量分析 (1)氧化锌电阻片在正常状况下承受运行电 压，其流过的阻性电流重量是很小的。阻性电流重量的大小打算于电阻片的伏安特性，电阻片的

3、伏安特性因配方和制造工艺而异，随着运行时间增大，其阻性电流也渐渐增大，引起电阻片特性的劣化。 (2)电阻片的阻值与温度有关，电阻片温度上升时，泄漏电流增大，导致劣化加剧，而劣化又影响热稳定性。 (3)在上述因素的叠加作用下，再加上这批过压爱护器电阻片的质量有问题，伏安特性达不到爱护的要求，则在发热大于散热时就会发生热击穿，使电阻片损坏。 3.2运行切换产生过电压分析 由于辅机较为频繁的定期切换运行方式，在操作过程中产生的操作过电压，也会使电阻片泄漏电流增大，加剧老化。且电阻片具有累积效应，在电、热的双重作用下，可能发生热击穿和电击穿。 3.3设计原理分析 设计不合理，制造存在缺陷，内部构件耐压

4、、散热性能不能满意要求，也是导致故障的缘由。采纳三相四星接线原理，并且每个爱护单元电阻片的参数为原系统一般氧化锌避雷器参数的一半，因而P4发生故障时，相对地的爱护将降至原参数的50%;在P1，P2，P3之一发生故障时，相间爱护也将降至原参数的50%。另外，采纳氧化锌非线性电阻串联放电间隙，虽解决了荷电率的问题，但放电间隙不稳定。表现为：两组间隙串联，由于杂散电容的作用，工频放电具有不行预见性;由于氧化锌电阻片的伏安特性呈非线性，使得间隙具有预放电现象，低于稳定放电值较多，预放电现象表现不稳定。 3.4三相合为一整体的结构分析 MOP-6D型相间过压爱护器采纳高分子聚合物材料为外壳及相间绝缘，一

5、次成型。虽然体积小，结构紧凑，但它的弱点是不利于散热，在电阻片存在质量问题时，此弱点愈显明显。 3.5从交接试验数据分析 在交接试验中发觉17组的试品中有5组的绝缘电阻在工频放电和沟通耐压试验后下降明显，将近占总数的1/3，可以初步判定这批产品的质量有问题，这也是造成故障的重要因素。 3.6回路爱护配置分析 该电厂相间过压爱护器安装于6kVB段。6kVB段采纳高阻接地，爱护动作于发信号。对于真空接触器和熔断器组合回路，当MOP-6D击穿时，熔断器熔丝熔断，故障切除;而对于真空断路器回路，当MOP-6D击穿时，由于爱护发信号，回路故障不能快速切除，导致电阻片发生热崩溃，并产生高能量，导致过电压爱

6、护器爆炸，造成故障进一步扩大。 4防范措施 对已安装的MOP-6D过压爱护器全部进行更换，并在选型、安装及运行时实行如下措施。 4.1对爱护性能的要求 电阻片应具有良好的非线性伏安特性，陡波影响良好，通流力量强，使得陡波冲击残压、雷电冲击残压、操作冲击残压的爱护裕度接近全都，在保持工频放电稳定性的同时降低冲击系数。 4.2对脱扣器的要求 选择的脱扣器应具有精确、平安、牢靠的特点，在避雷器消失特别时能平安释放内部过高的压力，不至造成损坏进一步扩大。 4.3参数的选择 条件允许时参数的选择应趋于保守。 4.4对电阻片通流容量在出厂试验时的要求 氧化锌电阻片不仅在各种动作负载下能承受住放电能量，而且

7、还必需在放电后，电阻片处于高温状态下，即使有运行电压作用、泄漏电流有所增加，也不会在持续电压下发生热崩溃。对电阻片放电容量水平的评价指标必需符合以下3条规定： (1)在雷电过电压或操作过电压作用下不至形成破坏的放电能量限度; (2)反复动作负载试验过程中，参考电压等有关特性的变化在允许范围内; (3)动作负载试验后，温度上升，在持续运行电压作用下，经过规定时间，泄漏电流不应有实质性变化，不发生热崩溃。 4.5防潮的要求 要求密封性能好，严防爱护器内部受潮。 4.6绝缘材料的要求 要求耐压水平高，耐脏污。 4.7荷电率选取的要求 荷电率的选取直接影响爱护器的使用寿命和牢靠性。荷电率偏高时，可提高

8、爱护器的爱护性能，但会加速老化;荷电率偏低时，爱护器的爱护性能降低，但会减缓老化，可提高其对暂态过电压的耐受力量。在国外，荷电率一般取为70%80%。 4.8在中性点非有效接地系统中的使用问题 在中性点非有效接地系统中应考虑合理选用爱护器，以保证其爱护效果和牢靠性。这是由于中性点非有效接地系统一般无故障自动切除装置，其单相接地允许运行时间可达2h或更长，其健全相电压可上升至最高线电压。另外，还应考虑切空线过电压、切空载变压器过电压、弧光短路接地过电压等方面对爱护的要求，选择时应按GB11302的规定执行。 4.9与继电爱护的协作 过电压爱护应与系统继电爱护相协作，以达到抱负的爱护效果。 4.10试验标准 严格按福建省电力有限公司颁