避雷器电力电缆

1氧化锌避雷器试验天津检修公司殷震二0一四年三月个人介绍2008-2010三届“天津市电力公司技术能手”2008年天津市电力公司职业技能比武电气试验专业个人第一；2009年天津市电力公司高压电气设备状态检测技能竞赛电气试验专业个人第二；2010年天津市电力公司高压电气设备状态检测技能竞赛电气试验专业个人第一；2011年华北电力技术院天津院生产技能专家2013年国网公司优秀专家人才3

基本知识

基本结构

测试技术氧化锌避雷器主要内容4讲课内容第一章、避雷器的基本知识5电力系统过电压可分为三类：1、暂时过电压：这类过电压一般由单相接地、甩负荷、或谐振等原因引起，持续时间较长。2、操作过电压：正常操作或故障时会使系统由一种稳定状态转变成另一种稳定状态而产生的电磁暂态过程，从而产生过电压。3、雷电过电压，它分为以下三种：1）感应雷过电压2）雷直击过电压3）雷击杆塔引起的反击过电压。由于杆塔本身的电感和接地电阻的存在雷电流在杆塔导体电阻形成的压降产生的反击电压，通常要求杆塔接地电阻小于10欧姆。一、电力系统过电压的分类

电力系统过电压220kV及以下一次设备主要考虑是大气过电压；而220kV以上一次设备主要是考虑操作过电压。7过电压案例电磁式电压互感器——一次绕组成星形，中性点直接接地。当进行某些操作时，电压互感器的激磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路，由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。统计表明，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见、且造成事故最多的一种内部过电压，严重地影响供电安全。8例9二、MOA(氧化锌避雷器)的作用

电力系统运行的电气设备除了承受正常运行电压下的工频电压外，有时还会遭受到暂时过电压、操作过电压和雷电过电压的作用。由于雷电过电压和操作过电压的幅值均会超过电力设备的绝缘耐受水平，在过电压的冲击下，会使设备绝缘损坏而导致设备发生事故。因此必须采取综合措施来限制电力系统中的过电压。避雷器就是电力系统防雷保护措施之一。101.避雷器是用来限制过电压的一种主要保护电器，是发电厂变电所防雷保护的基本保护措施之一。2.工作原理：通常避雷器接在系统与地之间，与被保护设备并联。在正常运行电压下，氧化锌电阻片呈现极高的电阻，通过它的电流只有微安级；当系统出现危害电器设备绝缘的过电压时，由于氧化锌电阻片的非线性，避雷器两端的残压被限制在允许值之下，并且吸收过电压能量，从而保护了电器设备的绝缘。工程图中符号11避雷器的运行特性

1)在正常工作电压情况下，避雷器对地有较高的绝缘电阻，等于开路。

2)在出现异常电压(如大气过电压)时，不论异常电压频率的高低，避雷器均能很快地对地接通，使雷电流迅速对地放电。这时避雷器电阻变得很小，接近短路。

3)在异常电压、大电流通过避雷器时，避雷器不能过热或损坏。

4)在雷电流以及短的时间通过后恢复到正常电压时，能迅速灭弧，电阻马上变得极大，对地又立即不通，停止放电，阻止电路的正常工频电流跟随通过。12分流：采用避雷器来限制雷电过电压波，将雷电流分流入地。避雷器被保护设备接地体13讲课内容第二章、避雷器的基本结构14避雷器阀式避雷器普通型磁吹型FS型FZ型FCZ型FCD型氧化锌避雷器一、避雷器的分类技术发展•1896-1908年，羊角放电间隙，间隙上加装磁吹线圈并串联线性电阻；•1907-1920年,氧化铝和氧化铅代替间隙串并线性电阻，阀式避雷器的原型；•1920-1930年，氧化铝和氧化铅电阻器外串羊角间隙；•1930-1940年，发明碳化硅（SiC）非线性电阻片（SiCR）；•1940-1950年，SiCA迅速发展和普及；我国开始使用第一代普阀式避雷器。•1950-1960年，SiCR通流能力的提高和残压的降低，致力于改善间隙的结构，降低冲击放电电压并提高工频续流能力，出现磁吹阀式避雷器。第二代避雷器－磁吹避雷器；1960年开始研制MOR，1970年问世电力系统，我国中压MOA七十年代末问世，发展很快，第三代避雷器；1980年后开始研制GMOA（带间隙MOA）1990年后出现合成绝缘外套MOA。保护间隙一个或两个间隙管式避雷器多个均匀的小间隙•间隙和管式避雷器的缺点–伏秒特性太陡，放电分散性大，绝缘配合困难–动作后形成幅值很高的截波，危及变压器绝缘19

阀式避雷器多个均匀的小间隙串/并联非线性电阻，电阻非线性系数为0.25~0.45.201-密封橡皮2-压紧弹簧3-间隙4-阀片5-瓷套6-安装卡子二、阀式避雷器结构212223由装在密封瓷套中的间隙（又称火花间隙）和非线性电阻（又称阀片）串联。火花间隙将带电部分与阀片隔开，阀片电阻值与流过的电流有关，电流愈大电阻愈小。有普通型和磁吹型两类。电阻阀片由金刚砂（SiC）和结合剂烧结而成，称为碳化硅阀片主要应用在变电所的高压防雷，特点是通流量大，但是反应时间比较长，是电力系统较为常见的高压防雷产品。

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其突出优点在于：

■采用高性能氧化锌电阻片，使产品通流能量大、大电流冲击时残压低，保护性能好。

■采用新型的防爆结构，当产品内部故障导致压力剧增时，通过压力释放装置使内部压力得以释放。

避雷器结构：

■单柱型

■多柱并联型依据主要标准：

■

GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》

■GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》

瓷套型避雷器（单元节结构图）三、氧化锌避雷器结构2526氧化锌避雷器的优点1、由于氧化锌避雷器无串联火花间隙，所以避免了对电压分布及放电电压的影响，即由于瓷套外污秽使串联火花间隙放电电压不稳定的缺点，具有极强的抗污性能。2、由于氧化锌避雷器无串联火花间隙，极大地改善了避雷器的特性，消除了有串联火花间隙放电需要一定的时延，提高了对设备保护的可靠性。3、使电气设备所受的过电压可以降低。因无串联火花间隙，在整个过电压过程中都有电流流过，降低了作用在变电站电气设备上的大气过电压幅值。274、又于氧化锌避雷器电阻片具有较好的非线性，在正常工作电压下，避雷器只有很小的泄漏电流通过，而在过电压下动作后并无工频续流通过，因此避雷器释放的能量大为减小，从而可以承受多重雷击，延长了工作寿命。5、由于氧化锌阀片的通流能力很大，提高了避雷器的动作负载能力。6、可以对大容量电容器组进行保护。7、体积小，质量小，结构简单，运行维护方便。氧化锌避雷器的优点（续）29-重量减轻

:27%-体积减小

:22%-部件数量减少

:50%旧式避雷器构造均压环ZnO阀片

(标准型)绝缘筒均压电容绝缘子连接导体导体高梯度避雷器构造

绝缘子绝缘筒均压环ZnO阀片(高梯度型)500kV用老式避雷器与应用高梯度阀片的GIS用高梯度避雷器的比较30GIS避雷器结构31MOA型号产品型式：Y—表示瓷套式金属氧化物避雷器YH（HY）—表示有机外套金属氧化物避雷器结构特征：W—表示无隙

C—表示串联间隙使用场所：S—表示配电型

Z—表示电站型

R—表示并联补偿电容器用D—表示电机用

T—表示电气化铁道用

X—表示线路型附加特性：W—表示防污型

G—表示高原型

TH—表示湿热带地区用

DL—表示电缆型避雷器32Y10W-200/520Y：氧化锌避雷器10：标称放电电流10kAW：无间隙200：额定电压200kV520：标称放电电流下的最大残压146：长期工作电压MOA型号（举例）避雷器参数34MOA的几个重要参数避雷器的额定电压（Ur）：施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值。按照此电压所设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。它是表明避雷器运行特性的一个重要参数，但它不等于系统额定电压。避雷器的持续运行电压（Uc）：在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。

Ur=1.25Uc或Uc=0.8Ur

•工频参考电压（Uref.ac）IEC定义

在避雷器通过工频参考电流时测出的避雷器的工频电压最大值除以√2。通常Uref低于或接近于“拐点”，高于Ur。Uref.ac的作用是选择试品，对于用户作为监控运行情况的参考避雷器的特性

工频参考电流（Iref.ac）

用于确定避雷器工频参考电压的工频电流阻性分量的峰值。工频参考电流应足够大，使杂散电容对所测避雷器参考电压的影响可以忽略，该值由制造厂规定。典型范围为每平方厘米电阻片面积0.05～1.0mA。直流参考电压（Uref.dc）

在避雷器流过直流参考电流时测出的避雷器的直流电压平均值。直流参考电流（Iref.dc）

用于确定避雷器直流参考电压的直流电流平均值。通常取1～5mA。避雷器保护水平（由残压决定）避雷器的标称放电电流：用来划分避雷器等级的、具有8/20μs波形的放电电流峰值。

避雷器的残压:放电电流通过避雷器时其端子间的最大电压值。–雷电冲击电流（8/20µS）残压–陡波冲击电流（1/5µS）残压–操作冲击电流（30/80µS）残压避雷器保护水平–雷电冲击保护水平

陡波电流冲击下最大残压除以1.15和雷电冲击最大残压两值中较大者为避雷器的雷电冲击保护水平–操作冲击保护水平

避雷器的操作冲击保护水平是规定的操作电流冲击下最大残压1.41.15荷电率

表征单位电阻片上的电压负荷，是金属氧化物避雷器的持续运行电压峰值与参考电压（Ucp/Uac.ref）的比值。荷电率的高低对避雷器老化（寿命、保护特性）的影响很大。荷电率一般采用45％～75％，甚至更高。压比

避雷器雷电冲击残压与参考电压之比，例如10kA压比为U10kA/U1mA。压比越小，保护性能越好，目前产品压比约为1.6～2.0。选用避雷器的一般程序2.1根据系统最高工作电压确定避雷器的持续运行电压。2.2估算避雷器安装点的暂时过电压幅值和持续时间。2.3估算通过避雷器的雷电过电压放电电流的最大幅值。2.4估算通过避雷器的操作过电压放电电流和能量。2.5选择避雷器的额定电压、标称放电电流等级。2.6确定所选择避雷器的保护水平。2.7根据避雷器与被保护物的距离和其他影响因素，计算用避雷器保护时在被保护设备上出现的过电压值。2.8校核被保护设备的雷电过电压、操作过电压耐受强度是否高于被保护设备上出现的过电压值。

GB11032Ur的选择暂时过电压UT的选择接地方式非直接接地系统直接接地系统系统标称电压3~2035~66110~220330~500UT1.1UmUm1.4Um/√31.3Um/√3（母线侧）1.4Um/√3（线路侧）标称电流的选择避雷器雷电过电压保护水平典型避雷器选择（110kV）典型避雷器选择（110kV中性点）典型避雷器选择（220kV）典型避雷器选择（220kV中性点）例子：雷击侵入波事故

2004年8月11日雷雨天气，110kV系统有雷击接地故障。雷电侵入波导致某供电公司五莲站110kV莲街线105开关C相热备用状态下发生过电压击穿。该开关为北京ABB产品，1999年安装。通过对故障相解体检查，弧触头未发现电弧痕迹，主触导电部分电弧烧伤严重。多次发生220kV变电站雷雨天气下，系统35kV侧进线雷电侵入波，导致35kV母线短路，发生变压器由于近距故障导致主变损坏。某供电公司发生110kV系统线路远方雷击接地故障，导致220kV红庙站主变中性点绝缘击穿，变压器损坏事故。53讲课内容54（1）避雷器在制造过程中可能存在缺陷而未被检查出来，如在空气潮湿的时候或季节装配出厂，预先带进潮气；（2）在运输过程中受损，内部瓷套破裂，并联电阻震断，外部瓷套碰伤；（3）在运输中受潮，瓷套端部不平，滚压不严，密封橡胶垫圈老化变硬，瓷套裂纹等原因；（4）并联电阻和阀片在运行中老化；（5）其他劣化。这些劣化都可以通过试验来发现，从而防止避雷器在运行中的误动作和爆炸等事故。试验的目的55试验中的几个重要概念56试验分类：例行试验、诊断性试验例行试验可发现常见缺陷或缺陷症兆便于现场实施兼顾传统和经验诊断性试验例行试验异常，需进一步明确缺陷性质、位置有家族性缺陷，需进一步明确状态经历严重不良工况，需进一步明确状态57初值：代表设备“原始”状态的试验值初值：比较的基础出厂试验值交接试验值或首次预试值大修后首次试验值如何理解“原始”：选择正确的初值受安装环境影响：交接或首次预试值，如套管电容量等不受安装环境影响：出厂试验值，如Tr.绕组电阻受大修影响：大修后首次试验值58注意值/警示值：缺陷的明确性注意值：可能存在或可能发展为缺陷受环境、试验条件等影响大，试验数据分布范围大仅凭试验值的大小无法确定设备的状态对分析设备状态有参考价值如绝缘电阻警示值：设备已存在缺陷并有可能发展为故障有警示值的状态量通常稳定、不受环境影响正常设备不应超过警示值，如Tr.绕组直流偏差,C或超过警示值就不能保证设备安全运行，如Oil耐压值避雷器巡检试验（状态检修）金属氧化物避雷器巡检及例行试验巡检项目基准周期要求外观检查500kV及以上：2周220kV/330kV：1月110kV/66kV：3月外观无异常避雷器例行试验（状态检修）金属氧化物避雷器例行试验项目

例行试验项目基准周期要求红外热像检测

500kV及以上：1月220kV/330kV：3月110kV及以下：半年无异常温升运行中持续电流检测1年见18.1.3条直流1mA电压(U1mA)及在0.75U1mA下漏电流测量3年（无持续电流检测）6年（有持续电流检测9年（阀厅内）U1mA初值差不超过±5%

且不低于GB11032规定值（注意值）0.75U1mA漏电流初值差≤30%

或≤50uA（注意值）底座绝缘电阻3年（无持续电流检测）6年（有持续电流检测9年（阀厅内）≥100MΩ放电计数器功能检查功能正常红外热像检测无间隙金属氧化物避雷器的诊断可按规定执行。当热像异常或相间温差超过规定时，应用其他试验手段确定缺陷性质及处理意见。表金属氧化物避雷器允许的相间温差及最大工作温升参考值110kV氧化锌避雷器内部受潮

发热相的温升及相间温差大大超过表9的规定，属紧急缺陷。220kV氧化锌避雷器内部受潮FCZ2的内部受潮220kV避雷器上节瓷套表面局部过热电导电流:561微安,避雷器已经严重受潮

避雷器诊断试验（状态检修）金属氧化物避雷器诊断性试验诊断性试验项目技术要求工频参考电流下的工频参考电压应符合GB11032或制造厂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相关出厂试验相关抽样试验按批次抽取试品，每半年对电阻片进行一次加速老化试验

型式试验

新产品试制定型

型式试验定期试验定期试验是三年作一次，从产品中抽取3只

71氧化锌避雷器试验项目一、测量绝缘电阻二、直流1mA电压及0.75U1mA下的泄漏电流三、工频参考电压和持续电流四、放电计数器试验氧化锌避雷器试验项目72绝缘电阻测试测试目的仪器设备的选择危险点分析及控制措施测试前的准备工作现场测试步骤及要求测试注意事项测试报告编写结果分析一、绝缘电阻测试73试验目的测量氧化锌避雷器的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等缺陷，当避雷器密封良好时，其绝缘电阻值很高，受潮后则下降很多。74L进行绝缘电阻试验的仪器—绝缘电阻表EG放电指示灯启动开关电源开关75避雷器绝缘电阻试验试验仪器的选择及接线76避雷器底座绝缘电阻试验试验仪器的选择及接线77（1）了解被试设备现场情况及试验条件（2）测试仪器、设备准备齐全选择合适的绝缘兆欧表、温湿度计、测试线、放电棒、接地线、试验围栏等，检查绝缘兆欧表、绝缘工器具的检定证书有效期。测试前的准备工作781、选择绝缘电阻表，按规定35KV及以上避雷器应使用5000V兆欧表，基座绝缘电阻应使用2500V兆欧表。2、检查绝缘电阻表。3、对避雷器停电和放电。4、对避雷器外观进行检查并清洁表面。5、接线。6、测量绝缘电阻。7、对避雷器进行放电。8、记录。试验步骤79危险点分析及控制措施1、防止高处坠落人员在拆、接高压引线时，如需登高，必须系好安全带，使用梯子时必须有人扶持或绑牢。2、防止人员触电必须将避雷器从各方面完全断开，验明无电压后方可进行，测试工作应由两人担任，试验中测试人员不得触碰导体，试验前后或变更接线前均应将被试设备充分放电，试验引线应先接地，再操作。与带电体保持足够的安全距离，必须站在绝缘垫上。危险80影响绝缘电阻的主要因素1、温度的影响。2、湿度和脏污的影响。3、放电时间的影响。4、感应电压的影响。下面具体说明一下81温度的影响测量绝缘电阻时，试品温度一般应在10-40℃之间，绝缘电阻随温度升高而降低，但目前还没有一个通用的固定计算公式。温度换算最好以实测决定。82湿度和脏污的影响测量绝缘电阻时，空气相对湿度不高于80%，过于潮湿会在避雷器表面凝结一层水膜，造成表面泄漏通道，使绝缘电阻明显降低，此时应在避雷器套管上装设屏蔽环，并连接到绝缘电阻表的屏蔽端子。83体积电阻表面电阻测量的结果是体积电阻与表面电阻并联值！！84LGU=0AVE基本原理图B85AI2II=I1+I2iGIA流过电流表的电流仅仅是体积电阻电流不加屏蔽的原理图R1R2R3I186放电时间影响若在上一次试验后，接地放电时间不充分，绝缘内积聚的电荷没有完全释放，仍积有一定的残余电荷，会直接影响到绝缘电阻的测量结果。极性相同，R测>R真；极性相反，R测<R真。87感应电压的影响测量变电所、升压站高压母线附近避雷器绝缘电阻时，若感应电压太高，会对安全和试验结果产生较大影响。88试验结果分析及试验报告编写一、试验结果分析1、试验标准及要求绝缘电阻值不小于2500MΩ（GB50150-2006），底座绝缘电阻不小于100MΩ（输变电设备状态检修试验规程）。2、试验结果分析1）不应小于一般的允许值。2）试验数值的相互比较，将试验数据与历史数据或同类设备、同一设备相间比较，不应有明显的降低或较大差异。3）应排除温度、湿度、脏污的影响。89测试目的试验时机仪器设备的选择危险点分析及控制措施测试前的准备工作现场测试步骤及要求测试注意事项结果分析及测试报告编写直流1mA电压及0.75U1maA下的泄漏电流试验二、直流1mA电压及0.75U1maA下的泄漏电流试验90试验目的1、测量氧化锌避雷器的U1mA，主要是检查阀片是否受潮、老化，确定其动作性能是否符合要求，直流1mA参考电压一般等于或大于避雷器额定电压的峰值。2、0.75U1mA直流电压一般比最大工作相电压要高一些，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。

氧化锌避雷器U1mA及0.75U1mA下泄漏电流测量要求：U1mA初值差不超过±5％，且不低于GB11032规定值（注意值），0.75U1mA下泄漏电流初值差≤30％或≤50μA（注意值）。差异之处不足之处：不论MOA内电阻片面积的大小，都以1mA作为参考，对于大面积和小面积电阻片，电流密度差异很大，实际上处于伏安曲线的不同区段，因此反应老化的敏感性不一致；由于电阻片面积不同，在0.75U1mA下漏电流的大小开始就不一样，而老化表现为在相同测试电压下漏电流的明显增加，DL/T596中不论电阻片面积的大小，一律用50μA作为注意值，并不合适；

为了在保留此项目的前提下，尽可能克服其存在的问题，状态检修规程明确了以下要求：将注意值从单纯的不超过50μA，修改为在相同的测试电压下（0.75U1mA），漏电流与初值比，增加不超过30%；或者不超过50μA；对于多柱并联的MOA，明确直流U1mA是指每柱1mA。94测试时间按输变电设备状态检修试验规程规定，这项试验的基准周期为3年（无持续电流检修）或6年（有持续电流检测）对于单相多节串联结构，直流参考电压偏低或及0.75倍直流参考电压下泄漏电流偏大时，应先排除电晕和外绝缘表面泄漏电流的影响，有下列情形之一的也应进行本项试验1、避雷器红外热像检测时，温度同比异常2、运行电压下持续电流偏大3、有电阻片老化或内部受潮的家族缺陷，隐患尚未消除。下面我们看一张现场图片95试验前的准备工作1、了解被试设备现场情况及试验条件。勘查现场，查阅相关技术资料，包括该设备历年试验数据及相关规程等，掌握该设备运行及缺陷情况。2、试验仪器、设备选择选择合适的直流高压发生器、万用表、试验线、温湿度计、绝缘杆、放电棒、接地线、安全帽、安全带、电工常用工具、临时安全遮栏、标示牌等，并查阅相关检定证书有效期。3、办理工作票并做好现场安全和技术措施向其余试验人员交待工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点、明确人员分工及试验程序。96试验仪器、设备的选择1、根据不同试品电压要求，选择不同电压等级的直流高压发生器，试验电源应能满足试验的极性和电压值，还必须具有足够的电源容量。2、试验电压应在高压侧测量，一般用电阻分压器进行测量。3、测量用的微安电流表，其准确度不低于1.0级。97危险点分析及控制措施1、防止高处坠落人员在拆、接放电计数器一次引线时，如需登高，必须系好安全带，使用梯子时必须有人扶持或绑牢。2、防止高处落物伤人高处作业应使用工具袋，上下传递物品应用绳索拴牢传递，严禁抛掷。3、防止人员触电测试人员不得触碰导体，试验前后或变更接线前均应将被试设备充分放电，变更接线或试验结束时，应首先将调压器回零，然后断开电源，试验引线应先接地，再操作。与带电体保持足够的安全距离，试验设备金属外壳应可靠接地，必须站在绝缘垫上。危险98现场试验步骤及要求被试避雷器末端接地，试验电压加在高压侧，保持测试线对地足够安全距离1、拆除或断开MOA对外一切连线，将MOA接地放电。2、将表面擦净，进行接线，检查正确后，拆除地线，开始试验。3、确认电压输出在零位，接通电源，缓慢升压至0.75U1mA（计算值），读取并记录泄漏电流值。4、将电流升至1mA时，读取电压值U1mA，降压至零。5、断开试验电源，充分放电，接地。6、拆除试验引线、清理现场。99试验注意事项1、测试前应先测试绝缘电阻，其值应正常。2、测试采用负极性直流电压。3、泄漏电流大于200μA以后，放慢升压速度，准确读取U1mA电压值。4、测量导线应使用屏蔽导线，如受潮或脏污等原因使数据异常，应采取屏蔽措施。5、直流高压的测量应在高压侧进行，误差应不大于2%。6、试验回路的接地应在被试品处接地。100101不拆引线测量500kV避雷器不拆引线，避雷器与变压器或CVT相连，施加电压（210）传递到变压器中性点上，危急绝缘，要求反向加压。测量第二节时，为限制发生器的负载，保证基座绝缘，在接入10kV避雷器或一个电阻箱（5、10、15、20（M）不拆引线测量500kV避雷器104。

图3是测试避雷器Ⅲ节的标准接线，应保持3~4米的水平距离后对准直发器的倍压筒垂直放线连接，这样接线能尽量减少高压引线对低压测量回路的影响。图3接地

ⅠⅢⅡ＋－L105

图4是试验Ⅱ节避雷器的标准接线图，可不考虑第Ⅰ节避雷器对试验数据的影响。

一般500kV避雷器上节U1mA要略高于下两节正常值的3kV左右

图4接地

ⅠⅢⅡ＋－uA106

。如果上节避雷器U1mA近似于下节的参考电压，那么Ⅰ、Ⅱ节U1mA可采取一次操作，分别读取的方法。

当总泄漏电流超过1mA、未达2mA时，低压uA表1mA先期到达，作为第Ⅱ节U1mA。继续缓慢升压，当高压uA表数值减低压uA表数值等于1mA时，仪器上所显示的既是第Ⅰ节避雷器U1mA。图4接地

ⅠⅢⅡ＋－uA107

如果第Ⅰ节避雷器U1mA低于第Ⅱ节避雷器U1mA，可采取图5接线法进行第Ⅱ节避雷器试验。

先将避雷器末端接入带电监测表（计数器）的引线打开，接在10kV氧化锌避雷器上，避雷器另一端接地，这样第Ⅲ节避雷器U1mA远高于第Ⅱ节避雷器U1mA，抬高电位达到试验目的。图5接地

ⅠⅢⅡ＋－uA10kV氧化锌避雷器108

图6是试验第Ⅰ节避雷器的接线图。因现在500kV变电站的设计接线均是避雷器与CVT并联后经刀闸联接母线，所以必须拆避雷器上的一次引线方可进行试验，否则CVT一起同受200kV左右的直流U1mA。图6接地

ⅠⅢⅡuA＋－109110220kV不拆引线直流泄漏试验后，要对邻近停电检修的电容式电压互感器进行逐节、逐相充分放电，以免误伤检修清扫人员。原因是这样的，试验人员做220kV、500kV避雷器U1mA电压时，分别要加160kV、200kV左右的直流电压，易使CVT积蓄电荷并建立相应的感应电压，当人接触CVT时会对人体放电。同时登高接线人员要做好防感应电的安全措施。

112影响泄漏电流的因素图2-2-14微安表接入试品CX高压侧接线图由于接往被试品的高压连接导线暴露在空气中，沿导线表面的空气将发生游离，对地产生一定的泄漏电流，影响测量结果的准确性。增加高压导线直径，减少尖端及增加对地距离、缩短连接线长度、采用屏蔽都可减少这种影响。

微安表必须有金属屏蔽，应采用屏蔽线与试品联接。高压引线的屏蔽引出应与仪表端的屏蔽紧密联接

高压连接导线对泄漏电流的影响

113影响泄漏电流的因素泄漏电流可分为两种，体积泄漏电流和表面泄漏电流。表面泄漏电流的大小，主要决定于被试品的表面情况，如表面脏污和受潮等，并不反映绝缘内部的状况，不会降低电气强度。在泄漏电流试验中，所要测量的是体积泄漏电流。在恶劣条件下，表面泄漏电流要比体积泄漏电流大得多，将使试验结果产生很大误差。为了获得比较正确的试验结果。必须采用加屏蔽环的办法，以消除表面泄漏电流的影响。做法是在试品高电位端用裸金属软线紧密绕几圈后与高压引线的屏蔽相联接表面泄漏电流的影响

图2-2-15排除试品CX表面影响接线图114其他接线方法对氧化锌避雷器等试品接地端可分开的情况下，也可采用在试品的底部(地电位侧)串入电流表进行测量的方式。但也必须使用屏蔽线图2-2-16微安表接低压侧试验接线图图2-2-17微安表接低压侧试验接线图当要排除试品表面泄漏电流的影响，可用软的裸铜线在试品地电位端绕上几圈并与屏蔽线的屏蔽相联接115试验结果分析及试验报告编写一、试验结果分析1、试验标准及要求MOA直流电压数值不应低于GB11032规定，与初值或制造厂规定值比较，不应超过±5%，0.75U1mA电流不大于50μA，≤30%初值。2、试验结果分析将试验数据结合温湿度，与历史数据或同类设备比较，并结合规程及其他试验结果进行综合判断。记录环境温度，温度每升高10℃，直流U1mA约降低1%，必要时进行温度换算。116避雷器故障诊断实例1避雷器泄漏电流大的故障诊断事件某供电局购买避雷器Y10W100/260出厂数据合格，而到现场75%U1mA下的泄漏电流均超过50µA。已经排除仪器仪表、天气和接线的因素外，数据仍然大。

117避雷器故障诊断实例1续原因由于变电站一次设备在室内，该CVT、MOA间隔中，两者相距很近，直流试验电压（150kV）对电容式电压互感器的分压电容有充放电现象，导致75%U1mA下的泄漏电流偏大。而将电容式电压互感器的分压电容两端短接接地，试验数据合格。教训综合分析。118避雷器故障诊断实例2避雷器泄漏电流大的故障诊断事件南阳避雷器厂Y10W-200/520W1997年7月出厂，三相均超标。

相别部位编号U1mA(kV)75%U1mA(µA)A上0259152.621下0259148.9138B上0000152.814下0000150.567C上0006154.023下0006151.350119避雷器故障诊断实例2续原因安装时上下节固定时出问题，上下节封闭不严导致下雨时进水受潮。

全部更换为南阳避雷器厂Y10WZ-200/520W2000年3月出厂，三相均合格。120避雷器故障诊断实例35避雷器泄漏电流大的故障诊断事件南阳避雷器厂Y5W-421993年2月出厂，A相均超标。

相别编号U1mA(kV)75%U1mA(kV)(µA)A022073.983A(更换后)401177.46B022975.214C001674.311121避雷器故障诊断实例3续原因氧化锌阀片老化。

A相更换为南阳避雷器厂Y5WZ-52.7/520W2001年1月出厂，数据合格。122测试目的测量范围仪器设备的选择危险点分析及控制措施测试前的准备工作现场测试步骤及要求测试注意事项结果分析及测试报告编写工频参考电压和持续电流试验三、工频参考电压和持续电流试验123基本概念避雷器泄露电流：1）通过氧化锌电阻片的电流2）通过固定氧化锌电阻片的绝缘材料的电流3）通过避雷器瓷套的电流通过电阻片（阀片）的电流是泄露电流的主要成分，认为是避雷器的总泄露电流。1、阻性电流（10%~20%）2、容性电流（主要）

124试验目的

在运行电压下测量MOA交流泄漏电流可以在一定程度上反映MOA运行的状态，在正常运行情况下，流过避雷器的电流主要容性电流，阻性电流只占很小一部分，约为10%-20%，当阀片老化、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，而阻性电流大大增加，所以测量避雷器运行电压下的交流泄漏电流及阻性电流和容性电流是现场监测避雷器运行状态的主要方法，特别是阻性电流对发现氧化锌避雷器受潮有重要意义，测试分为停电测试及带电测试。125内部受潮220kV避雷器上节瓷套表面局部过热电导电流:561微安,避雷器已经严重受潮

126（一）停电测试127试验前的准备工作1、了解被试设备现场情况及试验条件。勘查现场，查阅相关技术资料，包括该设备历年试验数据及相关规程等，掌握该设备运行及缺陷情况。2、试验仪器、设备选择选择合适的试验变压器、阻性电流测试仪、万用表、试验线、温湿度计、绝缘杆、放电棒、接地线、安全帽、安全带、电工常用工具、临时安全遮栏、标示牌等，并查阅相关检定证书有效期。3、办理工作票并做好现场安全和技术措施向其余试验人员交待工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点、明确人员分工及试验程序。128试验仪器、设备的选择高压试验变压器额定电压应大于避雷器最大工作电压129危险点分析及控制措施1、防止高处坠落2、防止高处落物伤人高处作业应使用工具袋，上下传递物品应用绳索拴牢传递，严禁抛掷。3、防止人员触电试验前后或变更接线前均应将被试设备充分放电，加压前应向工作负责人汇报，不允许有交叉作业，变更接线或试验结束时，应首先将调压器回零，然后断开电源，与带电体保持足够的安全距离，试验设备金属外壳应可靠接地，必须站在绝缘垫上。危险130现场试验步骤及要求试验步骤：1、拆除或断开避雷器对外的一切连线，将避雷器接地放电。2、进行试验接线并检查。3、合上电源，将电压加至持续运行电压和系统运行电压，分别记录总泄露电流峰值、有效值、阻性电流峰值、有功损耗，记录并降压为0.4、断开电源，对避雷器进行充分放电，挂接地线，拆除或变更试验接线。131试验注意事项1、在施加运行电压前必须通过绝缘电阻测试合格。2、试验过程中试验人员应口号联系清楚，加压过程中有人监护并呼唱。3、升压必须从零开始，不可冲击合闸。4、施加工频参考电压的时间应严格控制在10S以内。5、阻性电流测试仪只能用于低压小电流测试，所有引线必须远离高压端。132133134四、结果分析避雷器在持续运行电压下的阻性电流或总电流值应符合产品技术条件的规定。测量运行条件下的全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较，有明显变化时加强监测，当阻性电流增大到一倍时，应采取其他手段进行检查。由于现场测试因素的影响，应将避雷器前后测试数据单独进行比较。阻性电流值进行温度换算后与初始值比较。（温度每升高10℃，电流增大3%~5%）带电测试与初始值比较主要指：与投运时的测量数据比较，与前一次测量数据比较、同组相邻避雷器试验数据比较、同时期、同制造厂、同型号设备测量数据比较。135MOA性能分段评价：按照阻性电流不能超过总电流的20%要求，φ不能小于75°φ0°~74.99°75°~76.99°77°~77.99°80°~82.99°83°~87.99°≥88°性能劣差中良优有干扰136（二）带电测试137（一）MOA带电测试原理138MOA带电测试接线139带电测试的危险点1选取电压信号时，先查电压互感器的二次端子号，（最好是二次人员配合），只能从计量或测量端子引，千万不能从保护端子引，以免误动作，接线时一定要防止短路。2测出参数后，电压引线一定要先拔互感器侧的端子，再拔面板上的端子，否则，先拔后者而前者未拔易短路。3拆完电压电流线后再拆地线。4雷雨前或远方有雷云时，立即停止试验，即便是最后一组的最后一相。5严禁将电力测试线举过避雷器底座法兰，不得将手、工具举过避雷器底座法兰，尽量使用绝缘杆进行搭接。140141142(1)对新投运的110kV以上MOA，在投运初期，应每月带电测量一次MOA在运行电压下的泄漏电流，三个月后改为半年一次。有条件的尽可能安装在线监测仪，以便在巡视时观察运行状况，防止泄漏电流的增大。(2)不同生产厂家，对同一电压等级的MOA在同一运行电压下测得的泄漏电流值差别很大，不以泄漏电流的绝对值作为判定MOA质量状况的依据，而应与前几次测得的数据作纵向比较，三相之间作横向比较。结论与建议143(3)若阻性分量增加到初始值的1.5倍时，应适当缩短测量周期;若阻性分量增加到初始值的2倍时，应立即停电检查。(4)谐波含量偏大时，会使测得的阻性电流峰值Irp数据不真实，而阻性电流基波Ir1p值是一个比较稳定的值，因此在谐波含量比较大时，应以测得的IR1P值为准。结论与建议续影响MOA泄漏电流测试结果的因素

MOA两端电压中谐波含量的影响

MOA两端电压波动的影响

MOA外表面污秽的影响

温度对MOA泄漏电流的影响

湿度对测试结果的影响

运行中三相MOA的相互影响

测试点电磁场对测试结果的影响

空间分布电容影响受空间分布电容的影响，带电测试时的阻性电流一般的规律是A>B>C，B相基本上不受影响。但有时也不一定。由于相间干扰影响，A、C相电流相位都要向B相方向偏移，一般偏移角度2～4°左右，这导致A相阻性电流增加，C相变小甚至为负。(5)在带电测试时，对发现异常的MOA，在排除各种因素的干扰后，仍存在问题，建议停电作直流试验，测取直流电压及75%直流参考电压下的泄漏电流，以确诊MOA是否质量合格。确认MOA存在质量问题，应及时与制造厂联系，以便妥善处理。（6）交接时：MOA的IX,Ir和Ic初始值必须存入设备档案；IX,Ir和Ic值必要时进行温度折算．（7）工频参考电压判断标准是与初始值和历次测量值比较。110kV及以上的MOA，降低超过10%时，宜退出运行。148避雷器事故案例41中性点不接地系统避雷器爆炸事故事件某10kV变电所于某日凌晨6时，发现10