非拆引線(xiàn)測(cè)試５００ｋＶ避雷器（ＺｎＯ）的應(yīng)用實(shí)踐

許紅軍

1概述

避雷器是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)設(shè)備之一，主要用于限制由線(xiàn)路傳來(lái)的大氣(雷電)過(guò)電壓或操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓。金屬氧化物(ZnO)避雷器，以其優(yōu)異的性能在超高壓電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。對(duì)運(yùn)行中的避雷器進(jìn)行定期試驗(yàn)是保證電力系統(tǒng)安全的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)《電力設(shè)備交接和預(yù)防試驗(yàn)規(guī)程》要求，應(yīng)對(duì)金屬氧化物(znO)避雷器，測(cè)量直流lmA時(shí)的臨界動(dòng)作電壓U1mA和I0.75U1mA直流電壓下的泄漏電流試驗(yàn)。

但近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，500kV電壓等級(jí)系統(tǒng)已逐漸成為電網(wǎng)的主網(wǎng)架，電壓等級(jí)升高以后，設(shè)備的對(duì)地安全距離相應(yīng)提高，結(jié)構(gòu)尺寸也隨之增大，這給設(shè)備的檢修和試驗(yàn)帶來(lái)諸多困難。500kV金屬氧化物避雷器通常由3節(jié)組成，單節(jié)有1.54m左右，加上支柱約有8.5m左右。通常避雷器在做試驗(yàn)時(shí)，須將避雷器的一次引線(xiàn)拆開(kāi)。如此高的距離，需使用特種的專(zhuān)用伸臂車(chē)輛或搭設(shè)腳手架(高型)進(jìn)行一次引線(xiàn)拆除工作，既費(fèi)工費(fèi)時(shí)，又增加了設(shè)備的檢修和試驗(yàn)費(fèi)用與安全風(fēng)險(xiǎn)。

2試驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)為提高試驗(yàn)工作效率，節(jié)省人力、物力，減少設(shè)備停電時(shí)間，在現(xiàn)場(chǎng)我們改善試驗(yàn)方法，嘗試對(duì)500kV金屬氧化物避雷器進(jìn)行不拆一次引線(xiàn)做預(yù)防性試驗(yàn)，測(cè)量直流ImA時(shí)的臨界動(dòng)作電壓UImA和IO.75UImA直流電壓下的泄漏電流。

(2)測(cè)量直流ImA時(shí)的臨界動(dòng)作電壓UImA是為了檢查金屬氧化物避雷器閥片是否受潮，確定其動(dòng)作性能是否符合技術(shù)指標(biāo)要求。測(cè)量IO.75UImA直流電壓下的泄漏電流能夠反映金屬氧化物避雷器的剩余壽命。一般在同一溫度下，泄露電流與剩余壽命成反比。

3試驗(yàn)方法

(1)500kV金屬氧化物避雷器通常由3節(jié)組成，通常拆除引線(xiàn)后，3節(jié)分別測(cè)量直流lmA時(shí)的臨界動(dòng)作電壓UImA和IO.75UImA直流電壓下的泄漏電流。

操作步驟如下：合閘升壓調(diào)整DC高壓輸出，觀(guān)察μA表數(shù)值，達(dá)到1000μA時(shí)，記錄此時(shí)電壓值，即UImA，隨即降壓至IO.75UImA，記錄此時(shí)μA數(shù)值，然后降壓至零。切斷電源對(duì)μA表放電，并沿高壓屏蔽線(xiàn)放電。

(2)改進(jìn)的方法

非拆除高壓一次引線(xiàn)，3節(jié)分別測(cè)量直流lmA時(shí)的臨界動(dòng)作電壓UImA和IO.75UImA直流電壓下的泄漏電流。

測(cè)試第一節(jié)避雷器時(shí)，將高壓一次引線(xiàn)通過(guò)接地刀閘接地。將直流高壓施加于第一節(jié)避雷器下法蘭處，第二節(jié)避雷器和第三節(jié)避雷器串聯(lián)起來(lái)，其動(dòng)作電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第一節(jié)避雷器，常規(guī)情況下第一節(jié)避雷器先行動(dòng)作。第二節(jié)避雷器和第三節(jié)避雷器串聯(lián)回路的泄露電流很小，可以忽略不計(jì)，μA表監(jiān)視的泄漏電流即為第一節(jié)避雷器的泄漏電流。

避雷器的UImA電壓值，通常避雷器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)單位，將第一節(jié)避雷器的UImA電壓值略高于第二節(jié)避雷器的UImA電壓值，第二節(jié)避雷器的UImA電壓值略高于第三節(jié)避雷器的UImA電壓值。當(dāng)直流高壓施加于第一節(jié)避雷器下法蘭處時(shí)，由于第一節(jié)避雷器的UImA動(dòng)作電壓高于第二節(jié)避雷器的UImA動(dòng)作電壓，第二節(jié)避雷器先行動(dòng)作，μA表反映的值即為第二節(jié)避雷器的泄漏電流。

測(cè)量第三節(jié)避雷器的原理同于測(cè)量第一節(jié)避雷器，第一節(jié)和第二節(jié)串聯(lián)起來(lái)，其動(dòng)作電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第三節(jié)。第三節(jié)避雷器先行動(dòng)作，μA表反映的值即為第三節(jié)避雷器的泄漏電流。

4測(cè)試結(jié)果

(1)不拆線(xiàn)測(cè)試方法在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況如何呢，試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)我們進(jìn)行對(duì)比分析。

分別使用兩種方法在淮南田集電V500kV I母線(xiàn)避雷器進(jìn)行了試驗(yàn)，該避雷器為Y20W-420／995型，系南陽(yáng)金冠電氣有限公司制造，2007年2月出廠(chǎng)。測(cè)試條件是，天氣：晴，環(huán)境溫度：23℃，濕度：18％。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中我們可以看出：拆線(xiàn)前后的UImA電壓值相比較，差別較小，完全符合《電力設(shè)備交接和預(yù)防試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定IO.75UImA電流值同樣符合《電力設(shè)備交接和預(yù)防試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的不大于50μA。

(2)測(cè)試中注意的問(wèn)題

①準(zhǔn)確讀取UImA。由于氧化物避雷器的伏安特性，在泄漏電流大于200μA以后，隨著輸出電壓的升高，電流會(huì)急劇增大，所以應(yīng)仔細(xì)升壓，防止升壓過(guò)快，電流突增，超過(guò)1mA。

②防止表面泄漏電流的影響。測(cè)試前應(yīng)將此表面擦拭干凈。測(cè)試中的微安表和高壓引線(xiàn)應(yīng)使用帶屏蔽的。

③氣溫的影響。環(huán)境溫度每增高10℃，UImA約降低1％。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)仔細(xì)記錄環(huán)境溫度，必要時(shí)可進(jìn)行換算。

④濕度的影響。由于相對(duì)濕度也會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響，為便于分析，測(cè)試時(shí)應(yīng)記錄相對(duì)濕度。

⑤在使用不拆除高壓引線(xiàn)方法測(cè)試過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與以往試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及廠(chǎng)家數(shù)據(jù)相比差距較大時(shí)，應(yīng)先仔細(xì)排除環(huán)境、溫度、濕度、屏蔽、升壓速度等因素。然后在拆除高壓引線(xiàn)的情況下對(duì)避雷器再進(jìn)行測(cè)試，認(rèn)真對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以確定避雷器是否有問(wèn)題。