不同安裝位置金屬氧化物避雷器試驗(yàn)方法研究

吳曉東

摘要：金屬氧化物避雷器是當(dāng)前最為有效的避雷器，所以做好避雷器的試驗(yàn)有著重要的意義。但是，在我們的工作中，如何選擇最為合適的試驗(yàn)方法并不是一個(gè)很簡(jiǎn)單的問題，它關(guān)系到很多的方面?；诖?，對(duì)于不同安裝位置金屬氧化物避雷器試驗(yàn)方法的研究將會(huì)有著重要的意義。本文簡(jiǎn)述了金屬氧化物避雷器的特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)例分析了不同安裝位置金屬氧化物避雷器的試驗(yàn)方法，希望給這方面的研究起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：金屬氧化物避雷器；試驗(yàn)方法

金屬氧化物避雷器是由閥式避雷器演變得來的，是我們現(xiàn)代社會(huì)中最為有效、性能最好的避雷器。簡(jiǎn)單來說，避雷器作為一種過電壓保護(hù)裝置，它主要是用來將電網(wǎng)電壓升高達(dá)到避雷器規(guī)定的動(dòng)作電壓時(shí)通過避雷器動(dòng)作，對(duì)過電壓負(fù)荷進(jìn)行釋放，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)電壓升高的幅值起到一定的限制作用，使其不受損壞，進(jìn)而保證整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)營(yíng)。此外，它除了住了限制雷電過電壓之外，還可以對(duì)一部分操作過電壓起到限制效果。

在當(dāng)代的電力系統(tǒng)中，金屬氧化物避雷器是非常重要的一部分，它會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不可忽視的作用?；诖?，對(duì)于金屬避雷器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是非常必要的，但是，當(dāng)我們?cè)囼?yàn)的過程中，由于停電的時(shí)間比較短，如何才能選擇最合理的方法進(jìn)行試驗(yàn)不僅關(guān)系到整個(gè)試驗(yàn)?zāi)芊癜踩M(jìn)行，還和整體的工作量及工作效率有著最為直接的關(guān)系。

因此，做好不同安裝位置金屬氧化物避雷器試驗(yàn)方法研究可以對(duì)我們的試驗(yàn)起到非常好的指導(dǎo)作用。本文結(jié)合某一土800kV換流站直流場(chǎng)金屬氧化物避雷器，對(duì)其在電流為直流1mA、參考電壓為U1mA和0.75U1mA情況下的的泄露電流進(jìn)行測(cè)量，并結(jié)合每不同裝位置的避雷器提出相應(yīng)的試驗(yàn)方法。

一、單柱單節(jié)及單注雙節(jié)避雷器

在直流場(chǎng)里面，避雷器很多都是屬于單柱單節(jié)避雷器或者單注雙節(jié)避雷器，針對(duì)這一類避雷器，整體來說，試驗(yàn)的方法非常簡(jiǎn)單。不過，針對(duì)轉(zhuǎn)換母線避雷器，由于其在安裝的過程中，位置一般都會(huì)取的比較高，所以我們要處理好其本體和加壓線之間的距離，而且這二者之間的角度最好大于75度，只有保證了加壓線和電流測(cè)量線之間應(yīng)有的距離，才能又有效地預(yù)防電流測(cè)量線與高壓線之間的藕合電流的阻性分量流人微安表，進(jìn)而降低實(shí)驗(yàn)誤差。

二、直流線路避雷器

在本文所選擇的實(shí)例中，其直流線路避雷器是單柱5節(jié)避雷器，這種避雷器在安裝的過程中所選的位置比較高，而且高壓引線的半徑要相對(duì)大的多，使得對(duì)其拆裝的過程非常的復(fù)雜，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)給我們的生命、財(cái)產(chǎn)安全帶來一定的危害。基于以上情況，我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候使用的是不拆引線的方式。

（一）針對(duì)第1節(jié)及第2節(jié)的實(shí)驗(yàn)

在本工程實(shí)例中，換流站直流線路避雷器由上到下U1mA整體處于一個(gè)增加的狀態(tài)且各節(jié)U1mA并沒有太大的差距。針對(duì)這種情況，我們可以使用兩表法，對(duì)第一節(jié)與第二節(jié)避雷器一起進(jìn)行試驗(yàn)，下圖為接線原理圖。如果在這個(gè)過程中，避雷器由上到下U1mA的趨勢(shì)如果是下降的，那么我們只有對(duì)其各節(jié)進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)量（如圖1）。

通過上圖，我們可以看出整個(gè)試驗(yàn)過程中，我們使用了兩塊微安表，其中，（1）是高壓微安表，它的讀數(shù)代表著兩節(jié)避雷器電流的和，如果將表（1）的讀數(shù)和表（2）的讀數(shù)進(jìn)行相減且為1mA的時(shí)候，第一節(jié)的直流參考電壓U1就是控制臺(tái)的輸出電壓。電壓繼續(xù)升高，如果表（2）的讀數(shù)是1mA的時(shí)候，第二節(jié)的直流參考電壓U1就是控制臺(tái)的輸出電壓。如果我們把控制臺(tái)上的0.75U1mA按鈕按下，表（2）的讀數(shù)則是第二節(jié)避雷器在0.75U1mA情況下的泄漏電流。

（二）針對(duì)第三節(jié)及第四節(jié)的試驗(yàn)

其他的三節(jié)測(cè)量都可以使用單節(jié)測(cè)量，也可以依據(jù)上文中使用的兩表法進(jìn)行試驗(yàn)，因此，其整體的思路和方法是一致的，這里不再對(duì)其進(jìn)行贅述。

（三）底節(jié)避雷器試驗(yàn)

在我們對(duì)底節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，總的原理和下圖2是一致的，在試驗(yàn)的高壓端進(jìn)行表（1）的安裝不會(huì)給試驗(yàn)帶來影響，我們所需要做的只是對(duì)安裝在低壓端的表（2）進(jìn)行讀數(shù)就可以了，表（2）的讀數(shù)在1mA的時(shí)候，控制臺(tái)的輸出電壓和底節(jié)直流參考電壓是相等的（如圖2）。

（四）參考電壓逐節(jié)降低的避雷器試驗(yàn)

這里以土500kV的興仁換流站500kV交流場(chǎng)的某一線路進(jìn)線避雷器作為例子，對(duì)參考電壓逐節(jié)降低的避雷器試驗(yàn)方法進(jìn)行分析。在這個(gè)過程中，上節(jié)U1mA會(huì)比中節(jié)的要大一些，這就使得如果我們按照3.1中使用的方法進(jìn)行試驗(yàn)經(jīng)很難對(duì)直流參考電壓進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，主要是因?yàn)樵谥泄?jié)參考電壓比上節(jié)小的時(shí)候，相對(duì)于上節(jié)，中節(jié)會(huì)先進(jìn)入導(dǎo)通的狀態(tài)，如果總電流到達(dá)儀器的最大量程的時(shí)候，上節(jié)避雷器電流卻依然小于1mA，那么我們必然完不成這一試驗(yàn)。下圖為試驗(yàn)的原理接線圖（如圖3）。

在我們對(duì)上節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候，連接方式可以依據(jù)5（a）進(jìn)行，由于直流電壓會(huì)被施加在上節(jié)以及中下節(jié)的串聯(lián)上，加之氧化鋅電阻片本身所具有的非線性特性，這就會(huì)導(dǎo)致通過中下節(jié)的電流將會(huì)非常的小，一般來說，其不會(huì)超過10A，使它在整個(gè)的試驗(yàn)中可以被忽略。而經(jīng)過表（1）的電流這時(shí)基本是和經(jīng)過上節(jié)避雷器的泄漏電流是一致的。對(duì)于中下節(jié)的進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，可以依據(jù)上圖中的5（b）以及5（c）來完成，這樣表（1）將不會(huì)給試驗(yàn)的結(jié)果造成任何影響，而表（2）的讀數(shù)就是流過中節(jié)避雷器的電流。

三、震蕩裝置避雷器

在本文所選的實(shí)例中，其換流站0050斷路器過零振蕩裝置避雷器是安置在振蕩平臺(tái)上面的，使用的是將20支避雷器按照并聯(lián)的形式安裝的，在這一試驗(yàn)中，由于涉及的避雷器比較多，所以試驗(yàn)接線的過程中所需要注意的事項(xiàng)也就非常的多，比較難以開展，因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們得出借助絕緣桿來試驗(yàn)的方法。一般是把絕緣桿豎在平臺(tái)之上，然后在絕緣桿最上邊大的掛鉤位置系上高壓加壓線。這種方式可以對(duì)試驗(yàn)的效率帶來非常大的提升，我們?cè)谧鐾暌淮卧囼?yàn)以后，只需要把線夾取下然后夾到另一避雷器的上法蘭就可以了，不過需要注意的是，在我們對(duì)接線進(jìn)行更改的過程中，除了做好接地工作以外，還要對(duì)相鄰的避雷針做好放電工作，這能夠有效地保證我們工作人員的人身安全?？傮w來說，這類方法的效果是比較不錯(cuò)的，適用于串補(bǔ)平臺(tái)等類似安裝方法的避雷器使用。

四、多支并聯(lián)避雷器

針對(duì)于多支并聯(lián)，而且下法蘭沒有連到一起的避雷器，我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候可以使用多支避雷器一起測(cè)量的方法，當(dāng)然也可以用裸銅線連接好下法蘭之后按照上文提到的方法進(jìn)行試驗(yàn)。在這個(gè)過程中，同時(shí)進(jìn)行測(cè)量的避雷器數(shù)量主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的容量進(jìn)行確定，針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備是300kV/5mA的直流高壓發(fā)生器，我們可以同時(shí)對(duì)3支避雷器進(jìn)行試驗(yàn)。

以下我們將以3支避雷器試驗(yàn)作為例子對(duì)其進(jìn)行分析，在使用銅線把三支避雷器上法蘭短接之后，接直高發(fā)的高壓端，至于電流測(cè)量線則主要接到三個(gè)避雷器的下端法蘭，并通過微安表進(jìn)行接地。直高發(fā)升壓時(shí)同時(shí)對(duì)三個(gè)表的讀數(shù)進(jìn)行觀察，如果其中一個(gè)讀數(shù)到達(dá)了1mA，我們則對(duì)直高發(fā)的輸出電壓進(jìn)行記錄，然后繼續(xù)將電壓升高，當(dāng)?shù)诙€(gè)表的讀數(shù)達(dá)到1mA的時(shí)候，記錄直高發(fā)的電壓，在之后是第三塊表也到達(dá)1mA的時(shí)候，記錄直高發(fā)的輸出電壓，計(jì)算出3次測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的0.75UlmA，分別測(cè)量其UlmA下的泄漏電流并記錄。

五、結(jié)語

根據(jù)上文可以看出，針對(duì)不同安裝位置的金屬氧化物避雷器，使用與之相應(yīng)的試驗(yàn)方法能夠極大地提升我們的工作效率和工作質(zhì)量。不過，本文關(guān)于這方面的研究還并不是很深入，更多的工作還需要我們加強(qiáng)學(xué)習(xí)，對(duì)其進(jìn)行不斷地探索和研究。

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（作者單位：福州億力電器設(shè)備有限公司）