氧化锌避雷器爆炸的原因
10kV线路中避雷器顶部爆裂问题原因分析和解决方法(论文)
10kV线路中避雷器爆顶问题分析和解决方法000（广东电网公司佛山供电局，广东佛山 528100）摘要：10kV线路运行中的避雷器通常的故障表现是本体爆炸，造成线路接地跳闸，而这类型的故障占线路运行故障的大部分。
目前对于该类型的故障防范未能找到有效的技术防范措施。
本文通过对10kV线路中避雷器自身防护问题、爆炸原因分析，寻找有效可行的防止避雷器本体爆炸所导致线路跳闸的技术措施和方法，为有效降低10kV线路的接地跳闸率提供技术参考。
关键词：避雷器爆顶问题分析技术措施1.避雷器自身过电压防护问题避雷器是过电压保护电器，其自身仍存在过电压防护问题。
对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压，避雷器泄流能起限压保护作用。
对能量是无限（有补充能源）的过电压，如暂态过电压（工频过电压和谐振过电压的总称），其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃，避雷器损坏爆炸，因此暂态过电压对避雷器有致命危害。
如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器，称之为暂态过电压承受能力强，反之称暂态过电压承受能力差。
碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强，但由于运行中动作特性稳定性差，常因冲击放电电压（保护动作区起始电压）值下降，仍可能遭受暂态过电压危害。
无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压（可近似地把参考电压当作拐点电压）偏低，仅2.21～2.56Uxg（最大相电压），而有些暂态过电压最大值达2.5～3.5Uxg，故有暂态过电压承受能差的缺点。
对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受其危害。
2.避雷器其连续雷电冲击保护能力有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击，连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs至数千μs，间隔时间极短。
金属氧化锌避雷器爆炸分析和改进
室木 门受冲击 而开启，一扇玻璃窗振碎。
ｗ 柜
由 Ｉ丰 ｌ
避 雷 器
奄
２ 轧 钢 线
２事故综合推理
对 事故变 电站故 障记录装置 、报警装 置 、
运 行数据进行全 面检查，均 未发现接地故 障， 爆炸前未进行倒闸操作和发生其它 电气设备事
故 。事 发 当天 天 气 晴 朗， 温度 适 宜 。 现场 环 境 干 爽 ， 清 洁 。根 据 开 关柜 内避 雷器 和 接 地 闸刀 烧毁 的现 象 ，具 体分 析如 下 ：
３安全管理对策的实施
我们 可 根 据 年 检 停 电组 合 方 式 明细 表 ， 通 过 检 修 、 运 行 、安 监 ３个 部 门的 统 一 意 见 ， 制 定 标 准 地 线 位 置
图。当设备停电组合发生变化时，视实际情况调整地线
位 置和 编号 。 以下是 按 照某 变 电站 年检 组 合 方式 停 电设 备检 修 时
１＃ ０ — 母 线侧 ：１ ＃ ９ — 开关侧：１ ＃ ９ — ４ ；１ １１ ５ ；１３ １ ７ ；１ ３３
母 线 侧： １ ＃ 接地 刀 闸： １ １２ Ｄ ９； ０ —Ｋ 。
Ｉ 母
伤工作人员 。万一地线熔断，则由于 电弧 、发热 、电动 力 的作用 ，使 人身 更 加危 险 。
立。
有 些避雷器厂家片面追求体积小、重量轻，造成瓷套的 干闪 、温 闪电压太 低；② 固定 阀片的支架绝缘性 能不 良，有 的甚至用青壳纸卷阀片，复合绝缘的耐压强度难 以满足要求；③阀片方波容量较小，在某些场合不能使
用。
（） ２ 避雷器因质量 问题先爆炸引起接地闸刀拉弧。 避雷器发生爆炸有多方 面的因素 ：封装工艺水平 、 瓷管裂纹、受潮、老化等。
金属氧化物避雷器故障检测技术及事故分析
ｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｍｅｔａｌ￣ｅｘｉｄｅ ａｒｒｅｓｔｅｒꎻａｃｃｉｄｅｎｔ ｃｈｅｃｋꎻｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｏｎｄｉｎｇ
被限制在允许的范围内ꎬ有效保护电力设备的稳定
运行ꎮ 常见的瓷外套金属氧化物避雷器如图 １ 所
示 [５] ꎮ
Ｃ:等效线性电容 Ｒ:等效非线性电阻
Ｉ Ｃ :容性电流分量 Ｉ Ｒ :阻性电流分量 Ｉ Ｘ :总泄露电流
图 ２ ＭＯＡ 等效电路图
１２:电容器 １３:电阻片 １４:绝缘筒 ４４:绝缘杆 ４９:吸湿袋
电流基波有明显增大ꎬ阻性电流的高次谐波也有增
定ꎬ因此ꎬ一般情况下总泄露电流的变化可以体现为
加ꎬ但将较于基波增加量较小ꎮ 而老化通常表现为
阻性泄露电流分量的变化ꎮ 由于阻性电流只占总泄
在工作电压下ꎬ阻性电流三次谐波有明显增大ꎬ阻性
露电流的很小部分ꎬ只有当出现 ＭＯＡ 出现较严重
的故障时ꎬ总泄露电流才会有明显变化ꎮ
( Ｊｉａｘｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ ＣｏｍｐａｎｙꎬＪｉａｘｉｎｇ ３１４０００ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅ ａｒｒｅｓｔｅｒ ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ. Ｉｔｓ ｎｏｒｍａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｆ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｔｏ ｐｏｗｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ
合判断该组避雷器 Ｂ 相上节存在严重内部缺陷ꎮ
已知 该 组 避 雷 器 采 用 瓷 质 外 套ꎬ 出 厂 日 期 为
氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施
氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施氧化锌避雷器是一种非常有效的电网系统防御雷电过电压保护装置，它的特性可以保证其长期稳定运行。
本文对氧化锌避雷器的损坏原因进行了分析，并提出具体的预防措施，为电力系统氧化锌避雷器的可靠运行提供了技术参考。
标签：氧化锌避雷器接地电阻过电压阀片预防措施氧化锌避雷器具有无间隙、无续流、残压低等优点，是一种具有良好保护性能的避雷器。
装设氧化锌避雷器是保护电气设备免遭大气过电压损坏的主要手段，也是防护某些内部过电压的重要措施，因此在电网配电系统中广泛使用。
氧化锌避雷器在正常运行情况下，避雷器是不导通的，当配网线路遭受雷击过电压或系统过电压，作用在避雷器上的电压达到避雷器的动作电压时，避雷器就会导通，通过大电流，释放过电压能量并将过电压抑制在一定水平，减少了对电力设备的冲击，保护了电力设备的绝缘。
广东电网清远阳山供电局地处粤北山区，春夏两季雷电多发，电网设备易受雷击过电压冲击，所以配网线路、台变都基本上安装了氧化锌避雷器。
从这几年的运行经验来看，因氧化锌避雷器损坏造成线路跳闸、接地事故的情况时有发生，对我局的供电可靠性提高带来了比较大的影响。
现结合我局这些年氧化锌避雷器的运行情况，探讨氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施。
1 氧化锌避雷器损坏的主要原因1.1 接地装置的接地电阻过大，造成对氧化锌避雷器反击反击现象是指接地导体由于地电位升高可以反过来向带电体放电。
当雷电击到氧化锌避雷器时，雷电流经过避雷器的接地体泄放到大地。
如果接地装置的接地电阻过大，它通过雷电流时电位将升得很高，不能放电，部分雷电流向避雷器或配变等设备反向冲击，造成反击使避雷器损坏，有时甚至击毁配电变压器。
粤北山区属于石灰岩地区，土壤的电阻率较大，要将接地装置的接地电阻做到很小在技术经济上不合算，因此接地电阻允许值相对较大。
而且我局一些地区的配电网由于运行时间久，缺乏资金整改，接地体存在腐蚀、损伤等情况。
从发生氧化锌避雷器的损坏的情况来分析，这些地区发生的事故数要比其他地区多得多。
无间隙氧化锌避雷器在工频电压下易损坏的原因分析
Ｉ鱼 璺
ｚａｂ ｎｏ Ｙｊ ｈｎｅ ｇｎｕｎ ｕ ｙｇ ｉ ｇ Ｙａｕ
无 间隙氧化锌避雷器在工频 电压 下易损坏 的原因分析
刘 磊 李 强
（ 中北 大 学化 工 与 环 境 学 院安 全 工 程 系 ， 山西 太 原 ０ ０ ５ ） ３０ １
摘
研 究。
要： 在无间隙氧化锌避雷器 的工作环 境分析的基础上 ， 根据 无间隙氧化锌避雷器 自身特 点， 对无 间隙氧化 锌避雷器损坏 的原因进行 了
到 １％。经过 改进 和 提 高 Ｕ ０ ｃ后 ， 事故 率虽 有 所下 降 ， 有 的保 护 引起 无 间隙氧 化锌 避雷 器爆 炸 。 但 水 平在 ５ Ａ下残 压 同普 阀 ＳＣＡ 一样 ， ｋ ｉ 甚至 更 高 。 制造 价格 上 涨 、
器 的意 义 。
从 ６ Ｖ 无 间隙氧 化锌 避 雷器 构造 上看 ， 间隙氧 化锌 避 雷器 ｋ 无 １ ｍ 螺 母紧 固封 盖 ，并用粘 胶将 不 锈钢 封盖 粘在 无 间 隙氧化 锌 ０ ｍ
保 护性 能下滑 、 高档钱 买低 档 货 ”等 因素 导致 失去 应用 这种 避 雷 顶 部靠 不锈 钢 封盖 防水 ，中间 用 １ １ 不锈 钢 螺杆 连 至芯 片 ， “ ０Ｉ １ ｍ 由 据两 部调 查组 １ ９ 年 ５月的统 计 ， 间隙氧 化 锌避 雷器 的 事 的顶 部 ，因此 不能 阻止 水分 向阀片 四周扩 散 。这将 会 产生 以下 问 ９１ 无
一起氧化锌避雷器爆炸事故分析
一起氧化锌避雷器爆炸事故分析摘要：避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，而氧化锌避雷器（metal oxide arrester，MOA）以其优异的电气性能逐渐代替其他类型的避雷器，成为电力系统的换代保护设备。
文中介绍了一起典型的MOA故障情况，并对造成MOA故障的原因进行了总结分析；同时，结合解体和运行工况详述了该次MOA发生爆炸击穿的原因，MOA自身设备的不良受潮是导致这次事故的主要原因。
最后，提出了一些反事故措施及合理化建议，确保及时掌握避雷器的运行状况，预防同类事故再次发生。
关键词：MOA；故障；电击穿；绝缘受潮0.引言电力系统在运行的过程中，经常遭受各种内部过电压或大气过电压的侵害，如果过电压值超过电气设备的耐压水平，就会造成电气设备事故，甚至使供电中断，影响电力系统的可靠供电。
为了减少过电压对电气设备的损害，都要在电力系统中装设避雷器，以确保电气设备稳定运行[1]。
本文对一起110kVMOA故障事故进行诊断分析，并结合变电站实际运行情况提出了一些改进建议。
1.事故简况某110kV某变电站110kV某线路差动保护动作，该线开关跳闸，重合闸动作不成功，2号主变三侧开关跳闸，2号主变失电。
同一时间35kV备自投，10kV备自投动作，35kV分段、10kV分段合闸成功，未对外甩负荷。
现场检查发现该线路A相避雷器爆炸，防爆孔已动作。
2.避雷器解体检查2.1外观检查事故发生后，对故障相避雷器拆卸和外观检查。
发现在避雷器端盖处有电弧烧伤痕迹，复合外套外表面多处出现击穿爆炸孔洞，击穿爆炸孔洞与环氧树脂绝缘套筒上防爆孔的位置一致，通过爆炸后孔洞可以清晰地看见内部环氧树脂绝缘套筒，避雷器伞裙上出现大面积放电后炭黑痕迹。
2.2解体检查分析事故后对避雷器进行了解体检查，发现端盖附近的环氧树脂绝缘套筒外表面有电弧击穿发展通道。
对端盖进行了拆除，取出压紧弹簧和氧化锌阀片。
观察发现，整个压紧弹簧和阀片外表面以及环氧树脂绝缘套筒的内壁在放电作用下已经完全被熏黑。
500 千伏氧化锌避雷器故障判断与分析
500 千伏氧化锌避雷器故障判断与分析摘要：氧化锌避雷器是保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害,并限制续流时间,也常限制续流赋值的一种保护设备,在电力系统中的应用十分广泛。
此文通过500 kV变电站一起线路故障跳闸分析,阐述了氧化锌避雷器在运行中出现内部故障、无法承受相应的电压导致内部绝缘击穿,造成运行中避雷器的损坏而发生故障的典型案例,提出故障的分析办法和解决的相应措施。
关键词：避雷器，多重雷击，吸收能量，校核在电力系统运行期间，避雷器故障十分常见，其中避雷器内部故障原因多样，危害较大，若不加以及时有效的解决，势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行，故正确认识避雷器内部故障带来的危害，认真分析其故障原因并积极寻求解决之道，不仅重要而且必要。
一、事件概述2019年4月11日22时07分29秒，500kV某甲线发生A、B相间短路故障，线路跳闸，重合闸闭锁。
22时45分39秒，强送500kV某甲线后立即出现A相接地故障，线路跳闸。
现场巡查发现500kV某甲线A相避雷器损坏，防爆阀动作。
事发时为雷雨大风天气。
二、现场检查运行人员现场检查500kV某甲线A相避雷器防爆阀动作，喷弧口下方瓷套表面熏黑，放电计数器烧毁。
B、C相避雷器外观未见异常，检查B相避雷器放电计数器记录动作1次，C相避雷器未动作。
查看故障录播情况，在故障起始时刻，A、B相电压（Ua、Ub）发生明显畸变，A、B相电流（Ia、Ib）大幅增加，电流大小相等、极性相反，系统未出现明显零序电流（3Io），故障类型为A、B相间短路。
故障持续约2个周波，约40毫秒。
故障电流切除后，A、B相同时出现两个波形幅值几乎相同的操作过电压，第1个过电压为正极性，峰值电压约为860kV，持续约3ms；第2个过电压为负极性，峰值电压约为760kV，持续约3.6ms。
线路强送合闸后5.6ms，A相电压（Ua）突变为零，A相电流（Ia）大幅增加，呈正弦波形，零序电流（3Io）大幅增加，且与A相电流（Ia）波形幅值相同，故障类型为A相接地短路。
氧化锌避雷器爆炸的原因分析及预防措施
３ ８・
梅 山科 技
２１ ０ １年第 ４期
氧 化锌避 雷 器爆炸 的原 因分析 及 预防措 施
于建 霞 高保 华
（ 山钢铁 公 司能源环保部 南京 ２０ ３ ） 梅 １０ ９
摘
要： 阐述 了氧化锌 避 雷器的工作 原理 ， 析 了在使 用过程 中产 生爆 炸 的原 因， 分 通过 总
阀片的 电阻 变得很 小 ， 得 大 电流 通过 时 不致 产 使 生很 高 的残 压 ， 而保 护 了 电气设 备 的绝缘 。由 从 于氧化 锌避雷 器通 流 能量 大 ， 因此对 保 护 超高 压
氧化锌避 雷 器 按额 定 电压 值 来 分 ， 分 为 ３ 可 大类 ： 高压类 ， ６ Ｖ 以上 等级 的氧化锌避 雷器 指 ６ｋ
上 油开关 等配 电设 备免受 大气 和操作过 电压 的损 害 。常见氧 化锌避 雷器特性 参数见 表 １ 。
氧化锌 避雷器 伏 安 特性 较 平坦 ， 常 运行 时 正
保护 的效果 。这 种 避 雷器 没有 放 电 间 隙 ， 以起 可
到泄 流和 开断 的作 用 。
氧 化锌 阀片 电阻值 较高 ， 过 电压作 用 时 ， 而 氧化锌
雷器 的爆 炸 事 故 时 有 发 生 ， 重 影 响 了 电力 系 严
时 即认 为氧化 锌动作 ， 即绝缘 电阻 由高变低 ，
于建 霞 高保 华
氧化 锌 避 雷器爆 炸 的原 因分析及 预 防措施
・ ９・ ３
当操 作 冲 击 电流 达 ４ ０ Ａ时 ， 氧 化锌 两 端 电 压 ０ 其
系列产 品 ， 大致 可划分 为 ５ ０ ２ ０ １０ ６ Ｖ这 ４ ０ 、２ 、１ 、６ｋ
个 等级 ； 中压类 ， ３ ～６ Ｖ 不 包括 ６ Ｖ系列 指 ６ｋ （ ６ｋ 的产 品 ） 的氧 化 锌 避 雷器 系列 产 品 ， 致 可 划 分 大
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氧化锌避雷器爆炸的原因
从运行时间、安装环境、气候及生产厂，对损坏的氧化锌避雷器进行技术分析，造成氧化锌避雷器运行中爆炸的原因可归纳如下几项：（1）氧化锌避雷器的密封问题氧化锌避雷器密封老化问题，主要是生产厂采用的密封技术不完善，或采用的密封材料抗老化性能不稳定，在温差变化较大时或运行时间接近产品寿命后期，造成其密封不良而后使潮气浸入，致使内部绝缘损坏，加速了电阻片的劣化而引起爆炸。
（2）电阻片抗老化性能差在氧化锌避雷器运行在其产品寿命的后期，电阻片劣化造成泄漏电流上升，甚至造成与瓷套内部放电，放电严重时避雷器内部气体压力和温度河南理工大学毕业设计（论文）说明书18 急剧增高，而引起氧化锌避雷器本体爆炸，内部放电不太严重时可引起系统单相接地。
(3) 瓷套污染由于氧化锌避雷器在室外工作，瓷套受到环境粉尘的污染。
特别是设置在冶金厂区内变电所，由于粉尘中金属粉尘的比例较大，故给瓷套造成严重的污染而引起污闪或因污秽在瓷套表面的不均匀，而使沿瓷套表面电流也不均匀分布，势必导致电阻片中电流不均匀分布(或沿电阻片的电压不均匀分布)，使流过电阻片的电流较正常时大l～2个数量级，造成附加温升，使吸收过电压能力大为降低，也加速了电阻片的劣化。
(4) 高次谐波冶金企业电网随着大吨位电弧炉、大型整流、变频设备的应用及轧钢生产的冲击负荷等的影响，使电网上的高次谐波值严
重超标。
由于电阻片的非线性，当正弦电压作用时，还有一系列的奇次谐波，而在高次谐波作用时就更加速了电阻片的劣化速度。
(5) 抗冲击能力差氧化锌避雷器多在操作过电压或雷电条件下发生事故，其原因是因电阻片在制造工艺过程中，由于其各工艺质量控制点控制不严，而使电阻片的耐受方波冲击能力不强，在频繁吸收过电压能量过程中，加速了电阻片的劣化而损坏，失去了自身的技术性能。