金属氧化物避雷器现场试验分析
220KV避雷器试验指导书
220KV避雷器试验指导书（金属氧化物）1目的范围：规范作业，明确责任。
本作业指导书适用于此种型号避雷器的高压试验。
2 引用标准：2000年2月1日颁布《电力设备交接试验和预防性试验规程》。
电力部颁布DL/T596—1996《电气设备预防性试验规程》GB50150--91《电气装置安装工程电气设备交接试验规程》。
3 术语定义：无专业术语。
4 职责:5 工作程序：5.1 工作人员配备与技能：5.1.1 工作负责人1名：具备3年以上220kV金属氧化物避雷器高压试验经验。
5.1.2 专责试验工1名：具备2年以上220kV金属氧化物避雷器高压试验经验。
5.1.3 试验工2名：具备电气设备试验知识。
5.2 使用设备、仪器仪表：5.2.1 ZGF—1802直流高压发生器1套。
5.2.2 JDC—1兆欧表1套。
5.2.3 温度计1只。
5.2.4 绝缘杆2根。
5.2.5 电源盘1个、刀闸盒。
5.2.6 遮栏一套。
5.2.7 绝缘绳一卷。
5.2.8 地线若干。
5.2.9 计算机一台。
5.2.10 电容器。
5.3 消耗性材料：5.3.1 砂纸一张。
5.3.2 1.5伏5号电池16节。
5.4 工作流程：工作前准备安全组织技术措施绝缘电阻底座绝缘电阻直流1mA电压V1Ma及0.75V1MA下的泄露电流放电计数器动作检查运行电压下的交流泄露电流5.5 工作项目及工作要求：5.5.1 工作前准备：5.5.1.1 工作前由工作负责人组织学习试验规程和本指导书。
5.5.1.2工作负责人及成员查看历史试验报告。
5.5.2 安全组织技术措施：5.5.2.1 被试验具备试验条件后由变配电通知高压班试验，全部试验由高压班负责，变配电配合。
5.5.2.2 试验所需试验人员不少于4人。
5.5.2.3 进入工作现场时，试验负责人必须交代试验现场安全注意事项，在现场试验准备工作完成后，对所有参试人员必须有明确的责任分工。
5.5.2.4 各参试人员必须按其分工认真履行自己的职责，不得从事其它的工作。
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
浅析金属氧化物避雷器的带电检测
浅析金属氧化物避雷器的带电检测发布时间：2022-08-21T02:04:32.941Z 来源：《中国科技信息》2022年33卷4月第7期作者：张国亮[导读] 避雷器作为电气设备的过电压保护装置，其运行工况对电网的安全可靠运行起着很大的作用。
由于状态检修深入开展和经济大形势的影响张国亮国网晋中供电公司，山西晋中030600摘要：避雷器作为电气设备的过电压保护装置，其运行工况对电网的安全可靠运行起着很大的作用。
由于状态检修深入开展和经济大形势的影响，传统的以一定周期停电对避雷器进行例行试验的机会越来越少，为此，国网公司中提出要求“35kV及以上电压等级的金属氧化物避雷器可用带电检测代替停电例行试验”。
由此可见，避雷器带电检测时未来检测避雷器运行工况的最主要的手段，本公司深入研究避雷器带电检测技术原理、查找并改进工作中不足、积累先进经验，形成了一套较为完整的避雷器异常诊断标准化作业流程，为今后工作中及时、迅速、准确发现并诊断避雷器缺陷提供了极好的依据。
关键词：避雷器阻性电流带电测试；金属氧化物避雷器；异常诊断1 引言避雷器是重要的电网设备，近年来，我公司部分老旧避雷器进入故障高发期，已造成多起停电事故，严重影响了整个电网的可靠运行。
为此，公司大力推进避雷器带电测试技术，通过长时间积累，总结经验并整合了运维工区、变电检修室、调控中心等车间的相关工作，提出了“运维预警、检修复测、共同会诊、调度配合”的管理理念，为及时、充分、准确获取避雷器各种检测和试验数据，使避雷器异常诊断作业流程规范化、标准化，全面推进避雷器运行工况的检测工作。
2 金属氧化物避雷器带电检测的结构与作用2.1金属氧化物避雷器的结构金属氧化物避雷器的非线性电阻阀片主要成分是氧化锌，避雷器的核心工作元件多用烧制的氧化锌为主的金属氧化物粉末组成，具有优异的非线性，以及陡波响应快，通流容量大等优点。
它的基本结构为高导电性的氧化锌晶粒。
边缘为高电阻性的金属氧化物附合物即粒界层包围，在较高压的作用下，会发生金属氧化物附加物的粒界层中的价电子被拉出，使载流子大量增加。
500kV交流瓷外套金属氧化物避雷器的现场交接试验
瓷外套避 雷器 ： 现场 交接 试验 【 关键词 】 ５ ０ Ｖ交流 ； ｏｋ
１ 问题 的提 出
电力工业 发 展迅 猛 ，避 雷器 的应 用越 来 越 广 泛， 用量 也越 来越 多 。美 中不 足 的是 ． ５０ Ｖ交 在 ０ｋ
《 现场绝缘试验实施导则 避雷器试验》来探讨解 ， 决此 问题 。
２ 现 场 实测 结 果
现举 一组 ５０ Ｖ避 雷 器 现 场交 接 试 验 中 ． ０ｋ 交
直流参数现场测量结果 的实例 ．以进一步说５０ Ｖ避雷 器 交直 流 参数 的现 场 实测结 果
及 Ｉ） ｄ 的测量结果相对稳定且符合标准规定 ， 而交流参数 （ 、 、 及 Ｕ ｅ） Ｉ ＩＩ ｘ ｒｃ ｒ 的测量结果受 ｆ 现 场试验 条 件 的影响 很 大 ， 至超 过 标准 规 定。 文通 过分 析 对 比相 关标 准 ． 为在 现 场 甚 本 认 交接试验 中， 以直流参数的测量结果判断避雷器的质量是合适且容 易的． 同时也是准确 的， 因其受外界 因素影响较小； 以交流参数的测量结果判断避 雷器的质量是不妥 当的． 因
《 电压 试 验 技 术 第 一 部分 一般 试 验 要 求 》 高 Ｇ ／ ６２ ．、高电压试验技术 第二部分 测量 ＢＴ １９７１《 系统｝ ＢＴ １９ ７ 、 现场 绝缘 试 验实施 导 则》 Ｇ ／ ６２． 《 ２ Ｄ Ｊ ７ ． ５ ＩＴ４ ４１ 及相关设备标准的规定进行。” —
１０ ４
Ｉ（ ｄ Ａ）
２１ ．
Ｉ（ ｘ Ａ）
对金属氧化物避雷器现场直流高压试验中的影响分析
验测试 结果合格 与否 ，受 多方 面的影响 ： 表 面清洁度 、杂散 电流 、
试验接 线、限流电阻 、接地情 况以及 空间对避雷器直流 高压试验 的 影响 。 有 针对性的提 出了解决方法 ： （ １ ） 在测试前将被试 品表 面清 扫干净 ； （ ２ ） 通过 加装屏 蔽环和使用绝缘带 包缠的方 式消除表 面泄
其 体 现 在 电 力设 备 的 交接 以及 进 行 预 防性 试 验 的 过 程 中。 直 流 高压 试 验 的 结果 对 于 判 断 避 雷 器 的 是 否 合 格 是 很 敏 锐 的 ，金 属 避 雷 器试
响是一个不可 忽视的问题，直接影响到测试结果 。下面对影 响到试 验 中结果 的一些 原因进行分析排除 ，分别就表面泄漏 电流 、试验接 线 、杂散 电流 、仪器 自身 以及其他设备 的干扰等 原因分析 ．并提出
响 的方法消除空 间磁场作 用引起 的试验 误差 。以上各种解 决方法 已 经在现 场试验 中得到 了应用并取得 了良好 的效果 。
【 关键 词 】 金属氧化物避 雷器；直流高压试 验 ；影响分析
引盲
避雷器是 电力系统 中的重要 电力设备之一 。它 的作 用是当系统 中出现 危机 设备 （ 如发 电机 、变 压器、互感器等） 的各种类 型过 电压 时，限制过 电压使之低于 一定幅值，保证 电力设备 的安全 运行，它 的正常运行关系着 电力系 统的安全、稳定供 电。近年 来，金属氧化 物避 雷器结构简单 、质量 轻、耐污秽、 电阻片性 能稳 定、保护机能 优胜 ，在 电力系统 中有着 广泛的应用 ．对 电网的安全 可靠稳定运行 起着 不可或缺 的作用 ．金 属氧化物避雷器 的非线性 电阻阀片主要成 分是氧化锌 ，氧化锌 的电阻片具有极为优越 的非线性特性 。正常工
金属氧化物避雷器试验
但人们常有这样的错觉,MOA经预防性试验合格， 便认为其保护特性和工作可靠性也合格，一旦发 生被保护设备不能可靠地保护或运行中爆炸则是 不可理解的，或有这样的误区—企图在预防性试 验中判断出MOA的保护特性（如冲击电压下的残 压）和工作可靠性（如运行寿命）。事实上，若 制造厂出厂的MOA，如残压试验和动作负载试验 不合格，在预防性试验项目中是判断不出来的， 除非MOA解体进行型式试验。
金属氧化物避雷器试验
避雷器简介
金属氧化物避雷器是从阀式避雷器发展而 来的，是现代性能最佳的避雷器。避雷器作为 电力系统中的重要电力设备之一，是一种过电 压保护装置，它的作用是当电网电压升高达到 避雷器规定的动作电压时，避雷器动作，释放 过电压负荷，将电网电压升高的幅值限制在一 定水平之下，从而保护设备绝缘不受损坏，保 证电力设备安全运行。避雷器除了限制雷电过 电压外，还能限制一部分操作过电压。
试验中应注意的问题： ⑴ 试验必须与地绝缘，为防止表面泄漏电流的影 响，应将瓷套表面擦净或加屏蔽措施，若用屏 蔽线，则屏蔽线要封口； ⑵ 直流电压发生器应单独接地； ⑶ 试品底部与匝绝缘应保持干燥； ⑷ 现场测量应注意场地屏蔽。
试验分析：
⑴ 试验中如U1mA电压比工厂所提供的数据偏差 较大，与铭牌不符时，应与厂家联系。 ⑵ 通常在70%U1mA下的电流值偏大或电压加不 70%U1mA 上去，则有可能严重受潮；电流大于50µA，则 有可能有受潮情况。 避雷器投运后，随着运行时间的增加，电 流有一定增加，但电流不能超过50µA。
⑹ MOA的荷电率。荷电率表达式为: 荷电率=正常施加的电压幅值/ U1mA×100% 早期荷电率取40%～70%，随着制造技术的改进，现在一般为 80%。提高荷电率，能减少电阻片串联片数，降低残压；但荷电 率高了，会加速阀片老化，使用寿命缩短，还可能引起事故。 ⑺ MOA的温度特性。MOA运行在小电流区域，呈负的温度特性；电 流超过100mA，温度的变化影响变小；电流超过100A，又呈现正 的温度特性。
500kV金属氧化锌避雷器不拆引线试验方法技术改进
500kV金属氧化锌避雷器不拆引线试验方法技术改进1.概述金属氧化锌避雷器具有非线性系数大、限压特性好、通流量大、响应快、残压低、无续流、寿命长、对大气过电压和操作过电压都能起保护作用的特点，尤其是对并联电容器组的过电压保护作用，碳化硅阀式避雷器与之无法比拟。
现在氧化锌避雷器已广泛用于各发电厂和变电站，因此我们必须通过严格的交接试验，发现问题及时处理，避免事故的发生。
为此应按《电气设备交接试验标准》GB50150-2006，做好氧化锌避雷器的交接试验工作。
以往我们做500kV避雷器均采用拆除高压引线的试验方法，这样影响导线和避雷器的使用寿命，工作量大，同时还要在每个避雷器试验时须搭拆两次脚手架（试验前拆除引线需打折脚手架、引线拆除后，为保证高压试验的安全距离，必须将脚手架拆除，试验完成后，安装引线必须重新搭设脚手架）同时存在安全隐患。
为解决这些问题，本文研究了不拆高压引线试验的可行性，现介绍如下。
1.试验项目及原理的简介2.1测量绝缘电阻。
测量避雷器的绝缘电阻，可以初步了解其内部是否受潮, 从而及时发现缺陷。
《规程》规定对35kV及以下的避雷器，用2500 V兆欧表测量，测量的绝缘电阻值不应低于1000 MΩ；对35 kV以上的避雷器，用5000 V兆欧表测量，测量的绝缘电阻值不应低于2500 MΩ。
2.2测量金属氧化物避雷器直流参考电压U1mA和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流。
测量避雷器的U1mA主要是检查其阀片是否受潮，确定其动作性能是否符合要求；由于0.75U1mA直流电压值一般比最大工作相电压（峰值）要高一些，测量此电压下的泄漏电流主要检查长期允许工作电流是否符合规定，因为这一电流与避雷器的寿命有直接关系（一般在同一温度下此泄漏电流与寿命成反比）。
其原理图如下：判断标准：U1mA实测值与初始值或制造值相比，其变化不应大于5%，U1mA过高使避雷器保护电气设备的绝缘裕度降低，U1mA过低会使避雷器在各种操作和故障的瞬态过电压下发生爆炸，规程规定：75%U1mA下的直流泄漏电流不大于50μA。
避雷器绝缘电阻试验以及避雷器U1mA和75%U1mA下的泄漏电流
• 6、加压速度不能太快，以防止突然高压损坏避 雷器。
• 7、在试验过程中应密切观察避雷器及各表计， 如出现异常情况，应立即降压，并切断操作箱 电源，停止操作。
• 8、微安表到避雷器的引线需加屏蔽，分压器高 压侧应接在微安表的电源侧，读数时注意安全。 如避雷器的接地端可以断开时，微安表可接在 避雷器的接地端，应注意避免避雷器潮湿或污 秽对测量结果的影响，必要时可考虑加装屏蔽 环。应尽量避免电晕电流、杂散电容和表面潮 湿污秽的影响。 • 9、测量电导电流的微安表，其准确度宜不大于 15级。
• 当不拆高压引线时，避雷器与变压器或 CVT （电容式电压互感器）相连，若在避雷器端部 施加电压，则此电压将会传递到变压器中性点 上，而变压器中性点可能耐受不住这样高的电 压，因此，不能采用常规接线测量上节避雷器 元件。由于避雷器的阀片是非线性电阻，正、 反向加压通过的电流一致，因此，可通过反向 加压进行测量，即将避雷器首端通过毫安表接 地，在上节避雷器末端施加直流电压。这样， 避雷器端部为低电位， CVT 及变压器均不受影 响。毫安表测量的仅为上节避雷器元件的电流 值，因而测试结果准确、可靠。
• 必要时，在靠近被试避雷器接地的部位也应 加屏蔽环或采取屏蔽措施，将避雷器的外套 杂散电流屏蔽掉。天气潮湿时，可用加屏蔽 环的方法防止避雷器绝缘外套表面受潮影响 测量结果。
七、试验结果分析
• UlmA值应符合GB 11032中的规定，并且与 初始值或与制造厂给定值相比较，对于35kV 及以下中性点非直接接地的避雷器或采用面 积为 20cm2 及以下规格金属氧化物电阻片组 装的避雷器，变化率应不大于± 5% ；对于 35kV～220kV中性点直接接地的避雷器或采 用面积为 25cm2 ～ 45cm2 规格金属氧化物电 阻片组装的避雷器，变化率应不大于± 10% ；
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在正 常 运行 电压 下 ， 过避 雷器 的 电流很 小 ， 流 只有 几 十至几 百 微 安 ， 个 电流被 称 为运 行 电压 这
下 的 交 流 泄 漏 电流 。它 的 组 成 大 致 分 为 ：
（ ）流过 氧化 锌 电阻 片 的电流 ； １
（ ）流 过 固 定 电 阻 片 的 绝 缘 材 料 的 电 流 和 通 ２
交 接试 验 中 ， 过测 量 ＭＯＡ 阻性 电流 ， 可 以准 通 也
确 地判 断被 试避 雷器 的绝 缘性 能 。 由 图 １可 见 ， 雷 器 避 的 阻 性 电 流 与 电 压 同 相 位 ， 容 性 电 流 超 前 电 压 而 ９ 。 其 电 压 和 电 流 的 矢 ０。
量 图 ， 图 ２所 示 。 如
法。容性 电流补偿法是 以 Ｉ／
位 差 的 电流分 量作 为去 掉 图２ ｏ 压电 量图 Ｍ Ａ电 流矢 电流 的方法 ， 日本 生产 的 Ｌ Ｄ ４型阻 性 电流 测 如 Ｃ －
量仪。 （ ）谐 波 分 析 法 。谐 波 分 析 法 采 用 数 字 化 测 ２
可 选择 多柱并 联 ） 并通 过一 定 的连接 方式 使 之 固 ，
一
致 ， 于发现 避雷 器 的质量 缺 陷最有 效 ， 对 也是 现
３ 常 用 的试 验 方 法 图１ Ｏ 试 等 路 Ｍ Ａ 验 效电
常 见 的 避 电路 分 析
Ｍ ＯＡ 运 行 参 数 可 简 化 等 效 为 一 个 可 变 电 阻
１ 引 言
金 属氧 化物 避雷 器 （ ＭＯＡ） 有 通 流 容 量 大 、 具
ＭＯ 的总泄 漏 电 流 中 包 含 着 阻 性 电 流 （ Ａ 有
功分 量 ） 和容性 电流 （ 功分 量 ） 无 。正 常情况 下 ， 流
过 避 雷 器 的 电 流 主 要 是 容 性 电 流 ， 性 电 流 只 占 阻 很 小 一 部 分 。 但 是 ， 属 氧 化 物 避 雷 器 在 交 流 运 金
阻 性 电 流 增 大 。 因 此 ， 过 检 测 Ｍ Ｏ 阻 性 电 流 通 Ａ 的 变 化 ， 可 以 了 解 ＭＯＡ 的 绝 缘 性 能 。 同 样 ， 就 在
系统 的主要 过 电 压保 护 设 备 。对 于避 雷 器 ， 场 现
交 接 试 验 项 目主 要 包 括 ：
（ ）测 量 绝 缘 电 阻 ； １
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２０ 年第 ２ ０８ 期
上 海 电力
金 属 氧 化 物 避 雷 器 现 场 试 验 分 析
张 炜 ， 陈 宇
（ 海送 变电工程公司 ， 海 上 上 ２０３ ） ０ ２ ３
摘 要 ： 属 氧 化 物 避 雷 器 是 电力 系统 的 主 要 过 电压 保 护 设 备 ， 量 其 在 交 流 运 行 电压 下 的 全 电流 和 阻 性 电 金 测 流是 现场 交接 试验 项 目。 文 章 介 绍 了金 属 氧 化 物 避 雷 器 的常 用 试 验 方 法 ， 娄 塘 变 电 站 的 ２ ０ ｋ 避雷 器 现 以 ２ Ｖ 场试 验 为 例 ， 析 了金 属 氧 化 物 避 雷 器 的试 验 数 据 不 准 确 的 原 因 ， 出 了 试验 改进 措 施 。 分 提 关键 词 ： 属 氧 化 物 避 雷 器 ； 线 ； 金 接 阻性 电流 ； 验 数 据 试 中 图 分类 号 ： Ｍ８ ２ Ｔ ６ 文献标识码 ： Ｂ
＝
（ ）测 量 直 流 １ｍＡ 下 直 流 参 考 电 压 ； ２
（ ）测 量 ７ 实 测 直 流 参 考 电 压 的 泄 漏 ３ ５
电流 ；
（ ）测 量 交 流 运 行 电 压 下 全 电 流 和 阻 性 ４
电流 。
上述第 ４项 的试 验 条件 与设 备运 行状 态完 全
残 压低 、 无工 频续 流 、 反应 速度快 、 寿命长 等优 点 ， 能 降低 被保 护设 备 的绝 缘水 平 。 近 年来 ， Ａ 已经 逐 步 取 代 了老 式 的 阀式 ＭＯ
避 雷 器 ， 电 力 系 统 中 得 到 了广 泛 应 用 ， 为 电力 在 成
行 电压 长 期作用 下 ， 其氧 化锌 电阻 片会逐 渐 老化 ， 或者 由于 密封失 效受 潮 ， 导致 可变 电阻 阻值下 降 ，
上 海 电 力
表 １ 避 雷 器 现 场 试 验 数 据
试 验项 目 试 验 标 准 Ａ 上 Ａ下 Ｂ上 Ｂ下
２０ 年第 ２ ０８ 期
Ｃ上
Ｃ下
绝缘 电 阻测 量 ／ Ｍｎ 直流 １ｍＡ 时 实 测 电压 ／ Ｖ ｋ
７ ％实 测 电 压 下 泄 漏 电 流／ ５ Ａ 交 流 电压 ８ ． Ｖ 下 全 电 流／ ４ ３ｋ ｍＡ 阻性 电流 ／ ｍＡ
量 和谐 波分 析技 术 ， 泄 漏 电流 中分 离 出阻 性 电 从
流 基波 值 。我们 使用 的仪 器工作 原理 是容 性 电流 补偿 法 ， 现场 使 用 比较 简单 ， 但是 必须 注意 正确 选
一
过 避 雷器 瓷套 的 电流 。
２ ９ 一 ０
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电流测 量仪 器按 其工 作原 厶
……
理分为以下两种 ： Ｉ （ ）容 性 电 流 补 偿 Ｉ １
去掉 与母 线 电压成 兀 ２相 。 ／
容 性 电 流 ， 而 获 得 阻 性 从
／ ／
————
和一个 不变 电容 的并 联 电路 。ＭＯＡ 通 常 由多个
氧 化 锌 电 阻 片 串 联 而 成 （ 据 通 流 容 量 的 要 求 也 根
≥ ３ ０ ００ ０ ≥１５ ４
≤ ５ ０ ≤０９ ． ≤０３ ．
５ ０ ００ ０ １７１ ５ ．
２ ２ １ ２ ．４ ０ ３ ．８
５ ０ ００ ０ １ ７４ ５ ．