氧化锌避雷器绝缘击穿故障分析
氧化锌避雷器测试仪常见故障及解决方案
氧化锌避雷器测试仪常见故障及解决方案避雷器是电力系统中用于保护电力设备不受雷击的一种装置，氧化锌避雷器是目前使用最广泛的一种避雷器。
氧化锌避雷器测试仪是对氧化锌避雷器进行测试和维护的必备设备。
但是，在使用过程中，氧化锌避雷器测试仪也会出现一些常见故障，本文将介绍这些故障及其解决方案。
故障1：无法开机氧化锌避雷器测试仪无法开机，原因可能是电池电量不足或者电池寿命已到。
解决方案是更换电池，确保电池能够正常供电。
故障2：LCD屏幕故障氧化锌避雷器测试仪的LCD屏幕可能会出现故障，此时屏幕上可能出现花屏、黑屏等异常情况。
这种故障一般是由于LCD屏幕的使用寿命到了或者存在硬件损坏引起的。
解决方案是更换LCD屏幕或者修复硬件故障。
故障3：无法测量电压在使用氧化锌避雷器测试仪测量电压时，可能会出现测量结果不准确或者不显示的情况。
这种故障一般是由于氧化锌避雷器测试仪中的电压传感器损坏或者电路部件故障引起的。
解决方案是更换电压传感器或者修复损坏的电路部件。
故障4：通讯故障在连接电脑或者其他设备时，可能会出现氧化锌避雷器测试仪与其他设备无法通讯的情况。
这种故障一般是由于连接线路故障、设备设置不正确或者氧化锌避雷器测试仪软件出现异常引起的。
解决方案是检查连接线路、正确设置设备，并重新安装氧化锌避雷器测试仪软件。
故障5：设备自检失败氧化锌避雷器测试仪在开机时会进行自检，如果自检失败，设备将无法正常工作。
这种故障一般是由于软件故障、硬件故障或者传感器损坏引起的。
解决方案是重新安装软件或者修复硬件故障，更换损坏的传感器。
总结氧化锌避雷器测试仪是对氧化锌避雷器进行测试和维护的必备设备，但是我们在使用过程中也要注意设备的保养和维护，及时修复设备出现的故障。
本文介绍了氧化锌避雷器测试仪常见的故障及其解决方案，希望能够对大家在使用氧化锌避雷器测试仪时提供帮助。
氧化锌避雷器故障类型与诊断分析
氧化锌避雷器故障类型与诊断分析发布时间：2023-06-07T06:50:37.953Z 来源：《科技新时代》2023年5期作者：尹建兵[导读] 密封性较差是氧化锌避雷器常见的故障类型。
比如氧化锌阀片受潮，造成这一问题的主要原因，是在生产、运输、安装过程中，避雷器的密封性遭到破坏产生贯穿性裂纹，在工作时，受到空气中水份的侵蚀影响避雷器的绝缘。
中国民用航空中南地区管理局技术保障中心 510000摘要：近年来因为氧化锌避雷器具有无工频续流、放电无延迟性、线性条件良好的特点，被广泛应用在电力系统中，但是一旦发生故障，将会影响电网运行。
本文对氧化锌避雷器的两类典型故障类型进行了分析，可以得知密封性差为故障的主要原因。
针对这一问题，分析了在线检测技术检测故障的原理。
旨在帮助相关技术人员减少避雷器的故障，促进电力系统正常运行。
关键词：氧化锌避雷器；故障类型；诊断分析引言：氧化锌避雷器是进行直流换流站与发、变电站绝缘配合的电力设备。
其与被保护电气以并联的方式连接在一起，能够有效的防止电力设备在过电压情况下，击穿绝缘的情况发生。
但是如果避雷器出现故障，不仅不能起到电力设备保护作用，同时还会对其他电力设备造成影响，甚至对整个电力系统造成更大的影响。
因此，对氧化锌避雷器的故障进行诊断分析是十分有必要的。
1氧化锌避雷器故障类型1.1避雷器密封性差密封性较差是氧化锌避雷器常见的故障类型。
比如氧化锌阀片受潮，造成这一问题的主要原因，是在生产、运输、安装过程中，避雷器的密封性遭到破坏产生贯穿性裂纹，在工作时，受到空气中水份的侵蚀影响避雷器的绝缘。
当避雷器在长时间受潮影响下，避雷器内部的绝缘性能下降，导致相应部件无法承受额定电压，最终导致避雷器内部绝缘被电击击穿的事故[1]。
通常来看，当发生绝缘击穿故障时，避雷器外边会有明显的闪络痕迹，避雷器整体发热，如果此时继续工作，将可能造成短路故障。
1.2避雷器老化故障根据多年的使用经验来看，排除氧化锌避雷器本身的质量问题因素，外套表面清洁度以及环境温热是造成避雷器老化的主要原因。
氧化锌避雷器故障分析及相关建议
运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment2020年第23期2020 No.231 故障情况某变电站间隔A 相的112PT 型避雷器在2018年6月发生了故障，接线座在避雷器上端脱离了本体，在进行泄压的过程中，避雷器底座封板由于受到冲击而出现了裂缝。
此次事故中的避雷器投运时间于2017年12月，每年、每月对其进行一次专业的红外测温以及红外检测，在其最开始投入运行的半年时间内以及雷雨季到来之前，对其运行电压下所泄漏的交流电流进行了带电测试，并未发现任何异常数据。
据调查，大约在故障发生的一周前，在该区域内时常会发生雷雨天气，在采用雷电定位系统进行查询后得知，事故变电站附近1 km 范围内的区域5h 内受到了108次雷击，最高雷电流达到了100.4 kA 。
变电站内发生事故的氧化锌避雷器产品都产自同一批次，因此，在变电站内通过对避雷器的特巡能够发现，运行电压下的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器所泄露的交流电流，都出现了明显的变化，前者和后者分别由0.4 mA 、0.43 mA 上升到了0.9 mA 和0.65 mA 。
存在着明显的热点，两避雷器分别达到了8.3 K 和4.5 K 的最大温差。
对变电站内各避雷器展开停电试验后，根据表1中的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器的实验数据能够得知，其均采用了不合格的绝缘电阻。
2 故障原因分析2.1 解体（1）避雷器外部所缠绕的玻璃纤维管所采用的材料为环氧树脂，其能够使避雷器保持原有的机械强度，同时为避雷器的密封提供相应的基础。
（2）硅橡胶伞裙绝缘部分在避雷器外部，在高温高压的作用下会与玻纤管外表面进行紧密的结合，以此来保护玻纤管免于受到大气的侵蚀，并且为爬电提供有效的距离，使避雷器外部能够具备良好的绝缘性能。
（3）主要的避雷器元件有氧化锌电阻片，以GB11032-2010为标准，根据不同的型号，确定了避雷器需要怎样的规格和多少数量的电阻片。
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
氧化锌避雷器故障及性能分析
氧化锌避雷器故障及性能分析摘要：氧化锌避雷器作为一种常见的设备，经常用于保护电力系统中的设备免受雷击或浪涌电压的侵害。
然而，在长期的运行过程中，氧化锌避雷器可能会出现多种故障。
本文通过对氧化锌避雷器的故障产生原因及对性能的分析与检测研究，提出了有效的维护和保养方法，以保证设备运行的可靠性和稳定性，以保障电力系统的稳定运行。
关键词：氧化锌避雷器；故障原因；性能分析；维护保养正文：氧化锌避雷器作为一种重要的电力保护设备，在电力系统中广泛使用。
氧化锌避雷器能够有效地抵抗雷击和浪涌电压，保护电力设备免受破坏。
然而，在长期的运行过程中，氧化锌避雷器可能会出现多种故障，这些故障可能导致设备的性能下降，进而影响整个电力系统的稳定运行。
首先，我们需要了解氧化锌避雷器的故障产生原因。
一个重要的因素是氧化锌避雷器内部的氧化锌粉末的老化问题。
由于长期使用和外部环境的影响，氧化锌粉末的性能可能会下降，从而导致氧化锌避雷器的性能下降。
此外，氧化锌避雷器的外壳和接线柱也可能会发生腐蚀和老化，导致设备的绝缘性能下降。
针对氧化锌避雷器的故障问题，我们需要对设备的性能进行分析和检测。
性能分析可以通过对氧化锌避雷器的雷电冲击电压试验、直流参考电压试验和额定电压试验等进行检测，检测氧化锌避雷器的绝缘性能、击穿电压等重要参数是否符合要求，以及检查导体和外部接线柱的连接是否良好、外壳是否腐蚀。
另外，针对氧化锌避雷器的故障问题，我们还需要采取有效的维护和保养方法，以延长氧化锌避雷器的使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。
维护和保养主要包括清洁和检查设备的外壳、导体和接线柱是否有损坏，及时更换老化的氧化锌粉末等，以保证设备性能的稳定和可靠。
综上所述，氧化锌避雷器是电力系统中必不可少的设备之一，通过对其故障产生原因和性能分析检测，以及有效的维护保养方法，可以保证设备的稳定运行，维护电力系统的稳定运行。
在氧化锌避雷器的设计过程中，需要考虑各种因素，以确保设备的可靠性和稳定性。
10kV氧化锌避雷器故障分析与处理
［ ４ ］ 唐信 ， 范亚洲． 一起 线路 氧化 锌避 雷 器故障 的原 因分析 及 防
防 雷技 术 与圆柱形端子之间靠螺纹接触 ，是硬接触 ，不能完全阻止 水汽进入 ；避雷器底部的有机复合物较厚（ 约８ ｍｍ） 。 产品进行重点巡视 ，尤其是潮湿天气后应加强对泄漏 电流 的监视 ，重点关注泄漏电流突增 的避雷器 ，并利用红外成 像仪加强对硅橡胶避雷器 的带 电检测 ，若发现发热现象则
［ ５ ］ 孙鹏举． 金属氧化物避 雷器泄漏 电流在线 测试分析 ［ Ｊ ］ ． 电磁
避 雷器， ２ ０ ０ ８ （ ４ ） ： ３ ０ ￣３ ２
３ 结 论 和 防范 措 施
确定 Ｂ相避雷器存在故障后对其进行了更换 ，投运后
测 得 其 泄 漏 电流 为 ０ ． ２ ４ ｍ Ａ，运 行 正 常 。该 ３ ５ ｋ Ｖ 避 雷 器
１ ． ５ 故 障处理
２ ０ １ ２ 年 ６月 １ ７ Ｅ ｌ ，更 换 了 Ａ、Ｂ 、Ｃ相 避 雷器 。更 换
［ １ ］ 李亚 东． 一起 １ ０ ｋ Ｖ油 田配电 网避 雷 器的损坏 原 因分析 及预 防措施 ［ Ｊ ］ ． 科技 广场 ， ２ ０ １ ２ （ ４ ） ： ｌ １ Ｏ ～１ １ ２
穿 甚 至爆 炸 。
Ｅ ３ ］ 吕明． １ ｌ ０ ｋ Ｖ复合 外套金 属氧化物避 雷器故 障分析 ［ Ｊ ］ ． 华北
电 技 术 ， ２ ０ ０ ９ （ １ ２ ） ： ４ ０ ￣４ ３
［ ４ ］ 毛 慧明． 金属氧化物避 雷器带 电检 测方 法综述口］ ． 高 电压技
术， ２ ０ ０ ０ （ ３ ） ： １ ５， １ ６
Ｅ ６ ］ 申忠如． 氧化锌避 雷器泄漏 电流在 线检测 的研 究［ Ｊ ］ ． 西安 交
金属氧化物避雷器常见故障及处理
金属氧化物避雷器常见故障及处理避雷器是电力系统所有电力设备绝缘配合的基础设备。
合理的绝缘配合是电力系统安全、可靠运行的基本保证，是高电压技术的核心内容。
而所有电力设备的绝缘水平，是由雷电过电压下避雷器的保护特性确定的（在某些环境中，由操作过电压下避雷器的保护特性确定）。
金属氧化物避雷器，简称氧化锌避雷器，以其良好的非线性，快速的陡波响应和大通流能力，成为新一代避雷器的首选产品。
由于避雷器是全密封元件，一般不可以拆卸。
同时使用中一旦出现损坏，基本上没有修复的可能。
所以其常见故障和处理与普通的电力设备不同，主要是预防为主。
选则原则。
避雷器是过电压保护产品，其额定电压选择比较严格，且与普通电力设备完全不同，容易出现因选型失误造成的事故。
对于这类事故，只要明确了正确的选择方法，就可以有效避免。
正确的金属氧化物避雷器额定电压的选择，应遵循以下原则。
1、对于有间隙避雷器，额定电压依据系统最高电压来选择。
10kV及以下的避雷器，额定电压按系统最高电压的1.1倍选取。
35kV至66kV避雷器，额定电压按系统最高电压选取。
110kV及以上避雷器，额定电压按系统最高电压的0.8倍选取。
例如：35kV有间隙避雷器，额定电压应选择42kV。
2、对于无间隙避雷器，额定电压同样依据系统最高电压来选择。
10kV及以下的避雷器，额定电压按系统最高电压的1.38倍选取。
35kV至66kV避雷器，额定电压按系统最高电压的1.25倍选取。
110kV及以上避雷器，额定电压按系统最高电压的0.8倍选取。
例如：10kV无间隙避雷器，额定电压应选择17kV。
但对于电机保护用的无间隙避雷器，不按额定电压选择，而按持续运行电压选择。
一般应选择持续运行电压与电机额定电压一致的避雷器。
例如：13.8kV电机，应选用13.8kV持续运行电压的避雷器，即：选用17.5/40的避雷器。
具体的型号选择，可参考GB11032-2000标准，或我公司的避雷器产品选型手册。
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。
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氧化锌避雷器绝缘击穿故障分析
本文介绍了一起由于雷电过电压导致XX变电站10kV1段母线C相避雷器绝缘击穿的事故，重点分析了无间隙金属氧化物避雷器绝缘损坏的原因，总结了在今后采取的措施和重点工作。
标签：避雷器雷击过电压故障
1 概述
无间隙金属氧化物避雷器（以下简称MOA），一般采用氧化锌阀片结构。
普遍用在发电厂、变电站、输配电线路，用以保护发电机、变压器、母线、线路等发输变配电设备，避免雷电过电压和操作过电压的冲击。
以变电站为例主变出口、母线设备、GIS线路侧普遍采用了MOA，用以保护相应电力设备。
但是随着运行时间的增长，MOA在长期运行电压或雷电过电压、操作过电压作用下，氧化锌阀片不断劣化、老化，最终可能在一次外部（或内部）冲击下，MOA出现绝缘击穿损坏事故，从而引起变压器、线路等被保护设备的跳闸或接地事故，严重影响了电网的安全稳定运行。
2 事故原因分析
2011年6月，由于雷电过电压导致XX变电站10kV1段母线C相避雷器绝缘击穿的事故。
现场检查发现C相避雷器外绝缘破裂，绝缘电阻为0（使用2500V 绝缘电阻表），该支避雷器已经发生绝缘击穿。
同时对A相、B相避雷器进行试验，数据合格，符合相关规程的要求。
现场处理措施：立即更换了C相避雷器。
原因分析如下：
2.1 生产厂家制造工艺不过关，密封不严。
MOA密封老化情况，主要是生产厂采用的密封技术欠完善，采用的密封材料抗老化性能不稳定，密封材料在制造过程中浇注不均匀，长期运行电压下易出现径向电位差。
2011年6月出现该事故的MOA，解体发现密封材料不匀称，在运行电压下间歇性放电，加速外皮劣化。
在雷电压作用下而引起爆炸。
2.2 抗老化、抗冲击性能差。
在MOA产品全寿命的中后期，阀片劣化造成阻性电流上升，有功功率增大，长期的热效应显著增加，避雷器内部气体压力和温度急剧增高，引起MOA本体击穿。
另外阀片在制造过程中，不均匀，每片直流1mA电压试验数据之间存在一定差距，电位分布不均匀。
随着运行时间的增长，首端阀片开始劣化，各阀片之间长枪分布不均匀，形成恶性循环，造成避雷器参考电压下降，阻性电流和功率损耗随之增加。
对于首端阀片劣化的MOA，阀片的抗冲击能力变弱，在频繁吸收雷电过电压能量过程中，阀片频繁动作，急剧加速了阀片的劣化而损坏。
此次雷电过电压导致该站10kV1段母线避雷器热崩溃而直接击穿的直接原因。
2.3 受潮。
该变电站10kV1段母线C相避雷器的两端密封不严，内外温度相差较大时，使潮气或水分浸入，凝结在MOA内部，加速了阀片的劣化，造成内部绝缘降低而引起损坏。
另外阀片没有通流痕迹，在硅橡胶套内壁有明显的闪络痕迹，在金属附件上有锈斑或锌白，这也佐证了MOA确已受潮。
这属于设计上存在一定不良情况。
雷电过电压是此次击穿事故的直接外部原因，受潮是此次氧化锌避雷器击穿事故的主要内因。
2.4 电网电压较高，谐波较多。
该变电站向石太铁路供电、钢厂等用户供电，电压波动明显，谐波较多。
MOA在长期较高的运行电压下，就可能造成热崩溃。
变电站的稳态电压过高，势必会损坏避雷器性能老化加速。
在正弦电压作用下，奇次谐波就已经比较明显，由于氧化锌阀片的非线性，在高次谐波作用下，则更加速了阀片的劣化。
3 采取的措施
更换该变电站10kV1段母线C相避雷器，同时对该变电站10kV1段母线故障避雷器的同批次、同型号避雷器开展状态评价工作。
针对劣化趋势比较明显的避雷器逐步进行更换。
4 今后的重点工作
4.1加强避雷器的设计选型。
在选择生产厂家时，应选择有先进的制造工艺设备和检测手段比较成熟完善的生产厂家，应优先选用多年稳定运行经验的产品，保证MOA产品抗老化、耐冲击性能良好，运行稳定可靠。
4.2 加强变电站谐波治理力度。
如果有条件，可在有谐波源的母线上增设动态无功补偿或加装消谐装置，以使电网的高次谐波，控制在IEC标准允许范围内。
4.3 高度重视避雷器带电测试、红外测温工作，逐步开展开关柜超声波局部放电测试工作，提前发现设备内部局部放电等故障。
4.4 加强MOA的技术管理，对每一支运行的避雷器建立试验台账档案，对出厂试验数据、组行电流带电检测试验数据、停电例行试验数据进行综合分析，掌握MOA的运行状况。
5 结束语
氧化锌避雷器损坏的原因有雷电、系统暂态过电压、受潮、本身故障、制造工艺不良等情况。
在实际运行过程中，MOA绝缘击穿原因是多种情况综合的结果，所以MOA的劣化、老化情况具有一定分散性、离散性、特殊性，及雷电、操作过电压、谐波、运行环境等的随机性，都决定了MOA的安全运行的稳定可靠。
今后工作中摸索开关柜超声波局部放电的检测方法，或者改变开关柜内部结
构，将避雷器下端通过电缆引出来，增加避雷器带电测试接口，监测10kV开关柜内的避雷器状态。
参考文献：
[1]成永红.电力设备绝缘检测与诊断[M].北京：中国电力出版社，2004.
[2]周泽村，沈其工，方瑜.高电压技术[M].北京：中国电力出版社，2005.
[3]杨彪.一起35kV氧化锌避雷器击穿的事故分析及防范措施[A]. 2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C].2011.
作者简介：马西跃（1985-），男，河北沧州人，助理工程师，研究方向：变电检修。