非拆引線測試５００ｋＶ避雷器（ＺｎＯ）的應用實踐

許紅軍

1概述

避雷器是保證電力系統安全運行的重要保護設備之一，主要用于限制由線路傳來的大氣(雷電)過電壓或操作引起的內部過電壓。金屬氧化物(ZnO)避雷器，以其優異的性能在超高壓電力系統中被廣泛應用。對運行中的避雷器進行定期試驗是保證電力系統安全的一個重要環節。根據《電力設備交接和預防試驗規程》要求，應對金屬氧化物(znO)避雷器，測量直流lmA時的臨界動作電壓U1mA和I0.75U1mA直流電壓下的泄漏電流試驗。

但近年來，隨著電力系統的快速發展，500kV電壓等級系統已逐漸成為電網的主網架，電壓等級升高以后，設備的對地安全距離相應提高，結構尺寸也隨之增大，這給設備的檢修和試驗帶來諸多困難。500kV金屬氧化物避雷器通常由3節組成，單節有1.54m左右，加上支柱約有8.5m左右。通常避雷器在做試驗時，須將避雷器的一次引線拆開。如此高的距離，需使用特種的專用伸臂車輛或搭設腳手架(高型)進行一次引線拆除工作，既費工費時，又增加了設備的檢修和試驗費用與安全風險。

2試驗目的

(1)為提高試驗工作效率，節省人力、物力，減少設備停電時間，在現場我們改善試驗方法，嘗試對500kV金屬氧化物避雷器進行不拆一次引線做預防性試驗，測量直流ImA時的臨界動作電壓UImA和IO.75UImA直流電壓下的泄漏電流。

(2)測量直流ImA時的臨界動作電壓UImA是為了檢查金屬氧化物避雷器閥片是否受潮，確定其動作性能是否符合技術指標要求。測量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試驗方法

(1)500kV金屬氧化物避雷器通常由3節組成，通常拆除引線后，3節分別測量直流lmA時的臨界動作電壓UImA和IO.75UImA直流電壓下的泄漏電流。

操作步驟如下：合閘升壓調整DC高壓輸出，觀察μA表數值，達到1000μA時，記錄此時電壓值，即UImA，隨即降壓至IO.75UImA，記錄此時μA數值，然后降壓至零。切斷電源對μA表放電，并沿高壓屏蔽線放電。

(2)改進的方法

非拆除高壓一次引線，3節分別測量直流lmA時的臨界動作電壓UImA和IO.75UImA直流電壓下的泄漏電流。

測試第一節避雷器時，將高壓一次引線通過接地刀閘接地。將直流高壓施加于第一節避雷器下法蘭處，第二節避雷器和第三節避雷器串聯起來，其動作電壓遠遠高于第一節避雷器，常規情況下第一節避雷器先行動作。第二節避雷器和第三節避雷器串聯回路的泄露電流很小，可以忽略不計，μA表監視的泄漏電流即為第一節避雷器的泄漏電流。

避雷器的UImA電壓值，通常避雷器的設計和生產單位，將第一節避雷器的UImA電壓值略高于第二節避雷器的UImA電壓值，第二節避雷器的UImA電壓值略高于第三節避雷器的UImA電壓值。當直流高壓施加于第一節避雷器下法蘭處時，由于第一節避雷器的UImA動作電壓高于第二節避雷器的UImA動作電壓，第二節避雷器先行動作，μA表反映的值即為第二節避雷器的泄漏電流。

測量第三節避雷器的原理同于測量第一節避雷器，第一節和第二節串聯起來，其動作電壓遠遠高于第三節。第三節避雷器先行動作，μA表反映的值即為第三節避雷器的泄漏電流。

4測試結果

(1)不拆線測試方法在現場實際情況如何呢，試驗數據是否符合標準，通過測量數據我們進行對比分析。

分別使用兩種方法在淮南田集電V500kV I母線避雷器進行了試驗，該避雷器為Y20W-420／995型，系南陽金冠電氣有限公司制造，2007年2月出廠。測試條件是，天氣：晴，環境溫度：23℃，濕度：18％。

從試驗數據中我們可以看出：拆線前后的UImA電壓值相比較，差別較小，完全符合《電力設備交接和預防試驗規程》規定IO.75UImA電流值同樣符合《電力設備交接和預防試驗規程》規定的不大于50μA。

(2)測試中注意的問題

①準確讀取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，電流會急劇增大，所以應仔細升壓，防止升壓過快，電流突增，超過1mA。

②防止表面泄漏電流的影響。測試前應將此表面擦拭干凈。測試中的微安表和高壓引線應使用帶屏蔽的。

③氣溫的影響。環境溫度每增高10℃，UImA約降低1％。試驗時應仔細記錄環境溫度，必要時可進行換算。

④濕度的影響。由于相對濕度也會對測試結果產生影響，為便于分析，測試時應記錄相對濕度。

⑤在使用不拆除高壓引線方法測試過程中，如果發現試驗數據與以往試驗數據以及廠家數據相比差距較大時，應先仔細排除環境、溫度、濕度、屏蔽、升壓速度等因素。然后在拆除高壓引線的情況下對避雷器再進行測試，認真對比試驗數據，以確定避雷器是否有問題。