10kv避雷器试验记录（精选3篇）
1.10kv避雷器试验记录 篇一
关键词：10kV配网,避雷器,运行状态
避雷器也就是过电压限制器, 是电力体系最关键的过电压保护装置。避雷器对配电网线路中的雷电过压能起到良好的防护作用, 是输变电设施的绝缘配合基础。转化避雷器的保护特征, 能有效的提升被保护设施的运作安全可靠性, 并减小绝缘水平, 随着相应的电压等级不断的提升, 其经济成效也是越来越明显, 并且避雷器相应的保护特征是保护水平来决定的。
1 电网配网避雷器保护方法与安装方法
1.1 保护方法
配网使用的避雷器最主要的就是对相关的配电变压器以及柱上的开关、电力电缆和计量装置, 并且配网用避雷器还能对配电线路进行保护。配网避雷器在保护相应的电器设施时, 避雷器通常和被保护的设施呈现并列式的安装, 并且要尽量的在最近位置安装。配网线路上的避雷器通常会安装在塔杆上, 以便于对雷电的过压进行限制, 最大化的避免绝缘子线路。
1.2 安装方法
在避雷器安装时应注意:第一, 直立安装方法。使用下电极螺栓把相应的避雷器固定到支撑角钢的上下位置, 电极应引接地线致使避雷器可靠的接地, 接地线要尽量短。第二, 不能把避雷器当做支撑绝缘子来运用。上引线适宜用6到8平方毫米的铜线, 并保证相应的弧度。第三, 要尽可能的靠近相关的保护设施处安装, 缩减距离对保护效果的影响。第四, 在保护变压器的时候, 避雷器和变压器的距离要尽量的缩小, 不能大于5米。第五, 变压器的低压侧要安装低压避雷器, 便于预防正、反转换所导致的过电压毁坏变压器。
注:全年总运作台数为491764台。
2 电网配网避雷器事故模式
以某地区为例, 对该地区配网10k V避雷器事故模式进行仔细的研究与分析, 结果显示, 配网使用避雷器的事故模式可以大致分为六类, 雷击或是操作过电压引起的避雷器炸裂事故率最高, 可达总事故台数的55.3%, 再是泄漏电流过大或是外套损毁以及机械断裂和密封问题和其余的事故, 大约占总事故台数的28.3%、7.75%以及3.65%、3.08%和1.69%。
由表1可知, 该地区的电网使用避雷器损毁的最关键因素就是电气因素引起的避雷器炸裂, 还有外漏电流过大也是避雷事故的重要诱因之一, 其他的事故方式虽说所占的比重不大, 却还是应引起一定的关注。
3 10k V避雷器电气性能试验分析
依据国家相关的标准对现场的抽样以及制造厂抽样选择不同的结构, 共有13类型式及85只有效的避雷器, 5类型式的电阻片实行了最基本的系数测量以及避雷器残压试验和避雷器大电流冲击耐受试验、电阻片的性能试验分析研究。此试验明确了当下10k V的避雷器最关键的问题是10k V避雷器个体化的耐受力4/10μs大型电流的冲击耐受力非常差, 整体上未达到相应的使用标准, 这就为实际的使用情况带来了非常大的隐患。
避雷器大电流冲击也就是4/10μs的放电流, 使用于试验的避雷器直击雷时呈现的稳定性。大电流的冲击耐受适用于抽样试验, 和大电流的冲击操作负载试验以及强雷电的负载避雷器操作负载试验, 操作冲击动作负载试验的预备性的试验与工频电压耐受时间特征试验、避雷器的热稳定试验。
此试验总共考核了不同结构的13类型式, 以及38只10k V避雷器的4/10μs大电流冲击的耐受能力, 找出国内的10k V避雷器个体的耐受4/10μs大电流冲击耐受能力总体水平不高。
3.1 电阻片耐受4/10μs大电流冲击能力
此试验选择的电阻片是国内最优秀的避雷器生产厂家, 质量以及相关的信誉都十分的良好, 虽说各个方面都非常好, Φ35mm的电阻片还是不能通过65k A的大电流耐受试验状况, 在相应的调差分析中发现10k V的避雷器上大量运用Φ31mm, 还有Φ28mm型号的电阻片, 以当下的工艺水平来说, 该小型号的电阻片通过65k A的大电流考核是不可能的。
3.2 10k V避雷器结构
该试验可知, 10k V的避雷器个体以及单片电阻片4/10μs大电流冲击力还有很大的差距, 特别是侧面轴外闪的状况很多, 这就表示10k V的避雷器结构设计有着诸多的问题。
4 10k V避雷器其余性能试验分析
该实验主要包含了机械性能试验、老化性能试验以及密封试验、外套憎水试验和外绝缘试验。
4.1 机械性能试验
该实验, 把选择的5只直流参考电压符合相关的要求的避雷器, 把其底端固定, 在顶部施以400N的负荷, 时间是10s, 在试验完毕之后再重新的测量其直流参考电压以及局部的放电量。试验结果是:5只试验的直流参考电压UDC的变化率都不大于5%, 局部的放电量也没大于10p C, 所以其机械强度可以说是满足于相应的要求。
4.2 老化性能试验
老化性能试验也就是电阻片以及外套老化。
(1) 电阻片老化, 对3只新的电阻片进行相对的工频电压施加, 通过人工加速老化试验, 3只电阻片的功能耗损参数是0.94、0.97以及1.04, 这就显示新型的电阻片老化的状况还行。
(2) 复合外套老化, 对2只新的避雷器实行一定程度的复合外套起痕以及电蚀试验。把相关的2只试验品放于盐雾环境下经过1000h的持续试验, 试验品上进行恒定工频的施加, 并连续运行电压Un, 在试验中可以中断6次的电源, 每一次的电源中断不能超过15min。每一只的试验品不能超过3次的过流中断, 试验过程中没有起痕以及裂纹与树枝状出现, 电蚀并没有腐蚀到内部的零件, 没有伞裙式的击穿状况, 符合相关的要求, 显示新避雷器的外套老化性能可以满足相应标准。在试验调查中, 发现有些避雷器总是出现气候恶劣环境下, 产生电蚀。所以, 不能排除和生产厂家所提供的试验用避雷器以及供给供电所的避雷器质量会有相应差异的可能性。
5 避雷器事故因素
5.1 避雷器电阻片质量
现阶段, 该地区的配网使用避雷器大量运用了Φ31mm, 还有Φ28mm型号尺寸的电阻片, 以当下的工艺水平以及试验结果来说, 该小型号的电阻片通过规定标准的65k A大电流考核是很难的。
5.2 避雷器结构
最关键的就是体现在10k V的避雷器个体大电流耐受性能不可以满足标准的要求的65k A相应的要求, 以试验的结果来说, 当下只有很少的厂家可以达到40k A的大电流耐受性能, 这距离标准要求还有极大的距离, 这也就显示10k V的避雷器结构设计仍存在很多的问题。
6 结语
在输电线路中使用线路避雷器能体现很好的避雷成效, 因此在配网线路中借鉴此方式也是极为可行的。避雷器的运作特征有动作负载的稳固性以及运作期限长短的特征, 即在长久的运作电压下相应的寿命以及各类电压下的寿命。在配电线路中运用相应的避雷器后, 可以对相应的架空绝缘导线进行很好的保护作用。在无间隙的避雷器长久承受着工频电压, 还间歇的承受工频流以及雷电通过的电压, 这样就很容易出现老化。所以, 避雷器会存在众多的故障, 而那些故障就极易影响配电网线路的供电安全与可靠。在配网线路中, 安装避雷器对相应的线路实行保护, 并应重视对配电网线路上易击段针对性的进行安装, 配置一定的配电设施, 也就是配电变压器和柱上的开关等, 这样就可以全面的保护配网线路。
参考文献
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2.10kv避雷器试验记录 篇二
【摘要】在社会经济的推动下，我国电力事业有了较快发展，各类变电站不断兴起，为用户正常用电带来了较大便利。随着人们生活水平不断提高，许多家庭中都增加了大量电子产品，从而对高质电能的需求越来越大。10KV配电网能够较好满足人们的电能需求，为人们的生活带来便利，但是10KV配电网在实际运作过程中易受自然因素的影响，例如雷电等，而且10KV配电线路不具有较好的绝缘效果，所以一旦发生雷击，10KV配电网的电压就会迅速升高，最终造成安全事故。本文主要对10KV配电线路应用线路避雷器后防雷性能进行深入探讨，提出了一些建议。
【关键词】线路避雷器；10KV配电线路；防雷性能
随着电力事业不断发展，10KV配电网的数量不断增多，分布也越来越广，更好满足了用户的电能需求，但是10KV配电网在实际运作过程中，由于配电线路绝缘效果不佳，极易遭受雷电的破坏，从而出现安全事故，最终影响正常供电。在实际情况中，除了直击雷会对配电网造成不良影响外，感应雷也会给配电网正常运作带来不利，如果线路周围出现落雷情况，受电磁感应的作用，配电线路中电压会迅速升高，最终出现多种安全事故。所以如何提高10KV配电线路防雷性能成为相关技术人员面临的重大问题。
一、10KV配电线路中线路避雷器应用现状
以往在对10KV配电线路进行防雷处理时，技术人员一般采取加强线路绝缘效果或者增设避雷线等方式，但是在实际情况中，这些方式并不能达到理想的防雷效果，对用户正常用电造成了极大影响。线路避雷器在实际运作过程中，能够有效清除因雷击产生的高电流，从而确保10KV配电网安全性，提高电能整体质量。技术人员在对线路避雷器进行安装时，必须对10KV配电网实际情况进行合理分析，根据相关数据来选择最佳安装地点。线路避雷器的安装效果主要用于降低绝缘子闪络雷电产生的各种问题，并有效清除过电压操作下产生的绝缘子闪络问题，在过电压操作问题中，技术人员可将线路避雷器安装在能够承受绝缘子闪络下过电压的位置，从而维持电压平衡，促进10KV配电网正常运作。
在实际情况中，过电压保护范围往往可达到100多公里，而直击雷保护范围只存在于线路避雷器安装处，所以为了更好提高10KV配电线路的防雷性能，技术人员需将线路避雷器安装在所有输电杆塔上，有时还需根据实际情况增设线路避雷器。
二、10KV配电线路防雷性能分析
10KV配电线路防雷性能影响着其正常运作以及供电质量，所以对其防雷性能进行合理分析有着重要意义，一般可从线路雷击跳闸率以及线路整体耐雷水平对10KV配电线路防雷性进行合理评估。线路雷击跳闸率指的是一定时间和一定范围内在雷击条件下产生的线路跳闸总次数，线路整体耐雷水平指的是线路在雷击影响下其绝缘子串不会产生闪络现象的雷电流范围。线路雷击跳闸率在一定程度上受线路整体耐雷水平的影响，当线路整体耐雷水平较高，线路雷击跳闸率就较低；当线路整体耐雷水平较低，线路雷击跳闸率就会变高。
由于避雷线在10KV配电线路中并不能起到较好的防雷作用，所以一般情况下技术人员不会在10KV配电线路中安装避雷线，当塔顶被雷击中，由于其不具备避雷线，所以会产生一相导线反击放电现象，但是这种现象并不会导致线路出现跳闸，而当第二相导线反击放电现象产生时，就会导致线路出现跳闸，最终产生多种问题。所以，为了增强线路整体耐雷水平，技术人员需从第二相导线反击放电现象着手，对其各项数据进行有效分析，从而提高10KV配电线路整体防雷性能。在10KV配电线路中，存在多种雷电过电压现象，首先是杆塔直击雷反击过电压现象，其次是导线直击雷过电压现象，最后是直击雷作用下感应雷过电压现象。
三、10KV配电线路中线路避雷器应用方法
10KV配电线路一般有着较复杂的地形走向，受土壤电阻率的影响，如果采取降低杆塔电阻的方式增强配电线路防雷效果，不仅有着较大操作难度，而且并不能起到较好作用，而其他的操作方法又受到杆塔自身结构的约束，所以难以发挥防雷作用，在这种情况下，技术人员可以将线路避雷器安装在10KV配电线路中，从而提高10KV配电线路的整体防雷性能。在实际情况中，金属氧化物非线性电阻在电力系统中能对过电压起到较好约束作用，而且其在低压和高压系统中都能起到较好效果。技术人员可将线路绝缘子与线路避雷器进行并联，在并联状态下，雷电流会出现分流现象，从而有效降低雷击过电压对10KV配电线路造成的影响。在实际情况中，由于线路避雷器价格较高，且由于多种因素的影响，很多10KV配电线路中并没有安装线路避雷器，所以如何将线路避雷器合理安装在10KV配电线路中成为技术人员面临的重大问题。
在实际情况中，技术人员可利用ATP仿真模型计算10KV配电线路过电压数值，并利用相交法判断线路绝缘子闪络情况。当绝缘子串放电曲线与线路感应电位和塔顶感应电位差值曲线处于相交状态时，技术人员就可以判断线路绝缘子串发生闪络现象。在仿真模型中，一般将线路参数频率设为450KHZ，将杆塔波阻抗设为250Ω。例如，如图1，显示的是某杆塔ATP仿真模型。在某杆塔中，当技术人员取雷电流幅值为4KA时，各杆塔没有出现绝缘子闪络现象，此时可有相应公式计算出10KV配电线路整体耐雷水平为11.12KA，技术人员此时可将雷电流进行增大，可取12KA，由于雷电流超出10KV配电线路耐雷水平，一相导线出现了绝缘子闪络现象，但线路没有出现跳闸现象，此时一相导线处于接地状态。受耦合作用的影响，二相和三相导线感应到过电压的存在，由于塔顶电位极性和这两相导线极性相同，所以电压差逐渐降低，从而不会出现绝缘子闪络现象。技术人员可以将雷电流再次增大，可取25KA，在这种情况下，配电线路中的电压迅速提高，一相、二相以及三相导线中的过电压小于塔顶电位，最终一相、二相以及三相导线出现全部绝缘子闪络现象。
此时，技术人员可将雷电流再次提高，可取30KA，并在合适的地方安装线路避雷器。在ATP仿真波形中，杆塔绝缘子波形逐渐发生变化，雷电流幅值不断下降，各相导线不再出现绝缘子闪络现象，根据这种情况可表明，将线路避雷器安装在10KV配电线路中能够较好提高其防雷水平，确保10KV配电网正常运作，提高电能整体质量。
结束语
本文主要对10KV配电线路中线路避雷器的应用效果进行了合理分析，根据各类数据及实践证明，线路避雷器能够较好提高10KV配电线路的防雷性能，为用户正常用电带来了较大便利。由于线路避雷器有着较高的价格，所以技术人员选择线路避雷器时，必须对实际情况进行合理分析，从而在降低整体成本的前提下更好发挥出其作用。
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3.10kv避雷器试验记录 篇三
吴起地区属黄土高原梁状丘陵沟壑区,海拔在1233—1809米,吴起供电工区管辖内的线路跨越山峦、地形复杂、多为雷区、雷电活动频繁,雷击故障偏多,给线路的运行工作带来难度。2011年6月28日,采油三处薛岔作业区89-881井场配电变压器C相避雷器击穿造成接地事故,由于击穿点特别隐蔽,从外观上观察不到击穿点,所以通过登杆逐个摇测避雷器绝缘电阻才找到故障源,从故障发生到恢复供电,已经超过23小时,给原油生产带来较大影响。
2 事故原因及处理措施
2.1 事故原因
避雷器是一种能释放雷电和释放电力系统操作过电压能量,保护电气设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与大地之间,与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘;电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电。经分析,此次89-881井场避雷器击穿事故的原因大致有以下几种。
(1)由于接地线遭到人为破坏使配电变压器产生铁磁谐振过电压,造成避雷器放电,从而烧坏其内部元件而引起击穿。
(2)避雷器遭受强雷击后未立即击穿,但避雷器本身受到性能限制或遭受破坏其耐压等级已降低很多,经过一段时间的运行后发生击穿接地事故。
(3)避雷器内部受潮,避雷器内部受潮的征象是绝缘电阻低于2500MΩ,工频放电电压下降,最终导致击穿接地。
(4)由于避雷器本身耐压性能不够或其他质量问题,也可能是安装避雷器时存在一定问题,运行一段时间后造成击穿接地事故。
虽然造成此次89-881井场避雷器击穿事故的原因有多种,但是总体来说,吴起工区面临最多的避雷器击穿事故还是由强雷电产生的瞬时高电压引起的,造成线路高压瓷瓶击穿或井场避雷器击穿。
2.2 事故危害分析
10k V配电网是油田电力网中线路结构、使用环境最复杂的一个环节。尤其吴起工区所辖众多线路都在雷区范围之内,所以对于数目众多的配电变压器都要装设避雷器作为保护,因此,10KV配电网中避雷器故障的概率较大。避雷器失效的主要特征是泄漏电流增大,运行中不易发现,有可能长时间带病运行,以致扩大事故。若避雷器未完全击穿,避雷器泄漏增大,会造成线损增加,不利于电力网的经济运行。金属氧化锌避雷器目前依旧是我工区普遍使用的一种,由于避雷器安装位置点多、面广、分布范围大和检测手段方面的原因,有时不能及时发现避雷器存在的缺陷,特别是当避雷器被击穿时,造成一点接地故障。由于避雷器故障是隐形故障,需要消耗大量人力物力寻找故障点。以此次89-881井场避雷器击穿事故为例,击穿点非常不明显,必须登杆经过摇测绝缘电阻才能发现故障点。
2.3 针对89-881井场避雷器击穿的处理措施
(1)处理410井区所有不合格避雷器接地引下线。
(2)处理410井区所有不合格避雷器接地极。
(3)在该井场及410井区其他井场加装防爆氧化物避雷器。
(4)在410井区高点加装避雷针。
3 防雷保护措施
3.1 从设计抓起
10k V配电线路的防雷应从设计抓起,在设计线路时要考虑山区多雷区运行的特点,有针对性采取相关的设计对策。在架设杆塔时,尽量避免多雷电的区域。注重避雷器的安装,尽量使用防爆式氧化物避雷器。在雷区,可以在导线上方架设避雷线,在高点加装避雷针。如线路杆塔遇有高电阻率土壤,其接地电阻难以满足规程要求时,设计时应采取接地延伸。同时,在各个分支线路尽可能都加装断路器,这样一旦某个分支因雷击发生接地只要断开该分支的断路器,不影响其他线路的正常运行。
3.2 增加分流
雷击杆塔后,入地电流将在塔身与接地电阻上产生高电压,为此,增加分流可减少杆塔的反击电位。一是加装耦合地线,其作用是增加分流和增大地线与导线的耦合系数。运行经验表明:耦合地线作为防雷措施是成功的,但对耦合地线的终端杆塔,必须通过降低接地电阻或将接地体延伸等措施来加强防护。二是铺设延伸接地,延伸接地可增加地中散流,而且对导线也有耦合作用,因而可减少雷电的反击几率。三是降低杆塔接地电阻,杆塔接地电阻与塔顶电位直接相关,按规程要求,一般地区其接地电阻不大于10Ω,在土壤电阻率较高的山地也不宜大于25~30Ω。
3.3 保护线路应有的绝缘水平
保持其应有的绝缘水平是线路安全运行的基础,为此必须保证各条线路绝缘性能的良好。一是加强绝缘子质量的全过程管理,以保证挂网运行绝缘子质量的良好。二是加强运行绝缘子的零值检测。三是及时更换挂网运行的劣质绝缘子。四是对个别雷电活动强烈跳闸频繁的杆塔,可适当增加绝缘子片数,以提高承受反击电压的能力。
3.4 使用燃爆式氧化物避雷器
目前,我工区10k V线路上已安装了相当数量的硅橡胶氧化锌避雷器(型号:HY5WS-17.5/50),当内部老化损坏失效时,表面无任何痕迹,日常巡视中难以发现。建议在原有的硅橡胶氧化锌避雷器上加装脱离器,当避雷器内部老化损坏时,脱离器会自动脱落而被发现;遭受强电流后,脱扣自行脱落,不会造成接地。目前,普遍采用型号为YH5CZ—l7/45,其内装防爆脱离装置的瓷套型无间隙金属氧化物避雷器。
3.5 加强防雷设备的运行管理工作
防雷既要求在技术上进行防范,也要求在管理中加以重视。管理措施包括:
(1)我工区利用每年3—4月的春检对电力设施做一次全面的检查,做好防雷设备的各种试验和检修工作,及时测试避雷器的绝缘电阻,进行工频放电电压试验和泄露电流测定试验。
(2)对避雷器的引下线、接地引出线、连接处进行检查,检查接地极是否牢固,测试接地电阻是不是在合格范围内。
(3)登杆检查,及时更换有缺陷的绝缘子,查看线头的接触情况,从而消除各种隐患。
(4)每次雷雨过后,应及时对配电设备、高低压线路进行巡视检查,看是否发生闪络、烧伤或损坏现象,及时发现隐患和事故,避免大的事故发生。
4 结束语
本文根据工程实际,提出10k V配电系统的雷害事故的原因主要是由于防雷保护上存在缺陷,较常见的是在低压侧缺少必要的防雷保护措施。其次就是接地上存在比较严重的问题,即接地电阻值偏高以及接地引下线太长等。防雷应从工程设计阶段就认真加以考虑,根据实际情况,选用可靠性高的防雷设备,综合考虑防雷,重视和加强配电变压器的日常运行管理也尤为重要。本文为提高配电网的防雷性能和供电的可靠性提供更有价值的结论。
参考文献
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