电气设备绝缘检测与诊断

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1、第四章避雷器检测与诊断第一节避雷器结构特征第二节避雷器预防性试验技术第三节避雷器在线检测与诊断技术第四章避雷器检测与诊断第一节避雷器的结构特征目前使用的避雷器有以下四种类型：保护间隙避雷器、管型避雷器、阀型避雷器（普通阀型避雷器FS型和FZ型，磁吹阀型避雷器FCZ型和FCD型)、氧化锌避雷器。一、阀型避雷器普通阀型避雷器由火花间隙和非线性电阻(简称阀片)串联组成。火花间隙决定了避雷器的放电电压，串联的阀片决定了避雷器的残压和续流。伏秒特性:避雷器的放电电压与时间的关系特性伏安持性:通过阀片的电流与其压降的关系特性二、氧化锌避雷器氧化锌避雷器的基本

2、结构是阀片。阀片是以氧化锌为主要成分，并添加少量的Bi2O3、Co2O3、MnO2、Sb2O3等金属氧化物添加剂，将它们充分混合后造粒成型，经高温焙烧而成的。这种阀片具有优良的非线形和较大的通流容量。由于氧化锌避雷器的阀片是由金属氧化物组成的，所以有时也称为金属氧化物避雷器,并用MOA表示。金属氧化物阀片的电特性如图4-2所示的等值电路表示。图4-2金属氧化物阀片的等值电路Rg——氧化锌晶粒的固有电阻；Rs——氧化锌晶粒的表面势垒电阻；Rl——氧化锌晶界层的电阻；Cs——氧化锌晶粒的表面势垒电容；Cl——氧化锌晶界层的电容.RgRgRgRlRsC

3、sCsCl氧化锌避雷器的典型伏安特性曲线。整个伏安特性曲线(通常用电场强度和电流密度来描述)包括三个区域：Ⅰ是小电流区，该区域的伏安特性曲线比较陡峭，具有较好的线性特性；Ⅱ是击穿区，该区域伏安持性非常平坦，具有较好的非线性，服从关系；Ⅲ是翻转区，在该区域内氧化锌阀片晶体的固有电阻开始起作用，特性曲线开始上翘。氧化锌避雷器具有优良的非线性特性，可以做成无间隙避雷器，在工作电压作用下，氧化锌阀片实际相当于一个绝缘体，不会使其烧坏。第二节避雷器的预防性试验技术一、绝缘电阻的测量测量阀型避雷器绝缘电阻的目的是检查由于密封破坏而使其内部受潮或瓷套裂纹等缺陷

4、;测量氧化锌避雷器绝缘电阻的目的是为了了解其内部是否受潮。研究表明，测量绝缘电阻有时比测量工频放电电压更为灵敏。为了更有效地发现避雷器内部的受潮缺陷等，应采用2500V兆欧表测量，并加屏蔽环，以消除表面泄漏电流的影响。避雷器绝缘电阻测量一般安排在发电厂、变电所每年雷雨季节前进行，并在必要时增加测量次数。当天气潮湿时，表面泄漏电流影响很大，更应引起注意。影响绝缘电阻测量结果主要有三个因素：一是瓷套表面的清洁度，测量前应将瓷套表面擦干净；二是瓷套表面干燥度，当空气湿度较大时，可以用金属丝在瓷套表面绕一圈作为屏蔽环，并接到兆欧表的“屏蔽”接线柱上，使瓷

5、套表面的泄漏电流直接流入地；三是环境温度，正常测量温度范围应控制在5—35℃之间。二、工频放电电压测量对阀型避雷器测量工频放电电压是一个重要试验项目。其主要目的是检查火花间隙的结构及特性是否正常，检验它在过电压下是否有动作的可能性。测量工频放电电压的接线如图4-4所示。FS型避雷器工频放电电压应在表4-2所示的范围内。在进行工频放电电压测量时应该注意以下几方面问题。(1)电压测量：先做一下变压器高低压侧(或对测量线圈)电压的校正曲线，低压侧电压表的精确度一般应为0．5级，否则容易造成误判断。(2)保护电阻选择：选择R时可依据下式:式中：I为流过避

6、雷器的放电电流(A)；U为估计的避雷器放电电压(V)；XB试验变压器的短路阻抗（），折算到高压侧；R为加入的限制电阻()。(3)升压速度：对于带有并联电阻的避雷器，在接近放电电压时，升压速度不能太慢，否则将导致并联电阻烧坏。(4)放电的时间间隔：一般时间间隔不少于10s。(5)电压波形和波动：应避免试验变压器和测量仪表接在同电源上，以免当回路放电时引起电源的波动，使仪表得不到正确的读数。三、电导电流测量直流电压加于带并联电阻避雷器两端所测得的电流称为电导电流。测量的目的是检查避雷器的并联电阻是否受潮、老化、断裂、接触不良以及非线性系数是否相配。电

7、导电流试验可采用图4-5所示的试验回路，试验直流电源可以采用半波整流电路或倍压整流直流发生器。测量电导电流时的试验电压见表4-3。FZ、FCZ、FCD型避雷器的电导电流按制造厂标准或历年数据进行比较，而不应有显著变化。《规程》规定串联元件或并联电阻的最大电导电流与最小电导电流之差与最大值的比值应不大于30％。四、氧化锌避雷器直流试验测量氧化锌避雷器在直流1mA下临界动作电压，是氧化锌避雷器预防性试验的必检项目，每年在雷雨季节到来之前必须进行该项试验，通过试验可以检查其阀片是否受潮，确定其动作性能是否符合要求。进行直流1mA测量，需要注意：1)因泄

8、漏电流大于200μA以后，随电压的升高，电流急剧增大，故应仔细地升压当电流达到1mA时，准确地读取相应的电压U1mA。2)测量前应仔细将