不同安裝位置金屬氧化物避雷器試驗方法研究

吳曉東

摘要：金屬氧化物避雷器是當(dāng)前最為有效的避雷器，所以做好避雷器的試驗有著重要的意義。但是，在我們的工作中，如何選擇最為合適的試驗方法并不是一個很簡單的問題，它關(guān)系到很多的方面。基于此，對于不同安裝位置金屬氧化物避雷器試驗方法的研究將會有著重要的意義。本文簡述了金屬氧化物避雷器的特點，并結(jié)合實例分析了不同安裝位置金屬氧化物避雷器的試驗方法，希望給這方面的研究起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：金屬氧化物避雷器；試驗方法

金屬氧化物避雷器是由閥式避雷器演變得來的，是我們現(xiàn)代社會中最為有效、性能最好的避雷器。簡單來說，避雷器作為一種過電壓保護裝置，它主要是用來將電網(wǎng)電壓升高達到避雷器規(guī)定的動作電壓時通過避雷器動作，對過電壓負(fù)荷進行釋放，對整個電網(wǎng)電壓升高的幅值起到一定的限制作用，使其不受損壞，進而保證整個系統(tǒng)的安全運營。此外，它除了住了限制雷電過電壓之外，還可以對一部分操作過電壓起到限制效果。

在當(dāng)代的電力系統(tǒng)中，金屬氧化物避雷器是非常重要的一部分，它會給整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不可忽視的作用。基于此，對于金屬避雷器進行現(xiàn)場試驗是非常必要的，但是，當(dāng)我們試驗的過程中，由于停電的時間比較短，如何才能選擇最合理的方法進行試驗不僅關(guān)系到整個試驗?zāi)芊癜踩M行，還和整體的工作量及工作效率有著最為直接的關(guān)系。

因此，做好不同安裝位置金屬氧化物避雷器試驗方法研究可以對我們的試驗起到非常好的指導(dǎo)作用。本文結(jié)合某一土800kV換流站直流場金屬氧化物避雷器，對其在電流為直流1mA、參考電壓為U1mA和0.75U1mA情況下的的泄露電流進行測量，并結(jié)合每不同裝位置的避雷器提出相應(yīng)的試驗方法。

一、單柱單節(jié)及單注雙節(jié)避雷器

在直流場里面，避雷器很多都是屬于單柱單節(jié)避雷器或者單注雙節(jié)避雷器，針對這一類避雷器，整體來說，試驗的方法非常簡單。不過，針對轉(zhuǎn)換母線避雷器，由于其在安裝的過程中，位置一般都會取的比較高，所以我們要處理好其本體和加壓線之間的距離，而且這二者之間的角度最好大于75度，只有保證了加壓線和電流測量線之間應(yīng)有的距離，才能又有效地預(yù)防電流測量線與高壓線之間的藕合電流的阻性分量流人微安表，進而降低實驗誤差。

二、直流線路避雷器

在本文所選擇的實例中，其直流線路避雷器是單柱5節(jié)避雷器，這種避雷器在安裝的過程中所選的位置比較高，而且高壓引線的半徑要相對大的多，使得對其拆裝的過程非常的復(fù)雜，嚴(yán)重時還會給我們的生命、財產(chǎn)安全帶來一定的危害。基于以上情況，我們在對其進行試驗的時候使用的是不拆引線的方式。

（一）針對第1節(jié)及第2節(jié)的實驗

在本工程實例中，換流站直流線路避雷器由上到下U1mA整體處于一個增加的狀態(tài)且各節(jié)U1mA并沒有太大的差距。針對這種情況，我們可以使用兩表法，對第一節(jié)與第二節(jié)避雷器一起進行試驗，下圖為接線原理圖。如果在這個過程中，避雷器由上到下U1mA的趨勢如果是下降的，那么我們只有對其各節(jié)進行單獨的測量（如圖1）。

通過上圖，我們可以看出整個試驗過程中，我們使用了兩塊微安表，其中，（1）是高壓微安表，它的讀數(shù)代表著兩節(jié)避雷器電流的和，如果將表（1）的讀數(shù)和表（2）的讀數(shù)進行相減且為1mA的時候，第一節(jié)的直流參考電壓U1就是控制臺的輸出電壓。電壓繼續(xù)升高，如果表（2）的讀數(shù)是1mA的時候，第二節(jié)的直流參考電壓U1就是控制臺的輸出電壓。如果我們把控制臺上的0.75U1mA按鈕按下，表（2）的讀數(shù)則是第二節(jié)避雷器在0.75U1mA情況下的泄漏電流。

（二）針對第三節(jié)及第四節(jié)的試驗

其他的三節(jié)測量都可以使用單節(jié)測量，也可以依據(jù)上文中使用的兩表法進行試驗，因此，其整體的思路和方法是一致的，這里不再對其進行贅述。

（三）底節(jié)避雷器試驗

在我們對底節(jié)進行試驗的過程中，總的原理和下圖2是一致的，在試驗的高壓端進行表（1）的安裝不會給試驗帶來影響，我們所需要做的只是對安裝在低壓端的表（2）進行讀數(shù)就可以了，表（2）的讀數(shù)在1mA的時候，控制臺的輸出電壓和底節(jié)直流參考電壓是相等的（如圖2）。

（四）參考電壓逐節(jié)降低的避雷器試驗

這里以土500kV的興仁換流站500kV交流場的某一線路進線避雷器作為例子，對參考電壓逐節(jié)降低的避雷器試驗方法進行分析。在這個過程中，上節(jié)U1mA會比中節(jié)的要大一些，這就使得如果我們按照3.1中使用的方法進行試驗經(jīng)很難對直流參考電壓進行準(zhǔn)確的測量，主要是因為在中節(jié)參考電壓比上節(jié)小的時候，相對于上節(jié)，中節(jié)會先進入導(dǎo)通的狀態(tài)，如果總電流到達儀器的最大量程的時候，上節(jié)避雷器電流卻依然小于1mA，那么我們必然完不成這一試驗。下圖為試驗的原理接線圖（如圖3）。

在我們對上節(jié)進行試驗的時候，連接方式可以依據(jù)5（a）進行，由于直流電壓會被施加在上節(jié)以及中下節(jié)的串聯(lián)上，加之氧化鋅電阻片本身所具有的非線性特性，這就會導(dǎo)致通過中下節(jié)的電流將會非常的小，一般來說，其不會超過10A，使它在整個的試驗中可以被忽略。而經(jīng)過表（1）的電流這時基本是和經(jīng)過上節(jié)避雷器的泄漏電流是一致的。對于中下節(jié)的進行測試的時候，可以依據(jù)上圖中的5（b）以及5（c）來完成，這樣表（1）將不會給試驗的結(jié)果造成任何影響，而表（2）的讀數(shù)就是流過中節(jié)避雷器的電流。

三、震蕩裝置避雷器

在本文所選的實例中，其換流站0050斷路器過零振蕩裝置避雷器是安置在振蕩平臺上面的，使用的是將20支避雷器按照并聯(lián)的形式安裝的，在這一試驗中，由于涉及的避雷器比較多，所以試驗接線的過程中所需要注意的事項也就非常的多，比較難以開展，因此，根據(jù)經(jīng)驗，我們得出借助絕緣桿來試驗的方法。一般是把絕緣桿豎在平臺之上，然后在絕緣桿最上邊大的掛鉤位置系上高壓加壓線。這種方式可以對試驗的效率帶來非常大的提升，我們在做完一次試驗以后，只需要把線夾取下然后夾到另一避雷器的上法蘭就可以了，不過需要注意的是，在我們對接線進行更改的過程中，除了做好接地工作以外，還要對相鄰的避雷針做好放電工作，這能夠有效地保證我們工作人員的人身安全。總體來說，這類方法的效果是比較不錯的，適用于串補平臺等類似安裝方法的避雷器使用。

四、多支并聯(lián)避雷器

針對于多支并聯(lián)，而且下法蘭沒有連到一起的避雷器，我們在對其進行試驗的時候可以使用多支避雷器一起測量的方法，當(dāng)然也可以用裸銅線連接好下法蘭之后按照上文提到的方法進行試驗。在這個過程中，同時進行測量的避雷器數(shù)量主要根據(jù)實驗設(shè)備的容量進行確定，針對實驗設(shè)備是300kV/5mA的直流高壓發(fā)生器，我們可以同時對3支避雷器進行試驗。

以下我們將以3支避雷器試驗作為例子對其進行分析，在使用銅線把三支避雷器上法蘭短接之后，接直高發(fā)的高壓端，至于電流測量線則主要接到三個避雷器的下端法蘭，并通過微安表進行接地。直高發(fā)升壓時同時對三個表的讀數(shù)進行觀察，如果其中一個讀數(shù)到達了1mA，我們則對直高發(fā)的輸出電壓進行記錄，然后繼續(xù)將電壓升高，當(dāng)?shù)诙€表的讀數(shù)達到1mA的時候，記錄直高發(fā)的電壓，在之后是第三塊表也到達1mA的時候，記錄直高發(fā)的輸出電壓，計算出3次測量值所對應(yīng)的0.75UlmA，分別測量其UlmA下的泄漏電流并記錄。

五、結(jié)語

根據(jù)上文可以看出，針對不同安裝位置的金屬氧化物避雷器，使用與之相應(yīng)的試驗方法能夠極大地提升我們的工作效率和工作質(zhì)量。不過，本文關(guān)于這方面的研究還并不是很深入，更多的工作還需要我們加強學(xué)習(xí)，對其進行不斷地探索和研究。

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（作者單位：福州億力電器設(shè)備有限公司）