高压电气设备预防性试验概要优秀PPT.ppt
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1、高压电气设备预防性试验(电气设备)孙绍寿孙绍寿2008-051第一章电力设备预防性试验避雷器试验互感器试验断路器试验2008-052避雷器试验阀型避雷器的结构和用途阀型避雷器的结构和用途 结构:结构:阀片阀片 它具有非线性的电阻,其作用是降低残压,它具有非线性的电阻,其作用是降低残压,避开截波和减速少续流。由于具有多孔性简洁受潮。避开截波和减速少续流。由于具有多孔性简洁受潮。火花间隙火花间隙 作用是绝缘,放电和灭弧。有磁吹和非作用是绝缘,放电和灭弧。有磁吹和非磁吹二种,可以串联,得到较高的初始电压以防止电磁吹二种,可以串联,得到较高的初始电压以防止电弧重燃。弧重燃。分路电阻分路电阻 是并在间隙
2、上的非线性电阻,使灭弧电是并在间隙上的非线性电阻,使灭弧电压沿间隙匀整分布,从而提高了放电电压。压沿间隙匀整分布,从而提高了放电电压。并联电容并联电容 是用于限制冲击放电电压。是用于限制冲击放电电压。均压环均压环 66KV以上才有,用于提高冲击放电电压和以上才有,用于提高冲击放电电压和冲击系数。冲击系数。瓷套瓷套 作为内部部件的容器亦是外绝缘。作为内部部件的容器亦是外绝缘。分类:一般型分类:一般型FS、FZ;磁吹型;磁吹型FCD、FCZ、FCX2008-053避雷器试验阀型避雷器的主要参数阀型避雷器的主要参数基本技术参数从粗分有3个(GB732787):额定电压、放电电压、额定电压、放电电压、
3、残压。残压。细分有11个参数。额定电压(有效值)。以前曾标为灭弧电压(有效值)。由电力系统电压等级而定。在保证灭弧(切断工频续流)条件下允许加在避雷器上的最高工频电压。放电电压。可分为1.工频放电电压工频放电电压(干燥和淋雨状态)。加在避雷器两端使间隙发生放电的工频电压幅值除以,有上限和下限;2.标准雷电冲击(标准雷电冲击(1.2/50s)放电电压)放电电压;3.波前冲击波前冲击(陡陡波波)放电电压放电电压;4.操作冲击放电电压操作冲击放电电压。冲击放电电压,在避雷器两端加给定波形的冲击电压波时,在放电前所达到的最高电压。残压。又分为标称电流下(标称电流下(8/20s)的残压)的残压和操作冲击
4、电流下操作冲击电流下的残压的残压;标称电流又分为1kA,5kA,10kA三种。阀片在冲击电流时呈现小电阻,使阀片上的压降降低到足够低;冲击电流过后,加在阀片上的电压是电网工频电压,此时阀片呈现最大电阻,限止了工频续流。一般来说残压是指冲击电流残压。2008-054避雷器试验80%、100%、110%避雷器的含义是什么?避雷器的含义是什么?这种叫法只是对有间隙避雷器的。这个百分数是避雷器的灭弧这种叫法只是对有间隙避雷器的。这个百分数是避雷器的灭弧电压与系统最大工作线电压的比值。避雷器的灭弧电压是指在电压与系统最大工作线电压的比值。避雷器的灭弧电压是指在保证灭弧的条件下,允许加在避雷器上的最高工频
5、电压,它与保证灭弧的条件下,允许加在避雷器上的最高工频电压,它与系统的短时工频电压上升值有关,而短时工频电压上升又与电系统的短时工频电压上升值有关,而短时工频电压上升又与电网中性点接地方式有关。一般可分为两种情报况:网中性点接地方式有关。一般可分为两种情报况:中性点不干脆接地系统,其工频电压上升可达系统最大工作线中性点不干脆接地系统,其工频电压上升可达系统最大工作线电压的电压的100%110%;中性点干脆接地系统,其工频电压上升可达系统最大工作线电中性点干脆接地系统,其工频电压上升可达系统最大工作线电压的压的80%。因此,灭弧电压为系统最大工作线电压的因此,灭弧电压为系统最大工作线电压的110
6、%,称为,称为110%避避雷器,用在雷器,用在310kV一般阀式避雷器;灭弧电压为系统最大工一般阀式避雷器;灭弧电压为系统最大工作线电压的作线电压的100%,称为,称为100%避雷器,用在避雷器,用在3560kV一般阀一般阀式避雷器;灭弧电压为系统最大工作线电压的式避雷器;灭弧电压为系统最大工作线电压的80%,称为,称为80%避雷器,用在避雷器,用在110kV一般阀式避雷器。一般阀式避雷器。2008-055避雷器试验阀型避雷器故障 受潮。受潮缘由往往是结构密封不良,瓷套管上有裂纹,外部的潮气侵入内腔而使绝缘下降。火花间隙绝缘老化。这是在间隙内放电时产生的金属蒸发物附在绝缘物上而导致渐渐老化。阀
7、片受潮或制造质量不良,造成特性变更。并联电阻的老化。瓷套表面污染和连接不良故障。2008-056避雷器试验阀型避雷器1 绝缘电阻测试。测量目的是检查由于密封不好而使其内部受潮或瓷套裂纹等缺陷。当绝缘电阻小于5000M时,即表明内部受潮。但受测量条件限制,“预规”中规定FS型的绝缘电阻应大于2500M。当测得低于规定值可进行泄漏电流测量,泄漏电流一般不大于10A。当测得值大于2000M时,一般不做泄漏电流测量。2008-057避雷器试验影响绝缘电阻测量结果主要有三个因素:一、瓷套表面的清洁度,测量前应将瓷套表面擦干净;二、瓷套表面的干燥度,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
8、,并接到兆欧表的“屏蔽”接线柱上,使瓷套表面的泄漏电流干脆流入地;三、环境温度,正常测量温度范围应限制在535之间。2008-058避雷器试验2 测量电导电流和串联组合元件的非线性因数差值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。测得的电导电流显著降低,则表示并联电阻断裂或接触不良,反之表示并联电阻受潮或瓷腔内进潮;若逐年降低,则表示并联电阻劣化。2008-059避雷器试验测量电导电流时的试验电压见下表,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,而不应有显著变更。20
9、08-0510避雷器试验当避雷器由多个带有分路电阻的元件组装而成时,还必需校核它们的非线性系数。非线性系数的定义为式中:U1、I1为50%额定试验电压和该电压下的电导电流;U2、I2为额定试验电压和该电压下的电导电流。每个元件的非线性系数应在0.250.45之间。非线性系数差值是指同一串联元件组中两个元件的非线性系数的差值,即12。“预规”规定,同一相内,串联组合元件的非线性系数差值在交按时应不大于0.04,运行中不应大于0.05。2008-0511避雷器试验3 工频放电电压测量工频放电电压的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结线图示
10、下爱护电阻R的选择。以间隙击穿后工频电流不超过0.7A为宜。(带非线性分路电阻的应小于0.3A。)2008-0512避雷器试验电压测量。不能进行高压侧测量,可以进行低压测量,但低压电压表的精度不能太低,应为0.5级。升压速度。升压速度一般可限制为:10KV及以下者为35KV/S。2035KV为1520KV/S。一般说来,从加压起先,升到避雷器放电大致经过57S的时间。放电的时间间隔。试验三次,取三次的平均值作为放电电压。每次间隔时间不得小于1分钟。否则由于间隙内部没有充分去电离,而造成放电电压偏低或分散性大。对于带并联电阻的FZ型、FCZ型和FCD型避雷器,对加压时间提出了特殊要求。加压超过灭
11、弧电压以后的时间应不大于0.2S。间隙放电后,通过避雷器的放电电流应在0.5S内切断,电流幅值应限制在0.2A以下。4.底座绝缘电阻。5.检查密封状况。2008-0513避雷器试验金属氧化物避雷器结构特点氧化锌避雷器的阀片具有极为优异的非线性伏安安特性,用氧化锌阀片作的避雷器的残压可以比用碳化硅阀片的一般阀式避雷器要低得多,这就可以降低输变电设备的绝缘水平,有很大的经济效益。这是最主要的优点。氧化锌避雷器和一般阀型避雷器的区分,无论是结构上的,还是性能上的,都根源于:前者的阀片(材料为氧化锌)比后者的阀片(材料为碳化硅)的伏安特性的非线性系数(即I=CU中的)大得多,以至当电压差23倍时,等值
12、电阻竟相差百万倍,因此氧化锌阀片也叫压敏电阻;而碳化硅阀片在同样的电压差之下,等值电阻相差就只有几十倍,相形见拙了。2008-0514避雷器试验由于氧化锌阀片具有如此优良的“阀”性,以至于在阀型避雷器中,为起隔离正常工作电压和灭弧作用而必不行少的串联间隙并不必需了。因此,基本型的氧化锌避雷器已没有放电间隙,只是由于其他缘由,作为协助措施,有的氧化锌避雷器装有串联或并联间隙。由于氧化锌避雷器可以不要放电间隙,这使避雷器的伏秒特性曲线相当平滑,爱护性能优良,这是氧化锌避雷器的其次个主要特点。第三个大的特点是由于氧化锌避雷器没有间隙及其优良的“阀”性,它可以将冲击波的陡度显著摩缓,对越陡的冲击波,它
13、的“摩功”越强。2008-0515避雷器试验金属氧化物避雷器优点体积小。结构简洁,具有极强的抗污性能。无间隙。改善了避雷器陡波响应特性,提高了对设备爱护的牢靠性。在大气过电压下动作后,事实上无工频续流通过,可承受多重雷击延长了工作寿命。通流实力大,提高了动作负载实力。电气设备所受的过电压可降低。可对大容量电容器组进行爱护。装入GIS时不存在由SF6气压变更引起放电电压变更和间隙中电弧引起SF6的分解。易制成直流避雷器。2008-0516避雷器试验 金属氧化物避雷器主要参数在沟通(50Hz)系统中用的无间隙金属氧化物物避雷器的基本技术参数可认为有3个(见GB11032-89):额定电压、残压、参
14、考电压。残压分陡波冲击电流下的残压,雷电冲击电流下的残压,操作冲击电流下的残压(标称电流有20kA,10kA,5kA三种)。参考电压,惯常主要用直流1mA下的参考电压。2008-0517避雷器试验金属氧化锌避雷器阀片的劣化机理金属氧化锌避雷器阀片的劣化机理金属氧化物避雷器阀片的劣化包括长期工频劣化、过电压冲击金属氧化物避雷器阀片的劣化包括长期工频劣化、过电压冲击劣化和热,崩溃三种状况。劣化和热,崩溃三种状况。由于金属氧化物避雷器没有间隙,运行中其阀片长期处于工作由于金属氧化物避雷器没有间隙,运行中其阀片长期处于工作电压下,它的非线性伏安特性将随时间推移,发生小电流区域电压下,它的非线性伏安特性
15、将随时间推移,发生小电流区域漂移的现象,且由于电荷向晶界层积聚,引起晶界层电阻变低,漂移的现象,且由于电荷向晶界层积聚,引起晶界层电阻变低,势垒高度降低,即出现长期工频劣化。势垒高度降低,即出现长期工频劣化。另外,在长尾波过电压或短尾波过电压作用下,阀片的伏安特另外,在长尾波过电压或短尾波过电压作用下,阀片的伏安特性也将发生短暂性的漂移,一般性也将发生短暂性的漂移,一般23天内即可复原,但是随着天内即可复原,但是随着过电压次数的增加,时间加长,伏安特性漂移加大复原可能减过电压次数的增加,时间加长,伏安特性漂移加大复原可能减慢,导致避雷器在持续运行电压下泄漏电流不断增大,即出现慢,导致避雷器在持
16、续运行电压下泄漏电流不断增大,即出现过电压冲击劣化。过电压冲击劣化。长期工频劣化和过电压冲击劣化都是积累效应。而水分的介入,长期工频劣化和过电压冲击劣化都是积累效应。而水分的介入,无论是液态还是气态,都会快速有力地加剧阀片的劣化。最终无论是液态还是气态,都会快速有力地加剧阀片的劣化。最终影响金属氧化物物避雷器的热稳定性。影响金属氧化物物避雷器的热稳定性。当阀片劣化到确定程度,发致在运行中或某激发后产生的热量当阀片劣化到确定程度,发致在运行中或某激发后产生的热量大于自身散热量,这时热稳定性被破坏,就会出现热崩溃。这大于自身散热量,这时热稳定性被破坏,就会出现热崩溃。这是一个过程,量变引起了质变。
17、是一个过程,量变引起了质变。2008-0518避雷器试验金属氧化锌避雷器运行中劣化的征兆金属氧化锌避雷器运行中劣化的征兆金属氧化物在运行中劣化主要是指电气特性和物理金属氧化物在运行中劣化主要是指电气特性和物理状态发生变更,这些变更使其伏安特性漂移,热稳状态发生变更,这些变更使其伏安特性漂移,热稳定破坏非线性系数变更,电阻局部劣化等。一般状定破坏非线性系数变更,电阻局部劣化等。一般状况下这些变更都可以从避雷器的如下几种电气参数况下这些变更都可以从避雷器的如下几种电气参数的变更上反映出来的变更上反映出来在运行电压下,泄漏电流阻性重量峰值的确定值增在运行电压下,泄漏电流阻性重量峰值的确定值增大;大;
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