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1、(10)申请公布号 CN 102221652 A (43)申请公布日 2011.10.19 CN 102221652 A *CN102221652A* (21)申请号 201110071578.2 (22)申请日 2011.03.23 G01R 31/00(2006.01) G01R 31/12(2006.01) (71)申请人 辽宁省电力有限公司鞍山超高压分 公司 地址 114002 辽宁省鞍山市铁东区胜利南路 33 号 (72)发明人 张晓娜 丁恩强 伏忠旺 李越鹏 王钢 刘淼 齐志铭 杨越 孟也暄 姜修平 (74)专利代理机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 21224 代理人 张群 (54) 。
2、发明名称 一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验方法及 装置 (57) 摘要 本发明涉及一种测试 500kV 氧化锌避雷器的 试验方法及装置， 其特征在于， 试验过程中保留上 节高压引线， 合上线路侧接地刀闸作为试验地线， 将氧化锌阀片上节顶部接地， 消除静电干扰， 将各 节阀片分别与直流高压发生器与地之间构成测试 回路， 微安表串联在地线上。中节阀片测试时， 下 节阀片与地之间还串联另一块微安表及一个低压 避雷器组。与现有技术相比， 本发明的有益效果 是 ： 1) 不需高空作业拆接高压引线。2) 利用接地 刀闸做试验地线， 操作简化。3) 消除高压静电对 测试数据的影响， 保证试验数据准确。
3、。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102221663 A1/1 页 2 1. 一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验方法， 其特征在于， 试验过程中保留上节高压 引线， 合上线路侧接地刀闸作为试验地线， 消除静电干扰， 其具体操作步骤如下 ： 1) 首先进行上节测试， 在避雷器线路侧接地刀闸与地之间串联微安表， 利用直流高压 发生器向氧化锌避雷器上节与中节之间接点施加直流电压， 当微安表数值达到 1mA 时， 达 到 200kv5临界动作电压， 由于中节和下节氧化锌阀片串联， 其阻抗。
4、远大于上节阻抗， 所 以， 当上节达到临界动作电压动作时， 中节和下节呈高阻状态不动作， 分别记录上节临界动 作电压 U1mA 和 75 U1mA 时的泄漏电流 ； 2) 然后进行下节测试， 将氧化锌避雷器阀片下节与地之间的放电计数器拆下替换成微 安表， 利用直流高压发生器向氧化锌避雷器阀片中节与下节之间接点施加 200kv5的直 流电压， 由于上节和中节阀片串联， 其阻抗远大于下节阻抗， 所以， 当氧化锌避雷器阀片下 节达到临界动作电压动作时， 上节和中节呈高阻状态不动作， 分别记录下节临界动作电压 U1mA 和 75 U1mA 时的泄漏电流 ； 3) 最后进行中节测试， 先将阀片上节与中节。
5、之间接点串联微安表一后接地， 然后再将 阀片下节依次串联微安表二和一个低压避雷器组后接地， 用直流高压发生器向阀片中节 与下节之间接点施加直流电压， 当微安表一显示电流达到 1mA 时， 中节阀片上的电压达到 200kv5的临界动作电压， 在加压过程中， 要同时监测串在阀片下节上的微安表二不能 超过 1mA， 以免直流高压发生器过载， 分别记录中节临界动作电压 U1mA 和 75 U1mA 时的泄 漏电流。 2. 一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验装置， 包括微安表、 线路侧接地刀闸， 其特征在 于， 线路侧接地刀闸为合位， 氧化锌阀片上节顶部接地， 各节氧化锌阀片分别与直流高压发 生器。
6、与地之间构成测试回路， 微安表串联在地线上。 3.根据权利要求2所述的一种测试500kV氧化锌避雷器的试验装置， 其特征在于， 中节 阀片测试时， 下节阀片与地之间还串联另一块微安表及一个低压避雷器组。 4. 根据权利要求 3 所述的一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验装置， 其特征在于， 所述低压避雷器组的 U1mA 为 5kV5， 由四只避雷器串联而成， 单个避雷器的 U1mA 为 1.25kV5。 权 利 要 求 书 CN 102221652 A CN 102221663 A1/4 页 3 一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及电力系统 5。
7、00kV 变电站领域， 尤其涉及一种测试 500kV 氧化锌避雷器 的试验方法及装置。 背景技术 0002 氧化锌避雷器 ( 简称 MOA) 是保护电力系统安全稳定运行的主要设备， MOA 相当于 一个 2 3 节串联连接的非线性电阻， 利用氧化锌良好的非线性伏安特性起到泄流和开断 的作用， 在正常工作电压时流过避雷器的电流极小 ( 微安或毫安级 ) ； 当过电压作用时， 电 阻急剧下降， 泄放过电压的能量， 达到保护的效果。 0003 500kV MOA 顶部高压引线距地面约 12 米， 线路侧设有接地刀闸 ( 停电状态时接地 刀闸在合位 )， MOA 下面串联放电计数器后接地， 放电计数器。
8、用来记录避雷动作次数。当电 网遭到雷击， 电压升高到避雷器规定的动作电压时(一般设定为系统电压的1.15倍)， 避雷 器动作， 释放过电压负荷， 将电网电压的幅值限制在一定的水平之下， 保护设备绝缘不受损 坏。MOA 除了限制雷击过电压之外， 还能限制一部分由操作引起的内部过电压。 0004 电力系统正常运行中， 对氧化锌避雷器的例行试验项目有 ： 1) 绝缘电阻测量， 以 确定避雷器是否受潮， 对于内部有大熔丝的还可以检查内部熔丝是否完好 ； 2) 测量直流 1mA 时的临界动作电压 U1mA， 主要检查阀片绝缘是否良好， 确定其动作性能是否符合要求 ； 3) 测量直流 75 U1mA 时的。
9、泄漏电流， 目的是检测长期允许工作电流是否符合规定，规程 规定， 75 U1mA 下的泄漏电流值应不大于 50A， 只有 MOA 的各项指标都在合格范围内， 才 能确保其性能良好， 从而保护电气设备的安全。 0005 以往试验人员在进行500kV氧化锌避雷器试验时， 必须要拆除高压引线， 需要5 6 名检修人员利用斗臂车、 吊车高空作业， 由于相邻间隔或上方母线带电， 致使引线带有几 千伏甚至上万伏静电电压， 作业人员易受电击伤害 ； 上节接地时， 需要有一个试验人员举绝 缘杆挂自备地线， 操作难度大、 时间长， 由于各工种交叉作业以及频繁拆接高压引线， 对人 身和设备也构成一定的安全隐患。 。
10、另外， 拆除高压引线后由于静电电压的影响， 造成测量误 差， 试验数据不准确， 容易误判断。 0006 常规测试试验中， 先将上节高压引线拆除， 上节测试连线见图 2-1、 下节测试连线 见图 2-2、 中节测试连线见图 2-3， 其中 R1、 R2、 R3 分别为每节 MOA 阀片的等效电阻， MOA 底 座与地之间是绝缘的。 直流高压发生器分别向每节MOA阀片一端施加200kv5的直流电 压， MOA阀片另一端串联微安表后接地构成测试回路， 分别测量MOA各节临界动作电压U1mA 和 75 U1mA 直流下的泄露电流， 尤其是中节测试， 如不拆高压引线是无法测试的。 发明内容 0007 本。
11、发明的目的是提供一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验方法及装置， 克服现有 技术的不足， 实现不拆高压引线完成 500kV 氧化锌避雷器测试试验， 试验数据准确， 为电力 系统的安全运行提供可靠保证。 说 明 书 CN 102221652 A CN 102221663 A2/4 页 4 0008 为解决上述技术问题， 本发明的技术方案是 ： 0009 一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验方法， 试验过程中保留上节高压引线， 合上 线路侧接地刀闸作为试验地线， 消除静电干扰， 其具体操作步骤如下 ： 0010 1) 首先进行上节测试， 在避雷器线路侧接地刀闸与地之间串联微安表， 利用直流。
12、 高压发生器向氧化锌避雷器上节与中节之间接点施加直流电压， 当微安表数值达到 1mA 时， 达到 200kv5临界动作电压， 由于中节和下节氧化锌阀片串联， 其阻抗远大于上节阻 抗， 所以， 当上节达到临界动作电压动作时， 中节和下节呈高阻状态不动作， 分别记录上节 临界动作电压 U1mA 和 75 U1mA 时的泄漏电流 ； 0011 2) 然后进行下节测试， 将氧化锌避雷器阀片下节与地之间的放电计数器拆下替换 成微安表， 利用直流高压发生器向氧化锌避雷器阀片中节与下节之间接点施加 200kv5 的直流电压， 由于上节和中节阀片串联， 其阻抗远大于下节阻抗， 所以， 当氧化锌避雷器阀 片下节。
13、达到临界动作电压动作时， 上节和中节呈高阻状态不动作， 分别记录下节临界动作 电压 U1mA 和 75 U1mA 时的泄漏电流 ； 0012 3) 最后进行中节测试， 先将阀片上节与中节之间接点串联微安表一后接地， 然后 再将阀片下节依次串联微安表二和一个低压避雷器组后接地， 用直流高压发生器向阀片中 节与下节之间接点施加直流电压， 当微安表一显示电流达到 1mA 时， 中节阀片上的电压达 到 200kv5的临界动作电压， 在加压过程中， 要同时监测串在阀片下节上的微安表二不 能超过 1mA， 以免直流高压发生器过载， 分别记录中节临界动作电压 U1mA 和 75 U1mA 时的 泄漏电流。 。
14、0013 一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验装置， 包括微安表、 线路侧接地刀闸， 线路侧 接地刀闸为合位， 氧化锌阀片上节顶部接地， 各节氧化锌阀片分别与直流高压发生器与地 之间构成测试回路， 微安表串联在地线上。 0014 中节阀片测试时， 下节阀片与地之间还串联另一块微安表及一个低压避雷器组。 0015 所述低压避雷器组的 U1mA 为 5kV5， 由四只避雷器串联而成， 单个避雷器的 U1mA 为 1.25kV5。 0016 与现有技术相比， 本发明的有益效果是 ： 0017 1) 不需高空作业拆接高压引线， 节省了高空作业车辆的费用， 避免了频繁拆接高 压引线对设备造成的损坏以。
15、及高空坠落风险。 0018 2) 利用避雷器间隔线路接地刀闸做试验地线， 操作简化， 节省人力和时间， 提高了 工作效率。 0019 3) 接地刀闸接地良好， 避免了高压静电伤害， 消除了高压静电对测试数据的影响， 使试验数据准确度满足要求， 避免了误判断， 确保设备 “健康” 投运， 保证供电可靠性， 设备 事故率为零。 附图说明 0020 图 1-1 是本发明测试上节的接线示意图 ； 0021 图 1-2 是本发明测试下节的接线示意图 ； 0022 图 1-3 是本发明测试中节的接线示意图 ； 0023 图 2-1 是常规测试上节的接线示意图 ； 说 明 书 CN 102221652 A 。
16、CN 102221663 A3/4 页 5 0024 图 2-2 是常规测试下节的接线示意图 ； 0025 图 2-3 是常规测试中节的接线示意图。 具体实施方式 0026 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明 ： 0027 本发明一种测试 500kV 氧化锌避雷器的试验方法， 在试验过程中保留上节高压引 线， 合上线路侧接地刀闸作为试验地线， 消除静电干扰， 其具体操作步骤如下 ： 0028 1) 见图 1-1、 首先进行上节测试， 在避雷器线路侧接地刀闸与地之间串联微安表， 利用直流高压发生器向氧化锌避雷器上节与中节之间接点施加直流电压， 当微安表数值达 到 1mA 时， 施加电。
17、压可达 200kv5， 由于中节和下节氧化锌阀片串联， 其阻抗远大于上节 阻抗， 所以， 当上节达到临界动作电压动作时， 中节和下节呈高阻状态不动作， 分别记录上 节临界动作电压 U1mA 和 75 U1mA 时的泄漏电流 ； 0029 2) 见图 1-2、 然后进行下节测试， 将氧化锌避雷器阀片下节与地之间的放电计数 器拆下替换成微安表， 利用直流高压发生器向氧化锌避雷器阀片中节与下节之间接点施加 约 200kv5的直流电压， 由于上节和中节阀片串联， 其阻抗远大于下节阻抗， 所以， 当氧 化锌避雷器阀片下节达到临界动作电压动作时， 上节和中节呈高阻状态不动作， 分别记录 下节临界动作电压 。
18、U1mA 和 75 U1mA 时的泄漏电流 ； 0030 3) 见图 1-3， 最后进行中节测试， 先将阀片上节与中节之间接点串联微安表一后 接地， 然后再将阀片下节依次串联微安表二和一个低压避雷器组后接地， 低压避雷器组的 U1mA 为 5kV5， 由四只避雷器串联而成， 单个避雷器的 U1mA 为 1.25kV5， 其型号为 y3w0.22kV 避雷器， 大连避雷器厂生产。 0031 用直流高压发生器向阀片中节与下节之间接点施加直流电压， 当微安表一显示电 流达到 1mA 时， 中节阀片上的电压达到临界动作电压约 200kv5， 在加压过程中， 要同时 监测串在阀片下节上的微安表二不能超过。
19、 1mA， 以免直流高压发生器过载， 由于下节较中节 多了辅助的低压避雷器组， 下节氧化锌避雷器阀片会延缓动作， 而中节正常动作， 从而达到 了我们的试验目的， 分别记录中节临界动作电压 U1mA 和 75 U1mA 时的泄露电流。 0032 以往不拆高压引线， 是没办法给中节做试验的， 通过拆除放电记数器， 在下节和地 之间串接由四个避雷器串联而成的低压避雷器组， 目的是提高下节的临界动作电压值， 下 节会延缓动作， 而中节正常动作， 从而达到试验目的。此外， 低压避雷器组还起到保护 MOA 底座绝缘在试验过程中不被损坏的作用。 0033 采用本发明方法分别对500kV氧化锌避雷器A、 B、。
20、 C三相的上节、 中节、 下节进行测 试， 试验数据结果如下表 1， 与常规拆高压引线法测得的数据基本相同。 0034 表 1 0035 说 明 书 CN 102221652 A CN 102221663 A4/4 页 6 0036 为确保试验质量及安全， 根据辽宁省电力公司的有关规定及 输变电设备状态检 修试验规程 Q/GDW168-2008、电力设备预防性试验规程 以及针对氧化锌避雷器的相关试 验方法， 应注意如下事项 ： 0037 1) 准确读取 U1mA， 由于氧化物避雷器的伏安特性， 当泄漏电流大于 200A 时， 随 着输出电压的升高， 电流会急剧增大， 所以应合理控制升压速度， 。
21、防止升压过快， 电流突增， 超过 1mA。 0038 2) 防止表面泄漏电流的影响， 测试前应将 MOA 表面擦拭干净。测试中的微安表和 高压引线应使用屏蔽导线。 0039 3) 气温的影响， 被试品的温度不应低于 +5， 户外试验应在良好的天气进行， 尽 量按规程规定的温度条件下进行试验， 否则过低、 过高的温度都会影响试验结果。 0040 4) 湿度的影响， 由于相对湿度也会对测试结果产生影响， 湿度过大， 会造成泄漏电 流剧增， 户外试验应在良好的天气进行， 且空气湿度一般不高于 80， 为便于分析， 测试时 应记录相对湿度。 0041 5) 试验结束后， 应对被试品及其周围停电的电容型设备进行充分放电， 防止造成 人员感电伤害。 0042 6) 在使用不拆除高压引线方法测试过程中， 如果发现试验数据与以往试验数据以 及厂家数据相比差距较大时， 应先仔细排除环境、 温度、 湿度、 屏蔽、 升压速度等因素， 必要 时， 可拆除高压引线对避雷器进行测试， 认真对比试验数据。 说 明 书 CN 102221652 A CN 102221663 A1/1 页 7 图 1-1 图 1-2 图 1-3 图 2-1 图 2-2 图 2-3 说 明 书 附 图 CN 102221652 A 。