第一篇：避雷器培訓課件

避雷器培訓教材

避雷器的作用是限制過電壓以保護電氣設備。避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。保護間隙主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進線段保護。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護，在220KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制操作內(nèi)過電壓。

一、保護間隙

保護間隙，一般由兩個相距一定距離的、敞露于大氣的電極構成，將它與被保護設備并聯(lián)，如圖18－5所示，適當調整電極間的距離（間隙），使其擊穿放電電壓低于被保護設在絕緣的沖擊放電電壓，并留一定的安全裕度，設備就可得到可靠的保護。

圖18－5 角型保護間隙及其與被保護設備的連接

1－圓鋼；2－主間隙；3－輔助間隙；4－被保護物；5－保護間隙

當雷電波入侵時，主間隙先擊穿，形成電弧接地。過電壓消失后，主間隙中仍有正常工作電壓作用下的工頻電弧電流（稱為工頻續(xù)流）。對中性點接地系統(tǒng)而言，這種間隙的工頻續(xù)流就是間隙處的接地短路電流。由于這種間隙的熄弧能力較差，間隙電弧往往不能自行熄滅，將引起斷路器跳閘，這是保護間隙的主要缺點，也是其應用受限制的原因。此外，由于間隙敞露，其放電特性也受氣象和外界條件的影響。

二、閥型避雷器

閥型避雷器由裝在密封瓷套中的間隙（又稱火花間隙）和非線性電阻（又稱閥片）串聯(lián)構成，如圖18－6所示。閥片的電阻值與流過的電流有關，具有非線性特性，電流愈大電阻愈小，其伏安特性曲線如圖18－7所示。

閥型避雷器分普通型和磁吹型兩類。普通型避雷器的火花間隙由許多如圖18－8所示的單個間隙串聯(lián)而成。單個間隙的電極由黃銅板沖壓而成，兩電極間用云母墊圈隔開形成間隙，間隙距離為0.5～1.0mm，這種間隙的伏秒特性（指一定沖擊電壓波形下，其電壓幅值與擊穿時間的關系）曲線很平坦且分散性較小、性能較好。單個間隙的工頻放電電壓約為2.7～3.0kV。避雷器動作后，工頻續(xù)流電弧被許多單個間隙分割成許多段短弧，使其熄滅。減小工頻續(xù)流有利于間隙電弧的熄滅，因此在工頻電壓下，希望閥片有較大的電阻，由于閥片電阻是非線性的，因而在很大的雷電壓通過時電阻值很小、殘壓

圖18－6 閥型避雷器

原理結構圖

1－間隙；2－非線性電阻

圖18－8 單個火花間隙

圖18－7 閥片電阻的

伏安特性曲線

不高（不會危及設備絕緣）。當雷電流過去之后，在工頻電壓作用下，電阻值變得很大，因而大大地限制了工頻續(xù)流，以利于火花間隙滅弧。利用閥片電阻的非線性特性，解決了既要降低殘壓又要限制工頻續(xù)流的矛盾，并且不致產(chǎn)生危險的截波。

磁吹型避雷器的火花間隙也由許多單個間隙串聯(lián)而成，但每個間隙的結構較復雜，利用磁場使每個間隙中的電弧產(chǎn)生運動（如旋轉或拉長）來加強去游離，以提高間隙的滅弧能力。磁場是由與間隙串聯(lián)的線圈所產(chǎn)生，其原理接線見圖18－9。磁吹線圈兩端設置的輔助間隙的作用，是為了消除磁吹線圈在沖擊電流通過時產(chǎn)生過大的壓降而使保護性能變壞。在沖擊電壓作用下，主間隙被擊穿，放電電流通過磁吹線圈，其上的壓降使輔助間隙擊穿，放電電流便經(jīng)過輔助間隙、主間隙和電阻閥片而流入大地，使避雷器的壓降不致增大。當工頻續(xù)流通過時，磁吹線圈上的壓降減小，迫使輔助間隙中的電弧熄滅，工頻續(xù)流也就很快轉入磁吹線圈，產(chǎn)生磁場起吹弧作用。

如前所述，閥型避雷器的火花間隙是由許多單個間隙串聯(lián)而成，由于各間隙對地和對高壓端存在寄生電容，故電壓在各間隙上的分布將是不均勻的。為充分發(fā)揮每個間隙的滅弧能力，常在間隙組（若干間隙為一組）上并聯(lián)適當?shù)木鶋弘娮琛?/p>

上述兩類閥型避雷器，其閥片的主要作用是限制工頻續(xù)流，使間隙電弧能在工頻續(xù)

圖18－9 磁吹型流第一次過零時就熄滅。它們避雷器的原理圖 的電阻閥片都是金剛砂（SiC）1－主間隙2－輔

助間隙3－磁吹和結合劑燒結而成，稱為碳化

線圈4－電阻閥硅閥片。

圖18－10 FS3－10型閥型避雷器結構示意圖

1－密封橡皮；2－壓緊彈簧；3－間隙；

4－閥片；5－瓷套；6－安裝卡子

普通型避雷器的閥片是在低溫下燒結而成，非線性系數(shù)較低（約為0.2），但通流容量小，不能承受持續(xù)時間較長的內(nèi)過電壓沖擊電流；磁吹型避雷器的閥片，是在高溫下燒結而成，非線性系數(shù)較高，但通流容量大，能用于限制內(nèi)部過電壓。

目前我國生產(chǎn)的普通型避雷器有FS型和FZ型兩種型號。FS型避雷器，其通流容量較小，主要用于保護小容量的3～l0KV配電裝置中的電氣設備（如變壓器等），圖18－10為FS3－10型避雷器結構示意圖。

FZ型避雷器，其特性較好、通流容量較大，主要用于保護大中型變電所的變壓器和電容器等設備。對于FZ型避雷器：電壓低的，制成單體形式；35～220KV的，由若干標準單元串聯(lián)組組成，如FZ－110J型避雷器（適用于110KV中性點接地系統(tǒng)）就是由四個FZ－30型的串聯(lián)而成，見圖18－11（a），110KV及以上電壓等級的閥型避雷器，在其頂部裝有均壓環(huán)，以減少對地電容引起的電壓不均勻現(xiàn)象。

磁吹型避雷器主要有FCZ電站型和保護旋轉電機用的FCD型。圖18－11（b）、（c）為FCZ3－220J型和FCZ－500J型避雷器的外型及安裝尺寸。

圖18－11 閥型避雷器外形及安裝尺寸（mm）

（a）FZ－110J型；（b）FCZ3－220J型；（c）FCZ

－500J

三、氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器，實際上是一種閥型避雷器，其閥片以氧化鋅（ZnO）為主要材料，加入少量金屬氧化物，在高溫下燒結而成。氧化鋅閥片具有很好的的伏安特性，其非線形系數(shù)a=0.02～0.05。圖18－12示出SiC避雷器、ZnO避雷器及理想避雷器的伏安特性，以做比較。

圖中，假定ZnO、SiC閥片在10KA電流下的殘壓相同；但在額定電壓（或滅弧電壓）下，ZnO伏安特性曲線所對應的電流一般在10－5A以下，可以近似認為其續(xù)流為零，而SiC伏安特性曲線所對應的續(xù)流卻為100A左右。也就是說，在工作電壓下ZnO閥片可看作是絕緣體。

ZnO避雷器與SiC避雷器相比較，由于ZnO避雷器采用了非線性優(yōu)良的ZnO閥片，使其具有許多優(yōu)點。

（1）無間隙、無續(xù)流。在工作電壓下，ZnO閥片呈現(xiàn)極大的電阻，續(xù)流近似為零，相當于絕緣體，因而工作電壓長期作用也不會使閥片燒壞，所以一般不用串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。

（2）通流容量大。由于續(xù)流能量極少，僅吸收沖擊電流能量，故ZnO避雷器的通流容量較大，更有利于用來限制作用時間較長（與大氣過電壓相比）的內(nèi)部過電壓。（3）可使電氣設備所受過電壓降低。在相同雷電流和相同殘壓下，SiC避雷器只有在串聯(lián)間隙擊穿放電后才泄放電流，而ZnO避雷器（無串聯(lián)間隙）在波頭上升過程中就有電流流過，這就可降低作用在設備上的過電壓。

（4）在絕緣配合方面可以做到陡波、雷電波和操作波的保護裕度接近一致。（5）ZnO避雷器體積小、質量輕、結構簡單、運行維護方便。

ZnO避雷器的主要特性常用起始動作電壓及壓比等表示。起始動作電壓又稱轉折電壓，從這一點開始，電流將隨電壓升高而迅速增加，也即其非線性系數(shù)迅速進入0.02～0.05的區(qū)域。通常以1mA時的電壓作為起始動作電壓，其值約為其最大允許工作電壓峰值的105％～115％。

壓比是指ZnO避雷器通過大電流時的殘壓與通過1mA直流電流時的電壓之比。例如，10KA壓比是指通過10KA沖擊電流時的殘壓與通過lmA（直流）時的電壓之比。壓比越小，意味著通過大電流時的殘壓越低，則ZnO避雷器的保護性能越好。目前，此值約為1.6～2.00。

目前生產(chǎn)的ZnO避雷器，大部分是無間隙的。對于超高壓避雷器或需大

圖18－12 ZnO、SiC和理想避雷器

伏安特性曲線的比較

圖18－13 ZnO避雷器有并聯(lián)間隙的原理

圖

幅降低壓比時，也采用并聯(lián)或串聯(lián)間隙的方法；為了降低大電流時的殘壓而又不加大閥片在正常運行時的電壓負擔，以減輕閥片的老化，往往也采用并聯(lián)或串聯(lián)間隙的方法。

圖18－13表示ZnO避雷器有并聯(lián)間隙的原理圖。在正常情況下，間隙g是不導通的，工作電壓由閥片電阻R1和R2兩部分分擔，單個閥片上所受電壓較低。當有雷擊或操作過電壓作用時，流經(jīng)R1、R2的電流迅速增大，R1、R2上的壓降（殘壓）也隨之迅速增加，當R2上的殘壓達到某一值時，并聯(lián)間隙g被擊穿，R2被短接，避雷器上的殘壓僅由R1決定，從而降低了殘壓，也就降低了壓比。

氧化鋅避雷器是一種新型避雷器。在國外技術發(fā)達的國家中，已用它來取代有串聯(lián)間隙的普通型避雷器和磁吹型避雷器。

氧化鋅避雷器型號的含義如下：

第四節(jié)

岱海電廠500KV、220KV避雷器介紹

我廠使用500 kV系統(tǒng)避雷器為戶外、單相、無間隙金屬氧化物避雷器。避雷器安裝處的設計短路電流為50kA。

500 kV避雷器使用參數(shù)：

型號：Y20W-444/1063(用于線路)Y20W-420/1006(用于主變)額定電壓：444kV(用于線路)420kV(用于主變)

正常運行電壓：318 318 最高連續(xù)運行電壓： 355kV(rms)335kV(rms)標稱放電電流： 20 kA 在最高持續(xù)運行電壓550/3 kV下的阻性電流 1mA，全電流 6mA 6mA工頻參考電壓： ≥444/420(rms)直流1mA參考電壓：597kV(用于線路)565kV(用于主變)操作沖擊電流殘壓(2kA峰值、波前時間≥30us)：

≤864kV（用于線路）817.9kV（用于主變）

雷電沖擊電流殘壓(10kA峰值、8/20us)：

≤981kV（用于線路）930kV（用于主變）

陡波沖擊電流殘壓(10kA峰值、波前時間1us)≤1137kV（用于線路）1075kV（用于主變）

大電流沖擊耐受（4/10?s，2次放電動作）：

100kA（峰值）系統(tǒng)中性點接地方式： 中性點直接接地 安裝方式：安裝在支架上

安裝地點: 戶外 壓力釋放能力：

a.大電流（0.2s）

63kA（對稱分量，rms）b.小電流（0.2s）

800A（對稱分量，rms）額定放電能量：

15kJ/kV 暫態(tài)過電壓能力：

避雷器在注入標準規(guī)定的能量后，能耐受相當于額定電壓數(shù)值的暫時過電壓10s。a.1s 510.6kV 483kV b.10s 488.4kV 462kV c.100s 466.2kV 441kV 瓷柱絕緣水平

a.BIL（1.2/50?s）

1675kV（峰值）b.SIL(250/2500?s)1175kV（峰值）c.1min工頻耐受電壓

680kV（rms）

我廠使用220 kV系統(tǒng)避雷器為戶外、單相、無間隙金屬氧化物避雷器。安裝在戶外支架上

220KV避雷器額定參數(shù)：

額定電壓：

200 kV

kV kA 最高連續(xù)運行電壓： 標稱放電電流：

在最高持續(xù)運行電壓252/3 kV下的泄漏電流： 1-3mA 直流1mA參考電壓： 操作沖擊電流殘壓： 雷電沖擊電流殘壓： 陡波沖擊電流殘壓：

290 kV

413 kV

496 kV

546 kV 大電流沖擊耐受（4/10?s，2次放電動作）：

100kA（峰值）長持續(xù)時間電流耐受（矩形波，波峰持續(xù)時間2000?s）：600A（峰值）壓力釋放能力：

a.b.大電流（0.2s）：

小電流（0.2s）：

40kA（對稱分量，rms）

800A（對稱分量，rms）

14.5kJ/kV 額定放電能量： 瓷柱絕緣水平：

a.b.BIL（1.2/50?s）：

950kV（峰值）1min工頻耐受電壓：

395kV（rms）

啟動/備用變壓器中性點用氧化鋅避雷器型號為：Y1.5W-60/144。

避雷器運行在指定的條件下和按照運行指導手冊維修時，運行壽命為30年。

第二篇：簡述避雷器

簡述避雷器伏－秒特性的含義，避雷器與被保護電氣設備的伏

－秒特性應如何配合

1、首先明確什么是伏秒特性曲線：

伏秒特性曲線是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣（包括固體介質、液體介質或氣體介質的絕緣以及由不同介質構成的組合絕緣）的沖擊放電電壓與相應的放電時間的關系曲線。

2、再結合圖譜來看（方便理解）：

從圖中可以看出來，避雷器的伏秒特性比較平坦，絕緣子串的伏秒特性相對來說陡一些，當電壓在900kv一下的時候，避雷器能夠先與絕緣子串放電，對過電壓吸收，從而防止絕緣子閃絡，保護設備的絕緣。

變壓器和避雷器的伏秒特性是如何配合的?為什么？

1概述

35～60kV變壓器的中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地，在結構上是全絕緣的。變壓器繞組的端部有避雷器加以保護，當三相來波的時候，中性點的電位由于全反射可能會升高到來波電壓的兩倍左右，這是十分危險的，但是根據(jù)實際運行經(jīng)驗，中性點可以不接保護裝置而仍然能夠安全運行，原因在于：

(1)流過端部的雷電流一般只在2kA以下，故其殘壓要比預定的5kA時的殘壓減小20%左右;

(2)大多數(shù)的來波是從較遠處襲來，陡度較小;

(3)據(jù)統(tǒng)計，三相來波的概率很小，只有10%左右，平均15年才有一次。

因此《交流電氣設備過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620—1997)規(guī)定，不接地、經(jīng)消弧線圈接地和公共電阻系統(tǒng)中的變壓器中性點，一般不配保護裝置。

110～220kV系統(tǒng)屬于有效接地系統(tǒng)，其中一部分中性點直接接地，同時為了限制單相接地電流和滿足繼電保護的需要，一部分變壓器的中性點是不直接接地的。這種系統(tǒng)中的變壓器分兩種情況，其一是中性點全絕緣，此時中性點一般不會加保護措施;其二是中性點半絕緣(新制變壓器均是如此)，具體地說，110kV的變壓器中性點是35kV的絕緣水平，220kV的變壓器中性點則是110kV級的絕緣水平。規(guī)程規(guī)定有效接地系統(tǒng)中的變壓器中性點保護一般應采用間隙保護和避雷器保護相并聯(lián)的保護方式。

2中性點保護間隙與過電壓保護

2.1單相接地過電壓

有效接地系統(tǒng)的單相接地時，計算不接地變壓器中性點電位時一般是以Xo/X1小于3為界，但是實際上不同地區(qū)的電網(wǎng)及變電所的Xo/X1的值相差很大。變壓器的中性點處的過電壓水平也自然不一樣，所以在一般的文章中推薦按照1，15倍的過電壓值和Xo/X1=3時取其中的最大值作為最高運行電壓Umax，例如在1 10kV系統(tǒng)中最高運行線電壓為126kV，中性點的過電壓計算公式為：

Uo=Umax×K/(K+2)式中：K——Xo/X1的值;

Xo——零序阻抗;

X1——正序阻抗。

當K=3時Uo=0.6Umax，即單相接地故障時110kV主變壓器中性點出現(xiàn)的最高電壓穩(wěn)態(tài)值為43.6。

如果系統(tǒng)單相接地時接地變壓器側斷路器跳閘，不接地變壓器側斷路器拒動，則系統(tǒng)形成局部不接地系統(tǒng)，此時的中性點過電壓值更高，其值近似為相電壓值，如在110kV變壓器中表現(xiàn)的中性點電位的穩(wěn)態(tài)值為73(此時繼電保護應動作)。

2.2雷電過電壓

在雷雨季節(jié)，直接擊中變電站或沿線路傳到發(fā)電廠、變電站的高幅值雷電波造成變壓器中性點電位升高，出現(xiàn)較高的雷擊過電壓，危及電氣設備的安全。變壓器中性點上出現(xiàn)的最大雷擊過電壓主要取決于變壓器入口處的避雷器殘壓和變壓器的特性。一般雷擊過電壓計算如下：

Um=n/3(1+r)Us

式中：n——侵入雷電波相數(shù);

r——變壓器振蕩衰減系數(shù)，糾結式繞組取0.5，連續(xù)式繞組取O.8;

U5——變壓器入口處避雷器上的殘壓。

以上簡單敘述了幾種過電壓的形式，對變壓器絕緣和保護裝置的作用，取決于過電壓的波形、幅值和持續(xù)時間。標準雷電波形并不一定是由雷電引出，例如，當單相接地時，可在非接地相上產(chǎn)生接近于雷電過電壓的短波前。

2.3放電間隙的保護作用

采用放電間隙保護的原理是在間隙回路中串入零序電流互感器，利用間隙的放電特性，使其在雷電過電壓時放電以保護中性點絕緣。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，變壓器中性點工頻電位升高至一定值，零序電流保護動作，切除該不接地變壓器，以避免出現(xiàn)中性點接地帶故障運行。中性點零序電流保護先以較短的時限切除低壓側的電廠聯(lián)絡線，再以略長的時限跳開變壓器各側的開關。

2.4避雷器的保護作用

無論作為無間隙的氧化鋅避雷器還是有間隙的普通閥式避雷器，選擇使用的一個共同原則是，使避雷器額定電壓不低于避雷器安裝點的暫時過電壓。JB/T5894-91《交流無間隙金屬氧化物避雷器使用導則》指出，中性點有效接地系統(tǒng)中分級絕緣的變壓器，當其中性點未接地時，中性點避雷器的額定電壓應不低于變壓器的最高相電壓(并具體提出中性點的標準沖擊絕緣水平為1 85kV時，氧化鋅避雷器的額定電壓為60kV)。

3保護間隙與避雷器伏秒特性的配合 3.1 保護裝置伏秒特性配合的基本要求

(1)為了使電氣設備得到可靠保護，保護裝置應該滿足以下基本要求：

保護裝置的沖擊放電電壓Ub(i)應該低于被保護設備的沖擊耐壓值。以變壓器為例，其沖擊耐壓值通常取其多次截波耐壓值Uid，所以Ub(i)應滿足下式要求：

Ub(i)

(2)放電間隙應該有平坦的伏秒特性曲線和盡可能高的滅弧能力。圖2中曲線1為絕緣的伏秒特性，避雷器和保護間隙要能起到保護作用，其放電間隙的伏秒特性曲線2應始終低于曲線1，并留一定的間隔。顯然，放電間隙的伏秒特性越平坦越好，如果伏秒特性很陡，如圖3所示，則可能與絕緣的伏秒特性相交，以致在較短放電的時間范圍內(nèi)不能保護設備。同時由于放電的分散性，間隙和被保護設備的伏秒特性實際上處在一個帶狀的范圍內(nèi)，因此，要求保護設備伏秒特性的上包絡線低于被保護設備伏秒特性的下包絡線，如圖4所示。

3.2保護間隙的放電特性及伏秒特性

均勻電場間隙在穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿特性：嚴格說來，均勻場只有一種，即無限大平行板電極間的電場，這在工程中是無法實現(xiàn)的。工程上所使用的平行板電極一般都是采用了消除電極邊緣效應的措施(比如將板電極的邊緣彎曲成曲率半徑比較大的圓弧形，像高壓靜電電壓表的兩個電極就是如此處理的)，這時兩平行板電極間的距離相對于電極尺寸比較h，就可以將這兩個電極間的電場視為均勻場。由于均勻場的兩個平行板的形狀完全相同，而且平行布置，因而氣隙的放電不存在極性效應，而且也不存在電暈現(xiàn)象。一旦氣隙放電就會引起整個氣隙的擊穿，所以其直流、工頻交流和沖擊放電電壓作用下的擊穿電壓相同，放電的分散性也小，擊穿電壓與電壓作用時間無關。稍不均勻場氣隙的擊穿特性與均勻場下的擊穿特性基本相同。其伏秒特性見圖5。

在極不均勻電場中，“棒一棒”間隙和“棒一板”間隙具有典型意義。前者具有完全對稱性，后者具有最大的不完全對稱性，其他類型的極不均勻電場的氣隙擊穿特性介于兩種典型氣隙的擊穿特性之間。由實驗得出的結論是，不均勻場的放電具有明顯的極性效應，而且隨著氣隙長度的增加，氣隙的平均擊穿場強明顯降低，即存在“飽和”現(xiàn)象。其伏秒特性如圖5所示。

由圖5中可以看出在島前的一段時間內(nèi)均勻電場的擊穿特性(也就是在沖擊電壓下的擊穿特性)較陡峭，也就是說在t

其中t1為電壓上升時間，to為統(tǒng)計時延，ta為放電發(fā)展時間，tb是以上三個參數(shù)的和，它是放電所需時間。tb在數(shù)值上小于to，所以說間隙在短時間內(nèi)的放電特性是與放電發(fā)展時間有關的，要在這極短的時間內(nèi)放電，間它的伏秒特性曲線。

3.4 保護間隙與避雷器的伏秒特性配合

(1)對放電間隙的要求：一是對工頻來說，從系統(tǒng)運行的要求，當Xo/X1值小于3時，單相接地時放電間隙不應動作，放電電壓應大于43.6kV(有效值，峰值電壓為61.7kV);當系統(tǒng)形成局部不接地系統(tǒng)，此時的中性點過電壓值更高，其值近似為相電壓值，如在110kV變壓器中表現(xiàn)的中性點電位的穩(wěn)態(tài)值為73kV，單相接地間隙應動作，啟動繼電保護切除故障，即放電間隙放電電壓應小于73kV(有效值，峰值電壓為103.2kV);二是間隙在雷電過電壓和系統(tǒng)單相接地瞬態(tài)過電壓下均不應動作。隙的擊穿電壓是非常大的。

3.3避雷器的放電特性

在目前變壓器中性點保護中，選用的主流避雷器的是金屬氧化物避雷器MOA。MOA閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性;它沒有火花間隙，一旦作用電壓開始升高，閥片立即開始吸收過電壓的能量，抑制過電壓的發(fā)展;沒有間隙的放電時延，因而有良好的沖擊響應特性。無續(xù)流、動作負載輕、能重復動作實施保護;只吸收過電壓的能量，而不吸收續(xù)流能量，因而動作負載輕。目前110kV使用的避雷器參數(shù)(以撫順海岳電氣制造有限公司生產(chǎn)的避雷器為例)。

(2)對避雷器的要求：一是避雷器在工頻過電壓和操作過電壓下不應動作，但在雷電和系統(tǒng)單相接地瞬態(tài)過電壓下應動作;二是避雷器的放電電壓和殘壓應該小于153kV(變壓器絕緣耐操作波強度75.5×√2×1.4=153kV);三是避雷器工頻放電電壓和滅弧電壓應大于73kV(間隙控制電壓有效值，峰值為103.2kV)。

(3)放電間隙和避雷器的配合要求(當工頻過電壓和高頻過電壓相繼出現(xiàn)時，避雷器先動作，然后間隙動作，以保證避雷器的正常工作，這樣就沒有避雷器爆炸的可能性了)：

一是避雷器的滅弧電壓應高于間隙最高工頻放電電壓，這樣避雷器在間隙的保護下不致滅不了弧而爆炸;二是避雷器的沖擊放電電壓低，保證在高頻瞬態(tài)過電壓下由避雷器動作，避免正常系統(tǒng)運行中發(fā)生單相接地故障時放電間隙動作，造成零序電流分量，使間隙零序電流誤動作;三是間隙最高工頻放電電壓應比最低相電壓低，從而保證能切除形成不接地系統(tǒng)單相接地等不對稱故障;四是正常運行時電力系統(tǒng)Xo/x1值應小于3，當Xo/x1值大于3時，運行系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，放電間隙應動作。

(4)避雷器的最低放電電壓值應大干103.2kV，保護間隙的最低放電電壓應大于61.7kV，最高放電電壓應小于103.2kV。

t在小于to的時候是避雷器和間隙配合的關鍵，我們正是利用了間隙放電的放電時延(一般為幾十毫秒)和金屬氧化物避雷器無放電時延的特性解決了他們之間的配合問題。

4結束語

(1)氣體的放電特性隨著電場的均勻程度的改變而改變，均勻電場中氣體的擊穿電壓穩(wěn)定，總體的伏秒特性較平坦，但是在較短的時間內(nèi)存在放電時延的問題。

(2)金屬氧化物避雷器的MOA閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性;它沒有火花間隙，一旦作用電壓開始升高，閥片立即開始吸收過電壓的能量，抑制過電壓的發(fā)展;沒有間隙的放電時延，因而有良好的沖擊響應特性。

(3)合理地應用保護間隙和避雷器的伏秒特性配合曲線，并在實驗條件下加以校驗，使他們能夠在各自的規(guī)定條件下放電進而發(fā)揮各自的作用是很有現(xiàn)實意義的。

變壓器中性點保護中避雷器和間隙伏秒特性的配合

(3)放電間隙和避雷器的配合要求(當工頻過電壓和高頻過電壓相繼出現(xiàn)時，避雷器先動作，然后間隙動作，以保證避雷器的正常工作，這樣就沒有避雷器爆炸的可能性了)：

一是避雷器的滅弧電壓應高于間隙最高工頻放電電壓，這樣避雷器在間隙的保護下不致滅不了弧而爆炸；二是避雷器的沖擊放電電壓低，保證在高頻瞬態(tài)過電壓下由避雷器動作，避免正常系統(tǒng)運行中發(fā)生單相接地故障時放電間隙動作，造成零序電流分量，使間隙零序電流誤動作；三是間隙最高工頻放電電壓應比最低相電壓低，從而保證能切除形成不接地系統(tǒng)單相接地等不對稱故障；四是正常運行時電力系統(tǒng)Xo／x1值應小于3，當Xo／x1值大于3時，運行系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，放電間隙應動作。

(4)具體的配合曲線如圖8所示。

對曲線的解釋如下：

圖8中1為避雷器的伏秒特性；2為保護間隙伏秒特性(為了使保護間隙有更好的伏秒特性和較小的放電分散性，間隙保護采用平行板電極，它的伏秒特性在相當長的一段時間內(nèi)是一條直線)。

由上面的分析知，避雷器的最低放電電壓值應大干103.2kV，保護間隙的最低放電電壓應大于61.7kV，最高放電電壓應小于103.2kV。

t在小于to的時候是避雷器和間隙配合的關鍵，我們正是利用了間隙放電的放電時延(一般為幾十毫秒)和金屬氧化物避雷器無放電時延的特性解決了他們之間的配合問題。

4結束語

(1)氣體的放電特性隨著電場的均勻程度的改變而改變，均勻電場中氣體的擊穿電壓穩(wěn)定，總體的伏秒特性較平坦，但是在較短的時間內(nèi)存在放電時延的問題。

(2)金屬氧化物避雷器的MOA閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性；它沒有火花間隙，一旦作用電壓開始升高，閥片立即開始吸收過電壓的能量，抑制過電壓的發(fā)展；沒有間隙的放電時延，因而有良好的沖擊響應特性。

(3)合理地應用保護間隙和避雷器的伏秒特性配合曲線，并在實驗條件下加以校驗，使他們能夠在各自的規(guī)定條件下放電進而發(fā)揮各自的作用是很有現(xiàn)實意義的。

變壓器中性點保護中避雷器和間隙伏秒特性的配合

[摘要]在我國11 OkV的電力系統(tǒng)中，變壓器的中性點是采用非直接接地的運行方式。變壓器中 性點保護采用的主要方式是將避雷器和保護間隙并聯(lián)起來，間隙保護主要作用于工頻過電壓和 操作過電壓，而避雷器則主要動作于雷電過電壓。工頻過電壓相對于雷電過電壓的作用時間長 而幅值較小，應用這一特點，提出了保護間隙和避雷器的伏秒特性的配合問題。

[關鍵詞]避雷器 保護間隙 伏秒特性

1概述

35～60kV變壓器的中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地，在結構上是全絕緣的。變壓器繞組的端部 有避雷器加以保護，當三相來波的時候，中性點的電位由于全反射可能會升高到來波電壓的兩倍 左右，這是十分危險的，但是根據(jù)實際運行經(jīng)驗，中性點可以不接保護裝置而仍然能夠安全運行，原因在于：

(1)流過端部的雷電流一般只在2kA以下，故其殘壓要比預定的5kA時的殘壓減小20%左右;

(2)大多數(shù)的來波是從較遠處襲來，陡度較小;

(3)據(jù)統(tǒng)計，三相來波的概率很小，只有10%左右，平均15年才有一次。

因此《交流電氣設備過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620—1997)規(guī)定，不接地、經(jīng)消弧線圈接地 和公共電阻系統(tǒng)中的變壓器中性點，一般不配保護裝置。

110～220kV系統(tǒng)屬于有效接地系統(tǒng)，其中一部分中性點直接接地，同時為了限制單相接地電流 和滿足繼電保護的需要，一部分變壓器的中性點是不直接接地的。這種系統(tǒng)中的變壓器分兩種 情況，其一是中性點全絕緣，此時中性點一般不會加保護措施;其二是中性點半絕緣(新制變壓 器均是如此)，具體地說，110kV的變壓器中性點是35kV的絕緣水平，220kV的變壓器中性點則 是110kV級的絕緣水平。規(guī)程規(guī)定有效接地系統(tǒng)中的變壓器中性點保護一般應采用間隙保護和 避雷器保護相并聯(lián)的保護方式。

2中性點保護間隙與過電壓保護

2.1單相接地過電壓

有效接地系統(tǒng)的單相接地時，計算不接地變壓器中性點電位時一般是以Xo/X1小于3為界，但 是實際上不同地區(qū)的電網(wǎng)及變電所的Xo/X1的值相差很大。變壓器的中性點處的過電壓水平也 自然不一樣，所以在一般的文章中推薦按照1，15倍的過電壓值和Xo/X1=3時取其中的最大值 作為最高運行電壓Umax，例如在1 10kV系統(tǒng)中最高運行線電壓為126kV，中性點的過電壓計 算公式為：

Uo=Umax×K/(K+2)式中：K——Xo/X1的值;

Xo——零序阻抗;

X1——正序阻抗。

當K=3時Uo=0.6Umax，即單相接地故障時110kV主變壓器中性點出現(xiàn)的最高電壓穩(wěn)態(tài)值為43.6。

如果系統(tǒng)單相接地時接地變壓器側斷路器跳閘，不接地變壓器側斷路器拒動，則系統(tǒng)形成局部 不接地系統(tǒng)，此時的中性點過電壓值更高，其值近似為相電壓值，如在110kV變壓器中表現(xiàn)的 中性點電位的穩(wěn)態(tài)值為73(此時繼電保護應動作)。

2.2雷電過電壓

在雷雨季節(jié)，直接擊中變電站或沿線路傳到發(fā)電廠、變電站的高幅值雷電波造成變壓器中性點 電位升高，出現(xiàn)較高的雷擊過電壓，危及電氣設備的安全。變壓器中性點上出現(xiàn)的最大雷擊過 電壓主要取決于變壓器入口處的避雷器殘壓和變壓器的特性。一般雷擊過電壓計算如下：

Um=n/3(1+r)Us

式中：n——侵入雷電波相數(shù);

r——變壓器振蕩衰減系數(shù)，糾結式繞組取0.5，連續(xù)式繞組取O.8;

U5——變壓器入口處避雷器上的殘壓。

以上簡單敘述了幾種過電壓的形式，對變壓器絕緣和保護裝置的作用，取決于過電壓的波形、幅值和持續(xù)時間。標準雷電波形并不一定是由雷電引出，例如，當單相接地時，可在非接地相 上產(chǎn)生接近于雷電過電壓的短波前。

2.3放電間隙的保護作用

采用放電間隙保護的原理是在間隙回路中串入零序電流互感器，利用間隙的放電特性，使其在 雷電過電壓時放電以保護中性點絕緣。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，變壓器中性點工頻電位升高至一定 值，零序電流保護動作，切除該不接地變壓器，以避免出現(xiàn)中性點接地帶故障運行。中性點零 序電流保護先以較短的時限切除低壓側的電廠聯(lián)絡線，再以略長的時限跳開變壓器各側的開關。

2.4避雷器的保護作用

無論作為無間隙的氧化鋅避雷器還是有間隙的普通閥式避雷器，選擇使用的一個共同原則是，使避雷器額定電壓不低于避雷器安裝點的暫時過電壓。JB/T5894-91《交流無間隙金屬氧化物避 雷器使用導則》指出，中性點有效接地系統(tǒng)中分級絕緣的變壓器，當其中性點未接地時，中性 點避雷器的額定電壓應不低于變壓器的最高相電壓(并具體提出中性點的標準沖擊絕緣水平為 1 85kV時，氧化鋅避雷器的額定電壓為60kV)。

3保護間隙與避雷器伏秒特性的配合 3.1 保護裝置伏秒特性配合的基本要求

(1)為了使電氣設備得到可靠保護，保護裝置應該滿足以下基本要求：

保護裝置的沖擊放電電壓Ub(i)應該低于被保護設備的沖擊耐壓值。以變壓器為例，其沖擊耐壓 值通常取其多次截波耐壓值Uid，所以Ub(i)應滿足下式要求：

Ub(i)(2)放電間隙應該有平坦的伏秒特性曲線和盡可能高的滅弧能力。圖2中曲線1為絕緣的伏秒特 性，避雷器和保護間隙要能起到保護作用，其放電間隙的伏秒特性曲線2應始終低于曲線1，并 留一定的間隔。顯然，放電間隙的伏秒特性越平坦越好，如果伏秒特性很陡，如圖3所示，則 可能與絕緣的伏秒特性相交，以致在較短放電的時間范圍內(nèi)不能保護設備。同時由于放電的分 散性，間隙和被保護設備的伏秒特性實際上處在一個帶狀的范圍內(nèi)，因此，要求保護設備伏秒 特性的上包絡線低于被保護設備伏秒特性的下包絡線，如圖4所示。

3.2保護間隙的放電特性及伏秒特性

均勻電場間隙在穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿特性：嚴格說來，均勻場只有一種，即無限大平行板電極間 的電場，這在工程中是無法實現(xiàn)的。工程上所使用的平行板電極一般都是采用了消除電極邊緣 效應的措施(比如將板電極的邊緣彎曲成曲率半徑比較大的圓弧形，像高壓靜電電壓表的兩個電 極就是如此處理的)，這時兩平行板電極間的距離相對于電極尺寸比較h，就可以將這兩個電極 間的電場視為均勻場。由于均勻場的兩個平行板的形狀完全相同，而且平行布置，因而氣隙的 放電不存在極性效應，而且也不存在電暈現(xiàn)象。一旦氣隙放電就會引起整個氣隙的擊穿，所以 其直流、工頻交流和沖擊放電電壓作用下的擊穿電壓相同，放電的分散性也小，擊穿電壓與電 壓作用時間無關。稍不均勻場氣隙的擊穿特性與均勻場下的擊穿特性基本相同。其伏秒特性見 圖5。

在極不均勻電場中，“棒一棒”間隙和“棒一板”間隙具有典型意義。前者具有完全對稱性，后者具有最大的不完全對稱性，其他類型的極不均勻電場的氣隙擊穿特性介于兩種典型氣隙的 擊穿特性之間。由實驗得出的結論是，不均勻場的放電具有明顯的極性效應，而且隨著氣隙長 度的增加，氣隙的平均擊穿場強明顯降低，即存在“飽和”現(xiàn)象。其伏秒特性如圖5所示。由圖5中可以看出在島前的一段時間內(nèi)均勻電場的擊穿特性(也就是在沖擊電壓下的擊穿特性)較陡峭，也就是說在t 其中t1為電壓上升時間，to為統(tǒng)計時延，ta為放電發(fā)展時間，tb 是以上三個參數(shù)的和，它是放電所需時間。tb在數(shù)值上小于to，所以說間隙在短時間內(nèi)的放電 特性是與放電發(fā)展時間有關的，要在這極短的時間內(nèi)放電，間它的伏秒特性曲線。

3.4 保護間隙與避雷器的伏秒特性配合

(1)對放電間隙的要求：一是對工頻來說，從系統(tǒng)運行的要求，當Xo/X1值小于3時，單相接 地時放電間隙不應動作，放電電壓應大于43.6kV(有效值，峰值電壓為61.7kV);當系統(tǒng)形成局 部不接地系統(tǒng)，此時的中性點過電壓值更高，其值近似為相電壓值，如在110kV變壓器中表現(xiàn) 的中性點電位的穩(wěn)態(tài)值為73kV，單相接地間隙應動作，啟動繼電保護切除故障，即放電間隙放 電電壓應小于73kV(有效值，峰值電壓為103.2kV);二是間隙在雷電過電壓和系統(tǒng)單相接地瞬態(tài) 過電壓下均不應動作。隙的擊穿電壓是非常大的。

3.3避雷器的放電特性

在目前變壓器中性點保護中，選用的主流避雷器的是金屬氧化物避雷器MOA。MOA閥片具有優(yōu)異 的非線性伏安特性;它沒有火花間隙，一旦作用電壓開始升高，閥片立即開始吸收過電壓的能量，抑制過電壓的發(fā)展;沒有間隙的放電時延，因而有良好的沖擊響應特性。無續(xù)流、動作負載輕、能重復動作實施保護;只吸收過電壓的能量，而不吸收續(xù)流能量，因而動作負載輕。目前110kV 使用的避雷器參數(shù)(以撫順海岳電氣制造有限公司生產(chǎn)的避雷器為例)。

(2)對避雷器的要求：一是避雷器在工頻過電壓和操作過電壓下不應動作，但在雷電和系統(tǒng)單相 接地瞬態(tài)過電壓下應動作;二是避雷器的放電電壓和殘壓應該小于153kV(變壓器絕緣耐操作波強 度75.5×√2×1.4=153kV);三是避雷器工頻放電電壓和滅弧電壓應大于73kV(間隙控制電壓有 效值，峰值為103.2kV)。

(3)放電間隙和避雷器的配合要求(當工頻過電壓和高頻過電壓相繼出現(xiàn)時，避雷器先動作，然 后間隙動作，以保證避雷器的正常工作，這樣就沒有避雷器爆炸的可能性了)：

一是避雷器的滅弧電壓應高于間隙最高工頻放電電壓，這樣避雷器在間隙的保護下不致滅不了 弧而爆炸;二是避雷器的沖擊放電電壓低，保證在高頻瞬態(tài)過電壓下由避雷器動作，避免正常系 統(tǒng)運行中發(fā)生單相接地故障時放電間隙動作，造成零序電流分量，使間隙零序電流誤動作;三是 間隙最高工頻放電電壓應比最低相電壓低，從而保證能切除形成不接地系統(tǒng)單相接地等不對稱故 障;四是正常運行時電力系統(tǒng)Xo/x1值應小于3，當Xo/x1值大于3時，運行系統(tǒng)發(fā)生單相接地 時，放電間隙應動作。

(4)避雷器的最低放電電壓值應大干103.2kV，保護間隙的最低放電電壓應大于61.7kV，最高放 電電壓應小于103.2kV。

t在小于to的時候是避雷器和間隙配合的關鍵，我們正是利用了間隙放電的放電時延(一般為幾 十毫秒)和金屬氧化物避雷器無放電時延的特性解決了他們之間的配合問題。

4結束語

(1)氣體的放電特性隨著電場的均勻程度的改變而改變，均勻電場中氣體的擊穿電壓穩(wěn)定，總體 的伏秒特性較平坦，但是在較短的時間內(nèi)存在放電時延的問題。

(2)金屬氧化物避雷器的MOA閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性;它沒有火花間隙，一旦作用電壓 開始升高，閥片立即開始吸收過電壓的能量，抑制過電壓的發(fā)展;沒有間隙的放電時延，因而有 良好的沖擊響應特性。

(3)合理地應用保護間隙和避雷器的伏秒特性配合曲線，并在實驗條件下加以校驗，使他們能夠 在各自的規(guī)定條件下放電進而發(fā)揮各自的作用是很有現(xiàn)實意義的。

第三篇：35KV避雷器（范文）

35KV避雷器

氧化鋅避雷器是七十年代發(fā)展起來的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構成。每一塊敏電阻從制成時就有它的一定開關電壓（叫壓敏電阻），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓壓敏電阻值很大，相當于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值擊穿，相當于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復的；當高于壓敏電壓的電壓撤銷后它又恢復了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當雷擊時，雷電波的高電壓壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保了電器設備的安全。

分類

1.按電壓等級分

氧化鋅避雷器按額定電壓值來分類，可分為三類；

高壓類；其指66KV以上等級的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為500kV、220kV、110k66kV四個等級等級。

中壓類；其指3kV～66kV（不包括66kV系列的產(chǎn)品）范圍內(nèi)的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為3kV、6kV、10kV、35KV四個電壓等級。

低壓類；其指3KV以下（不包括3kV系列的產(chǎn)品）的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四個電壓等級。

2.按標稱放電電流分

氧化鋅避雷器按標稱放電電流可劃分為20、10、5、2.5、1.5kA五類。

3.按用途分

氧化鋅避雷器按用途可劃分為系統(tǒng)用線路型、系統(tǒng)用電站型、系統(tǒng)用配電型、并聯(lián)補償電器組保護型、電氣化鐵道型、電動機及電動機中性點型、變壓器中性點型七類。

4.按結構分

氧化鋅避雷器按結構可劃分為兩大類；

瓷外套；瓷外套氧化鋅避雷器按耐污穢性能分為四個等級，Ⅰ級為普通型、Ⅱ級為用于中污穢地區(qū)（爬電比距20mm/KV）、Ⅲ級為用于重污穢地區(qū)（爬電比距25mm/kV）、Ⅳ級為用于重污穢地區(qū)（爬電比距31mm/kV）。

復合外套；復合外套氧化鋅避雷器是用復合硅橡膠材料做外套，并選用高性能的氧化鋅電片，內(nèi)部采用特殊結構，用先進工藝方法裝配而成，具有硅橡膠材料和氧化鋅電阻片的雙重優(yōu)點該系列產(chǎn)品除具有瓷外套氧化鋅避雷器的一切優(yōu)點外，另具有絕緣性能、高的耐污穢性能、良的防爆性能以及體積小、重量輕、平時不需維護、不易破損、密封可靠、耐老化性能優(yōu)良等優(yōu)點

5.按結構性能分

氧化鋅避雷器按結構性能可分為；無間隙（W）、帶串聯(lián)間隙（C）、帶并聯(lián)間隙（B）三類氧化鋅避雷器介紹

YBL-III氧化鋅避雷器是我公司系列漢化產(chǎn)品之

一、是全面檢測氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)行中的各項電氣特性的專用儀器。它具有下列優(yōu)點：

1、液顯圖文顯示，漢化打印，界面直觀

自動化程度高，便于現(xiàn)場人員操作和使用。

2、先進的數(shù)字信號處理技術，抗干擾性能強，測結果精度高，用戶可從液晶顯示屏上直接觀察信號波形，具有示波器功能。

3、安全可靠，采隔離變壓器和高阻分壓，從而避免PT二次側短路。

4、體積小，重量輕，便于攜帶。以往只考慮操作過電壓和雷電過電壓水平的避雷器選型及弊端 國家標準規(guī)定，系統(tǒng)供端電壓應略高于系統(tǒng)的標稱電壓(或額定電壓)Un的K倍，即K=Um/Un(Um是系統(tǒng)最高電壓)。電氣設備的絕緣應能在Un下長期運行。220kV及以下系統(tǒng)的K為1.15，330kV及以下系統(tǒng)的K=1.避雷器設計的初期也遵守上述原則。氧化鋅避雷器之前是SiC避雷器。10kV及以下SiC避雷的滅弧電壓設計是定在系統(tǒng)最高運行電壓的1.1倍;35kVSiC避雷器的滅弧電壓等于系統(tǒng)最高電壓;110kV及以上SiC避雷器的滅弧電壓為系統(tǒng)最高電壓的80%。對應以上的倍數(shù)分別有110%避雷器、100%避雷器和80%避雷器。我國使用氧化鋅避雷器初期，其額定電壓是以SiC避雷器的滅弧電壓為參考作設計的。早期的6kV、10kV和35kV避雷器均遵 守上述原則，如：Y5WR-7.6/2Y5WR-12.7/

45、Y5WR-41/130。而最大長期工頻工作電壓為系統(tǒng)最高相電壓，如Y5WR-12.7/45為： 2 保證在單相接地過電壓下運行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要性 從安全行角度，避雷器的額定電壓的選擇還應遵守如下原則： ①氧化鋅避雷器的額定電壓，應該使高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。在110kV及以上的中性點接地系統(tǒng)中是可以按上述法選擇的。②在110kV及以下的中性點非直接接地系統(tǒng)中，電力部門規(guī)程規(guī)定在單相接地情下允許運行2h，有時甚至在斷續(xù)地產(chǎn)生弧光接地過電壓情況下運行2h以上才能發(fā)現(xiàn)故障，這系統(tǒng)的運行特點對氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運行10s構成嚴重威脅。且氧化鋅避雷器與SiC避雷器結構、設計不同(后者是有間隙滅弧，前者沒有間隙或者只有隔流間隙)，使得實踐氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴重的爆炸事故。面對這種情況，許多供電局、電力設計院根據(jù)地的電網(wǎng)條件提出了許多類型的額定電壓值(如14.4kV，14.7kV等)。而在多次國標討論稿中作負載試驗中耐受10s的額定電壓規(guī)定提高至1.2～1.3倍，使氧化鋅避雷器對中性點非直接地系統(tǒng)工況的適應能力有所提高。而由于氧化鋅避雷器的額定電壓選擇過低，使避雷器在單接地過電壓甚至許多暫態(tài)過電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全監(jiān)察及生產(chǎn)協(xié)調司早在199年10月30日第十七期安全情況通報上就對避雷器提出修改意見。文中要求對新裝設的3～66電壓等級無間隙氧化鋅避雷器持續(xù)運行電壓(UC)和額定電壓(Ur)按表1所列值選擇，而同時保性能不能降低。(括號內(nèi)數(shù)據(jù)適用于發(fā)電機和變壓器中性點氧化鋅避雷器，Um為系統(tǒng)標準電壓的1.05-1.10倍)而在通報發(fā)布與新標準修訂的過渡階段，對中性點非接地系統(tǒng)的氧化鋅避雷額定電壓、持續(xù)運行電壓的選擇提出了如下設計規(guī)則： 額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓計基礎上乘以1.2-1.3倍，持續(xù)運行電壓為系統(tǒng)運行最高線電壓。這樣各種電壓等級電容器用雷器的額定電壓數(shù)據(jù)如下： 6kV額定電壓(型號為Y5WR-10/27)： 上述基本數(shù)據(jù)由于沒有統(tǒng)一準，避雷器廠家及使用單位在設計制造中會有出入。3 貫徹2000年版新標準，安全、合理地避雷器進行選型的現(xiàn)實性 在我國2000年新標準中(GB11032-2000)，額定電壓的選擇上述

1.2-1.3倍原則得到了認可，但持續(xù)運行電壓的選擇則出現(xiàn)了新規(guī)定：從反映避雷器使用壽命參數(shù)1.5Un//U1mA作為參考值選擇(設計)避雷器持續(xù)運行電壓。以國內(nèi)避雷器的設計、制造水平一般?值為80%，故持續(xù)運行電壓選擇為額定電壓的0.8倍。這一點我們從伏安曲線的小電流區(qū)上看，是有根據(jù)的。這樣，在實踐中根據(jù)具體條件進行模擬計算或按經(jīng)驗慣例對避雷器進行型時，應考慮單相接地運行1h的過電壓水平。但用戶中的技術協(xié)議甚至電力設計院圖紙中出了許多與上述值有細微差別的額定電壓值，我認為是不必要的(如10kV中出現(xiàn)16.5kV、16.7k等)。理由是實際設計避雷器過程中，額定電壓值在伏-安曲線中是在小電流區(qū)里面，均小于U1mAAC值，追求細微之差在實際避雷器設計中得不到實現(xiàn);另外從下面論述可知，按照新國標求選擇才能在許可過電壓下安全使用(這是指不接地系統(tǒng))。4 按2000年版新標準中非接地統(tǒng)氧化鋅避雷器選型的科學性 4.1 額定電壓的選擇應按施加到避雷器端子間的最大允許工頻電壓有效值選擇、設計，此時能在所規(guī)定的動作負載試驗中確定的暫態(tài)過電壓下正確地工作。

續(xù)運行電壓的選擇必須是允許持久地施加于避雷器端子間的有效值。此時工頻放電電壓要足夠高，以免在被保護設備的絕緣能耐受不需保護的操作過電壓下動作，延長使用壽命，且必須考到我國現(xiàn)階段制造氧化鋅避雷器的荷電率與殘壓的實際水平。4.2凡是工頻電壓升高較嚴重的處所或是設備絕緣試驗電壓較高的條件所允許，就應選擇較高的氧化鋅避雷器額定電壓。工頻考電壓的選擇應等于或大于額定電壓。這兩點在新國標要求中都較好地滿足，下面計算也可發(fā)是滿足過電壓要求的。國標要求，要保證單相接地運行2h不動作。最嚴重情況是當單相接地甩負荷同時發(fā)生，此時理論計算可能出現(xiàn)的最大過電壓為1.99倍，則選取的氧化鋅避雷器容持續(xù)運行電壓UC(有效值)如下： 國標按荷電率為0.8選取額定電壓(即Ur≈1.25 UC)，均滿要求。如果按躲開概率較高的弧光接地和諧振過電壓，則額定電壓應滿足： 再按?=0.8選擇持續(xù)運行電壓，也滿足要求。綜上所述，避雷器選型問題的主要難點是確定暫時過電壓的范圍題，既要保證在較高的操作過電壓及大氣過電壓下安全、可*地動作，又要保證在暫時過電壓閥片不動作。現(xiàn)階段避雷器的選型和設計必須保證2h單相接地時出現(xiàn)的系統(tǒng)最高過電壓氧化避雷器不動作，否則氧化鋅避雷器會出現(xiàn)熱崩潰甚至爆炸事故。故在不接地系統(tǒng)中按照新要求擇是合適的。但在經(jīng)消弧線圈接地的電容器裝置中，接地過電壓會低許多，這時可根據(jù)實際模計算選擇較低的額定電壓及持續(xù)運行電壓使氧化鋅避雷器在較低的操作過電壓下動作，保護電器裝置，但如果不方便模擬，也可按不接地系統(tǒng)選擇，因電容器極對地絕緣已考慮能滿足單相地2h要求。在小于額定電壓下工作，避雷器不動作也不會導致過電壓損害電容器裝置。總之這是由于氧化鋅閥片不帶串聯(lián)間隙直接串聯(lián)，導致氧化鋅避雷器電阻片不能承受甚至超過1.9倍的過電壓，導致以SiC滅弧電壓作為參考選擇的氧化鋅避雷器額定電壓不能滿足要求，必然升高才能保證避雷器安全工作，如沒有實際模擬數(shù)據(jù)，以國家標準精神中體現(xiàn)的推薦值較合適因為它滿足了極限要求

氧化鋅避雷器特性

氧化鋅避雷器七大特性：

一、避雷器的通流能力

這主要體現(xiàn)在避雷器具有吸收各種雷電過電壓、工頻暫態(tài)過電壓、操作過電壓的能力。川生產(chǎn)的氧化鋅避雷器的通流能力完全符合甚至高于國家標準的要求。線路放電等級、能量吸收力、4/10納秒大電流沖擊耐受、2ms方波通流能力等指標達到了國內(nèi)領先水平。

二、保護特性優(yōu)異

氧化鋅避雷器是用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設備免受過電壓損壞的電器產(chǎn)品，具有良好護性能。因為氧化鋅閥片的非線性伏安特性十分優(yōu)良，使得在正常工作電壓下僅有幾百微安的流通過，便于設計成無間隙結構，使其具備保護性能好、重量輕、尺寸小的特征。當過電壓侵時，流過閥片的電流迅速增大，同時限制了過電壓的幅值，釋放了過電壓的能量，此后氧化鋅片又恢復高阻狀態(tài)，使電力系統(tǒng)正常工作。

三、密封性能良好

避雷器元件采用老化性能好、氣密性好的優(yōu)質復合外套，采用控制密封圈壓縮量和增涂密膠等措施，陶瓷外套作為密封材料，確保密封可靠，使避雷器的性能穩(wěn)定。

四、機械性能

主要考慮以下三方面因素： A承受的地震力； B作用于避雷器上的最大風壓力； C避雷的頂端承受導線的最大允許拉力。

五、解污穢性能

無間隙氧化鋅避雷器具有較高的耐污穢性能。目前國家標準規(guī)定的爬電比距等級為： I級 中等污穢地區(qū)：爬電比距20mm/kv III級 重污穢地區(qū)：爬電比距25mm/kv IV級 特重污穢區(qū)：爬電比距31mm/kv

六、高運行可靠性

第四篇：避雷器教材

避雷器教材

1.1 概述

避雷器的作用是限制過電壓以保護電氣設備。避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。保護間隙主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進線段保護。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護，在220kV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓的后備保護。

1.2 分類及特點

1.2.1 保護間隙

保護間隙，一般由兩個相距一定距離的、敞露于大氣的電極構成，將它與被保護設備并聯(lián)，如下圖所示，適當調整電極間的距離(間隙)，使其擊穿放電電壓低于被保護設備絕緣時的沖擊放電電壓，并留一定的安全裕度，設備就可得到可靠的保護。

當雷電波入侵時，主間隙先擊穿，形成電弧接地。過電壓消失后，主間隙中仍有正常工作電壓作用下的工頻電弧電流(稱為工頻續(xù)流)。對中性點接地系統(tǒng)而言，這種間隙的工頻續(xù)流就是間隙處的接地短路電流。由于這種間隙的熄弧能力較差，間隙電弧往往不能自行熄滅，將引起斷路器跳閘，這是保護間隙的主要缺點，也是其應用受限制的原因。此外，由于間隙敞露，其放電特性也受氣象和外界條件的影響。

1.2.2 閥型避雷器 閥型避雷器由裝在密封瓷套中的間隙(又稱火花間隙)和非線性電阻(又稱閥片)串聯(lián)構成。在正常情況下，火花間隙將帶電部分與閥片隔開。當雷電波的幅值超過避雷器的沖擊放電電壓時，火花間隙被擊穿，沖擊電流經(jīng)閥片流入大地，閥片上出現(xiàn)電壓降(殘壓)。只要使避雷器的沖擊放電電壓和殘壓低于被保護設備的沖擊耐壓值，設備就可得到保護，而且殘壓愈低設備愈安全。

1.2.3 氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器，實際上也是一種閥型避雷器，其閥片以氧化鋅(ZnO)為主要材料，加入少量金屬氧化物，在高溫下燒結而成。在工作電壓下ZnO閥片可看作是絕緣體。氧化鋅避雷器型號含義如右圖。氧化鋅避雷器相比氧化硅避雷器，有如下優(yōu)點：

(1)無間隙、無續(xù)流。在工作電壓下，ZnO閥片呈現(xiàn)極大的電阻，續(xù)流近似為零，相當于絕緣體，因而工作電壓長期作用也不會使閥片燒壞，所以一般不用串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。

(2)通流容量大。由于續(xù)流能量極少，僅吸收沖擊電流能量，故ZnO 避雷器的通流容量較大。

(3)可使電氣設備所受過電壓降低。在相同雷電流和相同殘壓下，SiO 避雷器只有在串聯(lián)間隙擊穿放電后才泄放電流，而ZnO避雷器(無串聯(lián)間隙)在波頭上升過程中就有電流流過，這就可降低作用在設備上的過電壓。

(4)在絕緣配合方面可以做到陡波、雷電波和操作波的保護裕度接近一致。(5)ZnO避雷器體積小、質量輕、結構簡單、運行維護方便。

ZnO避雷器的主要特性常用起始動作電壓及壓比等表示。起始動作電壓又稱轉折電壓，從這一點開始，電流將隨電壓升高而迅速增加，也即其非線性系數(shù)迅速進入0.02~0.05的區(qū)域。通常以1mA時的電壓作為起始動作電壓，其值約為其最大允許工作電壓峰值的105%~115%。

壓比是指ZnO避雷器通過大電流時的殘壓與通過1mA電流時的電壓之比。例如10kA壓比是指通過10kA沖擊電流時的殘壓與通過1mA(直流)時的電壓之比。壓比越小，意味著通過大電流時的殘壓越低，則ZnO避雷器的保護性能越好。目前，此值約為1.6~2.0。

第五篇：避雷器知識講座

一、過電壓

避雷器是用以限制由線路傳過來的雷電過電壓（或大氣過電壓）和電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓的一種電氣設備。

過電壓指超過正常運行電壓并可使電力系統(tǒng)絕緣或保護設備損壞的電壓升高，可分為三大類：暫時過電壓、操作過電壓、雷電過電壓。暫時過電壓、操作過電壓是由于電力系統(tǒng)中，斷路器的操作或系統(tǒng)故障，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，由此引起系統(tǒng)內(nèi)部能量轉化或傳遞而產(chǎn)生的過電壓，稱為內(nèi)部過電壓。

操作過電壓即電磁過渡過程中的過電壓，一般持續(xù)時間在0.1S內(nèi)。在中性點直接接地系統(tǒng)中，常見的操作過電壓有：合閘空載線路過電壓、切除空載線路過電壓、切除空載變壓器過電壓以及解列過電壓等。以合閘（包括重合閘）過電壓最為嚴重。在中性點非直接接地系統(tǒng)中，主要是弧光接地過電壓。

暫時過電壓包括工頻電壓升高和諧振過電壓，持續(xù)時間相對較長，暫時過電壓的產(chǎn)生原因主要是空載線路的長線路的電容效應、不對稱接地故障、負荷突變以及系統(tǒng)中發(fā)生的線性或非線性諧振等。暫時過電壓的嚴重程度取決于其幅值和持續(xù)時間，在超高壓系統(tǒng)中，工頻電壓升高具有重要作用，因為1）它的大小直接影響操作過電壓的幅值；2）它的數(shù)值是決定避雷器額定電壓的重要依據(jù)；3）持續(xù)時間長工頻電壓升高可能危急設備的安全運行。

雷電過電壓可分為三種情況：

1）感應過電壓。在輸電線路附近發(fā)生雷云對地放電時線路上產(chǎn)生的過電壓，這種過電壓在極少的情況下才達到500—600KV，因此只對35 KV及以下電網(wǎng)才有危害。

2）雷擊導線、繞擊時的過電壓。直接雷過電壓在沒有避雷線的情況下發(fā)生，但有避雷線時仍有可能繞過避雷線而擊于線路上，但其概率很小。

3）雷擊避雷線或桿塔時引起的反擊。雷擊桿塔時由于桿塔的電感和接地電阻，使本來地電位的桿塔具有很高的電位，引起絕緣子逆閃，將高電位加到導線上。

對220KV及以下電力系統(tǒng)，絕緣水平一般由大氣過電壓決定。其保護裝置主要是避雷器，以避雷器的保護水平為基礎決定設備的絕緣水平，并保證輸電線路有一定的耐雷水平。對于這些設備，在正常情況下應能耐受內(nèi)部過電壓的作用，因此一般不專門采用針對內(nèi)部過電壓的限制措施。

隨著電壓等級的提高，操作過電壓的幅值將隨之提高，所以對330KV及以上的超高壓系統(tǒng)，操作過電壓將逐漸起到控制作用，一般采用專門限內(nèi)部過電壓的措施。

二、避雷器的基本原理

避雷器是用來限制過電壓的，它實質上是一種放電器，并聯(lián)連接在保護設備附近，當作用電壓超過的避雷器的放電電壓時，避雷器即先放電，限制了過電壓的發(fā)展，從而保護了電氣設備免遭擊穿損壞。

為使避雷器達到預期的保護效果，必須滿足下述基本要求。避雷器的發(fā)展、結構的設計和改進主要是圍繞下述兩點基本要求而進行的。

1）具有良好的伏秒特性，以易于實現(xiàn)合理的絕緣配合。絕緣強度的配合中對避雷器的伏秒特性的要求不僅要位置低，而且形狀平直。工程上通常用沖擊系統(tǒng)來反映伏秒特性的形狀。沖擊系數(shù)是指沖擊放電電壓與工頻放電壓電之比。其 比值欲小，伏秒特性欲平緩。避雷器伏秒特性的上限不應高于電氣設備伏秒特性的下限。

1— 電氣設備的伏秒特性 2— 避雷器的伏秒特性

3— 電氣設備上可能出現(xiàn)的最

高工頻電壓

避雷器與電氣設備的伏秒特性配合

2）應有較強的絕緣自恢復能力，以利于快速切斷工頻續(xù)流，使電力系統(tǒng)得以繼續(xù)運行。避雷器一旦在沖擊放電壓作用下放電，就造成系統(tǒng)對地短路。此后雷電過電壓雖然過去，但工頻電壓卻相繼作用在避雷器上，使其中通過工頻續(xù)流，它以電弧放電的形式出現(xiàn)。避雷應當具有自行切斷工頻續(xù)流恢復絕緣強度的能力，使電力系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常運行。

三、避雷器的基本類型

1、保護間隙：

它是一種最原始、最簡單的避雷器，它由主間隙和輔助間隙串聯(lián)而成，輔助間隙是為了防止主間隙被外物短路誤動作而設計的。主間隙的兩個電極做成角形，可以使工頻續(xù)流電弧在自身電動力和熱氣流作用下易于上升被拉長而自行滅弧。

缺點：滅弧能力低，只能熄滅中性點不接地系統(tǒng)不大的單相接地短路電流。但在兩相或三相保護間隙同時動作，或中性點直接接地情況下，流過保護器的電流是短路電流，其值很大，間隙電弧不能自行熄滅，而引起斷路器跳閘，一般應有自動重合閘加以配合。而且間隙動作后，引起很陡的截波，嚴重威脅變壓器等有繞組的電氣設備。

2、排氣式避雷器：

它有兩個間隙串聯(lián)而成，一個裝在氣管內(nèi)，稱為內(nèi)間隙。一個裝在氣管外，稱為外間隙。外間隙的作用是使氣管在正常運行時與工頻電壓隔離。當雷電沖擊波襲來時，兩個間隙均被擊穿使雷電流入地，沖擊電流消失后，間隙流過工頻續(xù) 流。在工頻續(xù)流電弧的高溫作用下，氣管內(nèi)分解出大量氣體，形成很高的大氣壓力，高壓氣體從環(huán)形電極孔口急速噴出，強烈縱向沖動電弧，使工頻續(xù)流在第一次過零時熄滅。

缺點：

① 伏秒特性較陡且放電分散性較大，而一般變壓器或其他電器設備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平坦，二者不能很好的配合；

② 管型避雷器動作以后工作母線直接接地形成電壓截波，對變壓器縱絕緣有害；（主絕緣、縱絕緣）

③ 放電特性受大氣條件影響較大。

3、閥型避雷器：

閥型避雷器由火花間隙和非線性電阻片兩個部件串聯(lián)而成，火花間隙和閥片電阻組裝在瓷套中，做成避雷器的標準單元，然后組合成各種電壓等級的避雷器，以供使用。火花間隙被分成許多個短間隙，易于切斷工頻續(xù)流。用非線性電阻片以降低避雷器的殘壓，限制工頻續(xù)流。非線性電阻片主要成分為SiC，冶煉時加A12 O3

在220KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓。在超高壓系統(tǒng)中還用來限制內(nèi)部過電壓。

4、氧化鋅避雷器（MOA）

采用具有極優(yōu)異伏安特性的ZnO閥片做為保護單元，取代了SiC和火花間隙。在正常系統(tǒng)電壓作用下，氧化鋅避雷器閥片呈高阻狀態(tài)，流過避雷器的電流遠低于10?5A，可視為無續(xù)流。當有過電壓作用時，閥片立刻呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，將能 3 量迅速釋放，此后即恢復高阻狀態(tài)，迅速截斷工頻續(xù)流。

氧化鋅避雷器的閥片材料是氧化鋅（ZnO）為主，適當添加氧化鉍（Bi2O3）、氧化鈷（Co2O3）、二氧化錳（MnO2）、氧化銻（sb2o3）等金屬氧化物。加工成顆粒狀混合攪拌均勻，然后烘干，壓制成工作圓盤。經(jīng)高溫燒結制作而成，閥片表面噴涂一層金屬粉末（鋁粉），其側面應涂絕緣層（釉，由陶瓷釉向玻璃釉發(fā)展）。將閥片按照不同的技術條件進行組合，裝入瓷套內(nèi)密封。由于氧化鋅閥片具有優(yōu)異的非線性特性，所以MOA不用串聯(lián)間隙。

1— ZnO電阻片 2— SiC電阻片 3— 系統(tǒng)相電壓

兩種電阻片伏安特性的比較

MOA的優(yōu)點：

1）保護特性優(yōu)異，沒有放電時延，伏秒特性比較平坦。殘壓水平較低。2）無續(xù)流，動作負載輕，在大電流長時間重復動作的沖擊作用下，特性穩(wěn)定。

3）運行性能良好，耐沖擊能力強；流通大，耐污穢性能較好。4）實用性好：結構簡單，高度低，安裝維護方便。

5）不存在間隙放電電壓隨避雷器內(nèi)部氣壓變化而變化的問題，因此無間隙避雷器是理想的高原地區(qū)避雷器。6）特別適合用于直流輸電設備的保護。直流電弧不象交流電弧有自然過零點，因此熄弧比較困難。無間隙避雷器不存在滅弧問題，所以用作直流避雷器是很理想的。

7）作為SF6全封閉組合電器中的一個組件是特別適合的。這可解決傳統(tǒng)避雷器的間隙在SF6中放電分散性大和放電電壓易隨氣壓變化而變化等問題。

8）用于重污穢地區(qū)比傳統(tǒng)避雷器優(yōu)越，不存在污穢影響間隙電壓分布問題。9）陡波下保護特性改善。不存在間隙放電電壓隨雷電波陡度的增加而增大的問題。陡波下保護特性有可能得到改善。

不足之處：

1）由于沒有放電間隙，閥片將因長期直接承受工頻電壓的作用產(chǎn)生劣化現(xiàn)象，其劣化的本質，微觀機理上看，是晶介層的肖脫基勢壘的降低。引起閥片電阻值的降低。泄露電流增加，阻性分量電流是有功分量。它急劇增加勢必加速閥片老化速度，可能在遇到操作沖擊波作用，其能量被吸收時，因閥片的損耗功率超過其散熱功率，閥片溫度上升而發(fā)生熱崩潰，造成避雷器爆炸事故。受潮與老化是引起MOA故障的兩個根本原因。

MOA劣化的主要原因：

a.由于密封不引起內(nèi)部受潮占相當比例，泄漏成倍增長，絕緣顯著下降，有時形成局部導電通道致使發(fā)生內(nèi)部濕閃絡。

b.某些MOA本身設計的荷電率太高。負荷過重。另外因電位分布不均，導致局部電阻片老化加速，由于電阻片在工作電壓下呈現(xiàn)負的溫度系數(shù)，使這種狀況更為嚴重。它的高次諧波阻性電流也同步迅速增大。

c.由于MOA表面污穢的不均勻導致電位分布的不均勻性而引起局部荷電率過高，還可以引起局放造成脈沖電流的產(chǎn)生。使MOA的側面絕緣減弱，引起泄漏電流增大。

d.異常運行條件及其他原因引起的MOA事故。如諧振、直擊雷等。2）在中性點非直接接地的 10~35KV電力系統(tǒng)中，當發(fā)生單相接地故障時，一般允許帶單相接地故障運行兩小時甚至更長，而線路斷路器不跳閘，這樣其它兩健全相的電壓升高到線電壓，這對無間隙的MOA來說是嚴峻的考驗。如果此時發(fā)生弧光接地或諧振過電壓，MOA動作放電時就有爆炸損壞的可能，從而造成事故。

為了克服瓷外套氧化鋅避雷器內(nèi)部容易受潮及安全問題等缺陷，出現(xiàn)了新型的復合外套氧化鋅避雷器，除了具有瓷套式避雷器的優(yōu)點外，還具有其獨特優(yōu)點： 1）在很大程度上消除了避雷器受潮的隱患； 2）從根本上消除了避雷器傘裙爆炸的危險； 3）重量輕，體積小；

4）擴大了避雷的使用范圍； 5）耐污性能好； 6）散熱特性好； 7）制造工藝簡單；

四、氧化鋅避雷器的主要電氣特性

1、避雷器額定電壓Ur

施加到避雷器端子間的最大允許工頻電壓有效值。按照此電壓所設計的避雷器，能在所規(guī)定的動作負載試驗中確定的暫時過電壓下正確的工作。它是表明避雷器運行特性的一個重要參數(shù)，但他不等于系統(tǒng)標稱電壓。

2、器持續(xù)運行電壓Uc

允許持久地施加在避雷器兩端的工頻電壓有效值。避雷器吸收過電壓能量后溫度升高，在此電壓作用下能正常冷卻，不發(fā)生熱擊穿。

3、參考電壓（起始動作電壓）U1mA

通常以通過1mA工頻電流阻性分量峰值或直流幅值時避雷器兩端電壓峰值U1mA 定義為參考電壓。從這一電壓開始，認為避雷器進入限制過電壓的工作范圍，所以也稱為轉折電壓。

4、壓比K 指避雷器通過波形為8/20μS的標稱沖擊放電流時的殘壓與起始動作電壓之比，例如5KA壓比為K= U5KA /U1mA，壓比越小，表明殘壓越低，保護性能越好。

5、荷電率η

它征單位電阻片上的電壓負荷，η=2Uc /U1M。荷電率的高低對避雷器老化程度的影響很大，在中性點非有效接地系統(tǒng)中，一般采用較低的荷電率，而在中性點直接接地系統(tǒng)中，采用較高的荷電率。

5、避雷器事故反措施：

金屬氧化物避雷器在系統(tǒng)持續(xù)運行電壓下，如流過的工頻電流超過數(shù)十毫安（mA）時，就會發(fā)生不可逆轉的劣化。冶金企業(yè)電網(wǎng)隨著大噸位電弧爐、大型整流、變頻設備的應用及軋鋼生產(chǎn)的沖擊負荷影響，使電網(wǎng)上的高次諧波值嚴重超標。由于電阻片的非線性，當正弦電壓作用時，還有一系列的奇次諧波，而在高次諧波作用時就更加速了電阻片的劣化速度。

1、增強對金屬氧化物避雷器的在線監(jiān)測。

①監(jiān)測總泄露電流法。②監(jiān)測功耗法。③.電容電流補償法、測量阻性電流及三次諧波法。

2、加強電網(wǎng)諧波的治理力度，增設動態(tài)無補償和濾波裝置。

3、加裝低壓側避雷器。

4、增加通流容量，由5KA至10KA、20KA。

6、增裝動作計數(shù)器。

五、避雷器的安裝

我國10KV及以下配電網(wǎng)絡一般不安裝避雷線，線路的耐雷水平比較低，主要依靠避雷器作為防雷措施：

1、配電線路上的油斷路器和負荷開關，由于絕緣水平不高，相間距離較小，應防止受雷擊時引起閃絡，造成短路。通常在設備的一側或兩側裝設避雷器進行保護。其接地線應與被保護設備的金屬外殼相連接，其接地電阻不大于10Ω。

2、電變壓器是配電系統(tǒng)中十分重要的電氣設備，一般應在高壓側及低壓側分別裝設一組避雷器。應將避雷器安裝在跌開式熔斷器之間，要求避雷器盡量靠近變壓器。避雷器的按線應與變壓器低壓繞組中性點及變壓器金屬外殼連接在一起共同接地。

3、多雷地區(qū)的低壓架空配電線路，宜在線路進戶前50m處安裝一組低壓避雷器，入戶后再安裝一組低壓避雷器。

4、具有電纜進（出）線段的架空線路，應在架空線路與電纜終端盒接續(xù)處裝設避雷器并做集中接地裝置。避雷器的接地線還應與電纜的金屬護層連接，電纜另一端的終端盒與變電所的接地網(wǎng)相連。

5、母線上安裝的避雷器應盡量靠近主變壓器，如二者之間的電氣距離超過規(guī)定時，考慮在變壓器附近再裝設一組避雷器。

6、對于出線上裝有限流電抗器并且與電纜段相連接的線路，考慮到電抗器的波阻抗大，防止雷電進行波在電抗器處發(fā)生反射，而引起電壓升高損壞電氣設備。因此在電抗器和電纜之間還應加裝一組避雷器。避雷器安裝的注意事項：

1、避雷器的安裝位置應便于巡視檢查，一般應垂直安裝，引線要連接牢固，避雷器上的接線端子不得受力。

2、避雷器的傘裙應無裂紋，密封良好，經(jīng)預防性試驗合格。

3、避雷器安裝位置距保護設備的距離應盡量靠近，避雷器與其3—10KV變壓器的最大距離，雷雨季經(jīng)常運行的單路進線不大于15m，雙路進線不大于23m，三路進線不大于27m，若大于上述距離應在母線上另裝設避雷器。

4、為防止避雷器正常運行或雷擊后發(fā)生故障，影響電力系統(tǒng)正常運行，其安裝位置可以處于跌開式熔斷器保護范圍之內(nèi)。

5、避雷器的引線截面應符合下列標準：

銅線：16mm2?； 鋁線：25mm2?

6、避雷器接地引下線與被保護設備的金屬外殼應可靠地與接地網(wǎng)連接。線路上單組避雷器其接地線的接地電阻不大于己5Ω。