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【關鍵詞】氧化鋅避雷器；帶電測量；阻性電流分量

1.避雷器的發展

避雷器是變電站保護設備免遭雷電沖擊波襲擊的設備。當沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護水平時，避雷器首先放電，并將雷電流經過導體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護設備的雷電沖擊水平以下，使電氣設備受到保護。

避雷器按其發展的先后可分為：保護間隙：最簡單形式的避雷器；管型避雷器：也是一個保護間隙，但它能在放電后自行滅弧；閥型避雷器：是將單個放電間隙分成許多短的串聯間隙，同時增加了非線性電阻，提高了保護性能；磁吹避雷器：利用了磁吹式火花間隙，提高了滅弧能力，同時還具有限制內部過電壓能力；氧化鋅避雷器：利用了氧化鋅閥片理想的伏安特性（非線性極高，即在大電流時呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓，在正常工頻電壓下呈高電阻特性），具有無間隙、無續流殘壓低等優點，也能限制內部過電壓，目前被廣泛使用。

2.氧化鋅避雷器的工作原理

氧化鋅避雷器是20世紀70年展起來的一種新型避雷器，氧化鋅閥片是以ZnO為基體的非線性電阻體，具有比碳化硅好得多的非線性伏安特性，它主要由氧化鋅壓敏電阻構成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關電壓，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，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當于短路狀態。然而壓敏電阻被擊狀態，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。因此，在電力系統上安裝氧化鋅避雷器后，雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，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，從而保護了電器設備的安全。

3.氧化鋅避雷器在線監測的重要性

氧化鋅避雷器取消了串聯間隙，當泄露電流流過氧化鋅閥片時，電流中的有功分量使閥片發熱，引起它伏安特性發生變化，如果長期作用將導致氧化鋅避雷器閥片老化，直至出現熱擊穿。當避雷器受到沖擊電壓作用時，閥片也會在沖擊電壓能量的作用下發生老化；內部受潮或內部絕緣支架絕緣性能不良，會使工頻電流增加，功耗加劇，嚴重時可能導致內部放電，這將導致主設備得不到保護，嚴重時可能發生爆炸，影響系統的安全運行。而避雷器預試必須停運主設備，會影響設備的運行可靠性，并且會受運行方式的限制無法停運主設備，導致避雷器不能按時預試。

4.影響避雷器在線監測結果因素

影響避雷器在線監測的因素很多，主要有間隔內相間干擾、測試方法、表面污穢等因素。而表面污穢可以在現場通過對避雷器的表面清潔處理得到解決，這里主要排除間隔內相間干擾及測試方法對測量帶來的影響。

4.1電網諧波

諧波電壓在電網中不可避免，根據國際對于電能質量的規定，電力系統正常運行時允許5%以內的諧波分量，當系統諧波電流和基波電壓作用在閥片上會產生反映閥片非線性的諧波電流，并將產生復雜的交叉關系，導致提取反映閥片劣化而引起基波電壓作用下產生的諧波電流受到諧波電壓作用下產生諧波電流的影響。其二，系統諧波作用下泄露電流中會產生容性諧波電流，且容性分量所占比重較大。

4.2相間干擾的影響

當三相避雷器并列運行時，各項之間存在雜散電容，即各項避雷器不僅受到自身相電壓的作用，同時還通過相間雜散電容而受到相鄰電壓的作用，他們之間的距離和電壓等級決定這種作用的大小，這使避雷器底部泄漏電流與單獨一相運行時相比會發生幅值和相位的變化。

5.在線監測方法

利用避雷器的帶電測量，測得避雷器阻性電流與總泄露電流的比值，即阻性電流分量，來判斷避雷器的受潮及老化狀況。閥片老化時，避雷器的有功損耗加劇，即泄露電流中的阻性電流分量會明顯增大，從而在避雷器內部產生熱量，使閥片進一步老化，產生惡性循環，破壞避雷器內部穩定性。通過氧化鋅避雷器帶電測量有功分量，及時發現有問題的避雷器，將設備故障杜絕在萌芽狀態。

全電流法也叫總泄漏電流法，根據避雷器老化或受潮時，阻性電流增加，從而總電流隨之增加的這一特征來判斷避雷器的運行情況。因為，全電流阻性分量只占容性分量的10%左右，且兩者基波相位相差90度，這使得監測到的全電流的有效值或平均值主要決定于容性電流分量，即使是阻性電流增加一倍，全電流變化也不明顯。

諧波分析法：采用電流及其分量進行諧波分析得出相應的特征量的方法，主要特征量時阻性電流分量及其基波和三次諧波，采用微處理器和利用數字信號處理技術進行分析的，所以也稱數字波形分析法。

ZF800-3型容性設備絕緣在線監測單元：可對變壓器高壓套管、高壓互感器、耦合電容、避雷器等容性電力設備的介質損耗、末屏電流及電容量進行連續、實時在線監測，及時掌握設備的絕緣狀況，并根據同類設備的橫向比較、同一設備的縱向比較以及絕緣特性的發展趨勢，及早發現潛伏性故障，提出預警，避免事故的發生。

避雷器在線監測系統是通過對氧化鋅避雷器阻性電流基波分量的監測，可較為靈敏地發現設備的絕緣缺陷。由避雷器測量單元和基準電壓測量單元共同完成。ZF800-32 避雷器監測單元可以測出避雷器接地端的泄露全電流的幅度和相位以及與交流電源的相位差。ZF800-33電壓采樣單元，可以測得系統電壓的幅度和相位以及與交流電源的相位差，通過這兩信號相位和交流電壓信號的差分量可以計算出避雷器的泄露電流和系統電壓的相位差，全電流中的容性電流分量和阻性電流分量。

系統結構：變電站高壓設備絕緣在線監測系統采用總線控制技術，它由安裝在設備附近的現場數據采集單元和安裝在后臺管理中心的數據管理系統兩個部分組成，通過網絡可把若干個變電站監控系統的監測數據匯集到上層的數據管理診斷系統，實現對多個變電站內的高壓設備絕緣在線監測。

絕緣監測系統通常由不同類型傳感器、若干個本地采集終端及變電站絕緣在線監測中央柜構成，通過就地監單元上傳至數據處理主單元，通常在現場傳感器不多情況下全站用一個主單元就足夠了，通過主單元上傳至后臺服務器進行實時監測分析。

【參考文獻】

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【關鍵詞】氧化鋅避雷器；分布式；無線傳輸；在線監測；傳感器

0.引言

氧化鋅避雷器是電力設備的重要保護元件，其安全可靠運行才能保證電力系統的安全。在實際運行中，避雷器的老化/損壞有一個累積的過程。通過利用避雷器在線監測系統實時監測其阻性電流等特征值變化趨勢的方式，可以全面反映其是否出現老化、受潮及內部放電等情況，并實時診斷避雷器的運行工況，以便及時采取相應措施。在線監測使對避雷器的檢修維護更有針對性，達到提高氧化鋅避雷器運行可靠性的目的。電力系統中的氧化鋅避雷器數量多、分布廣，為滿足不同監測環境的需要，筆者設計出無線分布式氧化鋅避雷器在線監測系統。

1.系統總觀

無線分布式氧化鋅避雷器在線監測系統，如圖1所示，由安裝在設備運行現場的分布式測量終端（電流單元）、PT信號采集單元（電壓單元）、同步采集控制單元（本地單元）和變電站主控室的工作站及網關構成。

圖1 無線分布式氧化鋅避雷器在線監測系統示意圖

所有測量終端的結構相同，對每組被監測氧化鋅避雷器（A、B、C三相）配置一臺測量終端，負責對信號的采集和提取，得到被監測的電氣量，由無線通訊網絡將各監測數據發送至主控室的網關。工作站負責對站內各測量終端的控制以及數據的保存和處理。網關負責收集測量終端的數據以及數據通信，也可以就地分析、顯示。

本系統硬件采用浮點采集技術，快速采集動態范圍大的電流信號，真實有效地反映氧化鋅避雷器正常運行時的阻性基波電流及3、5、7、9次諧波電流。軟件上采用數字信號處理技術及專家分析系統，可有效地濾除干擾，真實反映氧化鋅避雷器的運行狀態。

本系統與被監測氧化鋅避雷器的一次回路無直接電氣連接，不影響安全運行，結構簡單，便于施工和維護。

本系統顯示及上傳的參數包括電壓有效值；全電流峰值；阻性電流正峰值、負峰值及1、3、5、7、9次諧波有效值；動作電流峰值及次數；功耗值。其技術指標為：電流測量0～800mA、分辨率0.01mA、準確度±1%；沖擊電流測量200A～20kA、分辨率5A、準確度±10%；電壓測量30V～100V（PT二次側）、分辨率0.1V、準確度±0.5%。

2.阻性電流的提取

測量氧化鋅避雷器的泄漏電流和阻性電流作為監測氧化鋅避雷器質量狀況的一種重要手段。其典型的測量方法如圖2所示（以一相為例）。

測量電壓信號和氧化鋅避雷器的全電流信號，并通過數學處理和計算，即可求出阻性電流和其它特征參數。

氧化鋅避雷器的等效電路由非線性電阻R和電容C并聯組成。其中Ix為總泄漏電流，Ir為阻性電流，Ic為容性電流。

一般認為僅占總泄漏電流10%～20%的阻性電流的增加是引起氧化鋅避雷器劣化的主要因素，所以從總泄漏電流中準確提取其阻性電流是判斷氧化鋅避雷器運行狀況的關鍵。

由采樣得到的電壓和全電流信號，應用傅立葉變換（FFT）轉換到頻域進行分解，可分別得到氧化鋅避雷器的阻性電流Ir和容性電流Ic的各次諧波分量，經相應的數據處理后，再返回時域合成得到總泄漏電流Ix和容性電流Ic。

圖2 測量原理示意圖

然而，現場采集得到的全電流Ix受相間雜散電容的影響主要反映在全電流的容性分量中，其表達式為

式中，C11為被測相氧化鋅避雷器的對地電容；C12、C13為相間雜散電容；u1為被測相氧化鋅避雷器的電壓；u2、u3為鄰相氧化鋅避雷器電壓。

由于系統的三相電壓的對稱性，因而由電壓u1得到的采樣信號可依次得到u2、u3，以及時頻域轉換后的容性電流Ic。利用海森矩陣可計算得到C11、C12和C13的值，然后由雅克比矩陣重新計算容性電流Ic。

實際測量表明，氧化鋅避雷器的阻性電流可用指數波Ae-gt2（其中A是指數波的幅值，g是與指數波的形狀有關的參數）進行曲線擬合。考慮到阻性電流的正、負半波幅值可能不等，故采用分段指數波擬合MOA的阻性電流，其表達式為：

式中，A1為阻性電流的正峰值；A2為阻性電流的負峰值。

利用處理過的時域信號Ix、消除相間雜散電容后的Ic和擬合曲線Ir，可采用最小二乘法優化求取Ir的未知參數A和g。最小二乘法的優化原理為：

采用固定步長多次搜索優化各個變量，直到誤差ε滿足工程計算的精度要求，從而根據最終的計算結果就可得到氧化鋅避雷器的阻性電流。

3.測量終端

測量終端由傳感器、信號調理及信號采集三部分組成，有定時啟動和上位機查詢啟動兩種方式，如圖3所示。

圖3測量終端示意圖

3.1 傳感器

傳感器是在線監測系統的關鍵部件，它將直接影響系統的精度、安全和可靠性。

氧化鋅避雷器泄漏電流傳感器和沖擊電流傳感器采用高導磁合金材料作為鐵芯，一次端為穿芯結構，采用電磁感應原理耦合取得小電流信號，外加抗電場及磁場的鐵磁材料屏蔽制成。可安裝在氧化鋅避雷器接地端。傳感器的信號就地放大及補償，然后送入下一單元。

本系統的傳感器均與電站的二次接線無直接的電氣聯系。

3.2 信號調理及采樣

小電流傳感器將電流信號轉換為電壓信號，經程控放大后接至A/D。由于被監測的電流信號動態范圍較大，所有模塊的電流采樣均采用浮點放大技術，即程控放大倍數由硬件自動控制，信號較小時，程控放大倍數自動變大，信號較大時，程控放大倍數自動變小。對電流波形的正確記錄和對電流測量的足夠精度，是氧化鋅避雷器在線監測的基礎，而浮點放大技術可以有效的滿足這種要求。起技術指標為：1/4/16/64/256級程控增益，測量范圍-5V～+5V， 采樣速率200k，分辨率12Bit，時間長度為40ms。

測量終端設置同步數據采集通道。由于同一區域內所有終端的采集程序完全相同，所以可以確保采集的同步性。從工作流程上保證了局部區域內所有模塊的同步采集和每個模塊所有參量的同步采集。

溫濕度傳感器將溫濕度信號轉換為電流信號，經精密電阻后變為電壓信號，由專用A/D采樣。該A/D具有1/2/4/8/16/32/64/128級程控增益，可自動校準零漂和增益誤差，具有可編程數字低通濾波器，測量范圍0～2.5V（DC）， 分辨率24Bit，是理想的溫濕度測量芯片。壓力和溫濕度數據最大可存儲1000組數據。

3.3 工作方式

測量終端有定時采集和查詢采集二種工作方式。定時采集和查詢采集方式均可通過控制室網關（相當于一臺工控機）設置。通常可設置成定時采集方式（如每小時測試一次），采集到的數據可以繪制成趨勢圖，便于直觀顯示變化趨勢。如果對某一相避雷器的數據有疑問時，可隨時起用查詢方式，喚醒測量終端以獲得及時在線數據作進一步的分析判斷。定時采集的時間間隔可由工作站或遠方計算機整定。測量終端配置有時鐘芯片，所有的避雷器測試數據都將有時間標簽。平時，測量終端處于待機狀態，定時時間到后啟動數據采集，記錄40ms電流信號及PT電壓基準信號，記錄完成后向網關發出申請，網關響應后將數據傳給網關。

3.4 電源模塊

測量終端可選配高容量鋰電池或太陽能電池。亦可采用直接取電的方法，即考慮到避雷器由氧化鋅電阻片串聯組成，正常運行狀態下其泄漏電流在200μA左右，如果在避雷器上串聯一檢測電阻片，可從電阻片兩側取電壓，經整流穩壓為檢測電路提供電源。

3.5 處理器

從低功耗的角度考慮，處理器可選用LM3S1138芯片，該芯片采用Cortex-M3內核設計，在兼顧性能和功耗方面有獨特的優勢。當處于深度休眠狀態時，其功耗為0.8mW左右，并且能夠通過外部中斷信號將其從休眠狀態中喚醒。

3.6 安全及可靠性

所有電子元器件和集成芯片均采用工業級（-10°C～70°C），傳感器信號線采用屏蔽線引入，測量終端外殼采用具有磁場屏蔽和電場屏蔽性能的合金外殼，并采取防雨水的密封措施。測量終端的信號輸入端并聯雙向二極管和壓敏電阻以保護測量回路。需經地下敷設的信號線采用金屬水管保護以防止被蟲鼠啃咬。

3.7 盤表電壓信號采集單元

盤表電壓信號采集單元專門負責三相基準電壓信號的隔離、放大、電壓/電流變換等。整個系統只需要一個單元。安裝在控制室內。其作用是為傅立葉變換提供相位基準。設計、安裝時要充分考慮系統安全，設置隔離、短路保護回路，確保二次回路安全可靠。

4.數據處理

系統軟件運行在網關上，負責控制測量終端并收集數據進行數據計算分析及管理，顯示數據波形，輸出診斷結果。系統軟件擬采用分層結構設計，方便設計與維護。特征值數據計算模塊采用外掛的形式，由診斷算法管理模塊管理，系統可方便擴展，如圖4所示。

圖4 軟件體系框圖

工作站將對數據處理的結果對應于時間標簽建立數據庫。對采集到的電流與基準電壓信號進行傅立葉變換，分解出1、3、5、7、9次諧波分量，繪出各參數的變化趨勢。分析數據時，首先判斷阻性電流是否增大，然后判斷是基波增大（說明由受潮引起的故障）還是諧波增大（說明由劣化引起的故障），進而判斷避雷器的故障類型，從而采取不同的處理方法。

相關判據包括：

1）氧化鋅避雷器測試結果的分析以歷史數據縱向變化趨勢為依據，不刻意追求測試值的絕對大小。

2）氧化鋅避雷器的阻性電流值在正常情況下約占全電流的10%～20%。如果測試值在此范圍內，一般可判定此氧化鋅避雷器運行良好。

3）氧化鋅避雷器的阻性電流值占全電流的25%～40%時，須增加檢測頻度，密切關注其變化趨勢，并做數據分析判斷。

4）氧化鋅避雷器的阻性電流值占全電流的40%以上時，則考慮退出運行，進一步分析故障原因。

5）如果阻性電流占全電流的百分比明顯增長，且其中基波的增長幅度較大，而諧波的增長不明顯，則一般可確定為氧化鋅避雷器污穢嚴重或內部受潮。

6）如果阻性電流占全電流的百分比明顯增長，且其中諧波的增長幅度較大，而基波的增長不明顯，則一般可確定為氧化鋅避雷器老化。

5.無線傳輸

微功率近距離無線通信技術是超大規模集成電路技術和數字信號處理技術發展的產物。微功率近距離無線通信主要是依靠射頻收發芯片來實現，單片射頻收發芯片加上少量的器件就能夠構成一個近距離無線收發系統。現有的射頻收發芯片內部已經集成了簡單的數據傳輸協議，能夠滿足一般無線通信系統的要求。此外該類芯片無需用戶對芯片底層有很深入的了解，只需要按照用戶開發手冊對芯片的相關寄存器進行讀寫就可以實現無線數據傳輸。

例如，可采用ChipCon公司設計的CC1100芯片，該芯片是一種單片的UHF收發器，專為低功耗無線應用而設計的。處于休眠狀態時整個芯片消耗的電流為900nA。CC1100芯片還具有電磁波喚醒功能，能夠通過接收適當的電磁波信號將自身從休眠狀態喚醒，同時還會在GD0引腳產生一個脈沖信號，利用該脈沖信號能將LM3S1138從休眠狀態喚醒。

防沖突功能是基于分時發送來實現的，數據采集端的分時發送功能主要依靠自身的地址編號電路來實現。

數據采集端和數據接收端采用相同的無線傳輸模塊。

6.影響因素

6.1信號取樣

氧化鋅避雷器的接地線一般不允許斷開，信號大多是在計數器的兩端取樣，當計數器位置較高時，如圖5所示。電流傳感器的上端接線需要人工攀爬，危險性很高，給測量帶來很大不便。

6.2 同步測量誤差

電壓信號和電流信號沒有同時測量，會給相位角差帶來很大誤差，氧化鋅避雷器的很多參量計算都是依靠相位角差，遠距離、精準同步測量是測試要求的重點。

7.現場應用

7.1 變電站

傳輸信號應采用硬件處理方式，經過時間可預測、穩定不變的硬件通道，才能保證測量精度。

圖5 計數器位置較高的MOA測量示意圖

采用合理的技術方案，本系統具備三種可選擇的無線通訊方式400米、800米、3公里，分別對應的技術指標為400米內可進行介損帶電測試、800米和3公里內可進行避雷器帶電測試，800米和3公里的差異在于選擇不同的發射單元和天線。一般的應用場合是500kV變電站內可以選擇800m工作方式，變電站周邊3km范圍內的線路避雷器和電纜出線處的避雷器進行帶電測試。

7.2 線路

現場環境非常復雜，PT端子和氧化鋅避雷器之間的狀況千變萬化，長距離的現場布線受到的干擾非常嚴重，也具有危險性。對于線路避雷器而言，采用有線測量的方式根本不可能，只能采用無線傳輸模式，而無線傳輸的距離受環境的制約非常明顯，因此，穩定可靠的長距離無線測量方式，對于現場試驗而言，具有重大意義。

經過多年的摸索和反復的現場試驗，解決了上述問題。主要采用的方式有：

1）在相同的發射功率下，距離與頻段成反比，系統設計之初就考慮采用低頻的公用頻段。

2）發射功率增強，傳輸距離也會增加，從電路板的設計到天線的制作，嚴格按照阻抗匹配的原則，將發射功率完全耦合到天線，有效增加傳輸能量，提高通信的距離。

3）采用先進的無線測量儀表，匹配器件參數，提高接收機的靈敏度。相同環境下，接收機靈敏度提高，也會增加通信距離。

無線帶電測試的原理如圖6所示。

針對線路避雷器的具體特點，有如下兩種接線方式可供參考選擇：

電流傳感器直接安裝在計數器下端，二次側信號接入端盡量靠近儀器測量端，如圖7所示。

電流傳感器為無源穿芯傳感器，傳感器二次側的信號通過屏蔽線引入到線路桿塔的中下部位的金屬盒子中，測試時直接將金屬盒子中二次側取樣信號送入儀器，減少攀爬接線的工作量。

圖6 遠距離無線通信測量方式

圖7 電流傳感器安裝方式

從計數器的上端直接引線下來，接入到桿塔中下部的金屬盒子中，如圖8所示.

圖8 引線測量方式

測量時將儀器測量線接到絕緣引線，工作量很小，成本也非常少，但要考慮絕緣性能，同時絕緣引線可能會有較強的感應電壓，下端不能太低，以防人誤碰觸。

第二種方案方便易用，通用性也很強。目前絕緣強度較高的線也容易買到，只要注意引線下端離地面高度就可以了。唯一需要驗證的是這種方法是否符合目前系統的安全運行規定。

7.3 監測目標

7.3.1 串聯空氣間隙避雷器的監測

串聯空氣間隙避雷器因平時沒有泄漏電流，所以無法開展阻性電流的監測，一般是通過監測避雷器動作電流峰值和動作次數。國標《交流無間隙金屬氧化物避雷器GB11032-2000》中規定：試品應能耐受20次峰值等于避雷器標稱額定放電電流而波形為8/20的雷電沖擊電流試驗。因此氧化鋅避雷器運行中如果超過額定通流容量的次數超過20次，其次數已超過國家標準要求，設備性能和運行狀態需進行認真評估。

針對線路避雷器，設計了穿芯式的沖擊電流傳感器和在線監測單元，可實時記錄線路避雷器動作電流峰值和動作次數，并通過GPRS將數據傳回后臺系統。

7.3.2 動作電流和泄漏電流的監測

在變電站周圍3km范圍內，針對無間隙的避雷器可開展動作電流和泄漏電流的在線監測。泄漏電流的監測和帶電測試的原理基本相同，只是傳感器和監測單元安裝在現場。動作電流的監測和間隙避雷器的動作電流監測方式一致。

8.結語

無線分布式氧化鋅避雷器在線監測系統是電力設備在線監測技術發展的必然產物。經現場運行，該系統具有實用、靈活、可靠等特點，可擴展性強，適于智能電網發展的需要。

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篇3

關鍵詞：帶電檢測金屬氧化物避雷器 應用

中圖分類號： TU895 文獻標識碼： A 文章編號：

一、引言：

某電廠220KV變電站內變壓器出口及母線避雷器全部采用的是金屬氧化物避雷器。金屬氧化物避雷器以其優異的技術性能逐漸取代了其它類型的避雷器。避雷器內部采用氧化鋅電阻片為主要原件，因電阻片具有良好的伏安特性，當系統出現大氣過電壓或操作過電壓時，氧化鋅電阻片呈現低阻值，使避雷器的殘壓被限制在允許值以下。從而對電力設備提供可靠的保護。而避雷器運行在系統正常電壓下時，由于優異的非線性，它呈現高阻值，避雷器流過微安級電流，可以省去傳統的避雷器不可缺少的滅弧間隙，避雷器結構大為簡化。由于沒有放電間隙，氧化鋅電阻片長期承受運行電壓，并有泄漏電流不斷流過各個串聯電阻片，這個電流的大小取決于金屬氧化物避雷熱穩定和電阻片的老化程度。如果在金屬氧化物避雷器動作負載下發生劣化，將會使正常對地絕緣水平降低，泄漏電流增大，直至發展成為金屬氧化物避雷擊穿損壞。所以運行中檢測金屬氧化物避雷的工作情況，正確判斷其質量狀況是非常必要的。

二、現場檢測實例：

該廠一臺主變出口金屬氧化物避雷器為西安西電高壓電瓷有限公司產品。

銘牌如下：

型號：Y10W5—200/496額定電壓： 200KV持續運行電壓：156KV

直流參考電壓：304KV 阻性電流：0.25mA陡波沖擊殘壓：582KV

雷電沖擊殘壓：496KV 操作沖擊殘壓：442KV

避雷器投產后，積極開展帶電檢測，測量運行電壓下的阻性電流，全電流。測量數據一直穩定，使用儀器為MD-810A型氧化鋅避雷器帶電測試儀，正常時期某組數據如下：

但在下一周期測量（一個月后）時，數據規律產生變化：

受環境、濕度等影響，A、C相全電流有所增加，阻性電流減小；而B相數據變化較大，全電流增加較大，阻性電流變為增長，且數值由原來三相最小上升到最大。橫向比較、縱向比較、趨勢變化都應視為異常數據。加強監視，增加測量次數。連續監視兩個月，測量數據仍如此。雖然符合規程要求，但懷疑B相存在隱患。利用小修機會停電退出運行，避雷器為兩節組合，停電測量絕緣數值上節100000+ MΩ，下節150 MΩ不符合規程要求最低2500 MΩ，測量直流1mA電壓和0.75U1mA泄露電流為152μA（規程為50μA），B相避雷器已存在嚴重隱患，更換備件避雷器。決定將該相避雷器返廠進行解體。到廠家后下節產品只能加壓到2KV左右。解體分析：打開下蓋板，蓋板里面有零星繡點，但密封面未出現進水可能，絕緣桶壁有水珠，彈簧上的導電帶已繡斷，去掉隔弧筒，上兩旁閥片有明顯積水。接下來拆下上端蓋，從里面很明顯看見防爆膜上面有陳舊性破損，再看抽氣孔，未發現進水痕跡，上密封面亦未見進水痕跡，故避雷器進水原因系防爆膜破裂。這是一起通過帶電檢測發現數據異常，發現重大缺陷的技術應用。

三、金屬氧化物避雷器泄漏電流測量：

在交流電壓下，金屬氧化物避雷器的泄漏電流包含阻性電流（有功分量）和容性電流（無功分量）。在正常運行情況下，流過避雷器的主要為容性電流，阻性電流只占很小一部分，約為10%-20%。但當閥片老化時，避雷器內部絕緣件受潮及表面嚴重污穢時，容性電流變化不多，而阻性電流大大增加。測試表明，在運行電壓下測量全電流、阻性電流可以在一定程度上反映氧化鋅避雷器運行的狀態。全電流的變化可以反映氧化鋅避雷器的嚴重受潮、內部元件接觸不良、閥片嚴重老化，而阻性電流的變化対閥片初期老化的反應較靈敏。

氧化鋅避雷器受潮主要是密封不良引起的。氧化鋅避雷器受潮會大大增加本身的電導性能，阻性電流明顯增大，由于多數氧化鋅避雷器沒有串聯間隙，所以，其閥片將長期承受工作電壓的作用。串聯結構的氧化鋅避雷器，當輕度受潮時，通常因氧化鋅閥片電容較大而只導致受潮元件本身阻性電流增加并發熱，當受潮嚴重時，阻性電流可能接近或超過容性電流，在受潮元件溫升增加的同時，非受潮元件的功率損耗和發熱開始明顯，甚至超過受潮元件的相應值。

（一）測量全泄漏電流。氧化鋅電阻片長期承受運行電壓，流過各個串聯電阻片泄漏電流的總電流。

（二）測量阻性電流。

傳統的金屬氧化物避雷器阻性電流測量按其工作原理分為兩種：容性電流補償法和諧波分析法。

容性電流補償法：要有效的監視電阻片地老化情況就要監視泄漏電流中的有功分量—阻性電流的變化。可利用外加容性電流將流過電阻片的泄漏電流的無功分量—容性電流平衡掉，而保留阻性電流。補償法最大的優點是測量結果基本不受電源高次諧波的影響，精度較高。

諧波分析法：因為阻性電流的諧波量都是總電流的諧波量。因此通過測量避雷器總電流中的諧波量（主要是三次諧波的峰值），然后根據它與阻性電流峰值的函數關系間接的得到阻性電流峰值。

現在新型儀器測量金屬氧化物避雷器的全電流、阻性電流峰值及有功損耗等，集中了諧波法和補償法的優點，在一定程度上克服了補償法和諧波法的固有缺點。

四、 帶電檢測判斷標準及注意事項：

1）帶電檢測判斷標準：

金屬氧化物避雷器檢測周期：新投運110Kv及以上三個月后帶電測量一次，以后每個雷雨季節前、后測量一次。檢測標準：測量運行電壓下的全電流、阻性電流或功率損耗，測量值與初始值比較。不應有明顯變化，當阻性電流增加一倍時，必須停電檢查。當阻性電流增加到初始值的150％時，應適當縮短監測周期。一般判斷標準如下：

1、廠家標準：由于每個廠家的閥片配方和裝配工藝不同，所以金屬氧化物避雷器的泄漏電流和阻性電流標準也不一樣，測試時可以根據廠家提供的標準來進行測試。若全電流或阻性電流基波值超標，則可初步判定金屬氧化物避雷器存在質量問題，然后需停電做直流試驗，根據直流測試數據作出最終判斷。

2、橫向比較：同一廠家、同一批次的產品，金屬氧化物避雷器各參數應大致相同，如果全電流或者阻性電流差別較大，即使參數不超標，金屬氧化物避雷器也可能有異常。

3、縱向比較：對同一產品，在同樣的環境條件下，不同時間測得的數據可以作縱向比較，發現全電流或阻性電流有明顯增大趨勢時，應縮短檢測周期或停電作直流試驗，以確保安全。

2）帶電檢測注意事項：

實測證明，諧波電壓是從幅值和相位兩個方面來影響金屬氧化物避雷器阻性電流的測量值，而阻性電流基波峰值則基本不受諧波成份影響，因此現場測試判定金屬氧化物避雷器的質量狀況時應以阻性電流基波峰值為準。

系統電壓變化對金屬氧化物避雷器的泄漏電流值影響很大。因此在對金屬氧化物避雷器泄漏電流進行橫向或縱向比較，每次測量時，工作負責人都要詳細記錄母線電壓。力爭每次母線電壓平穩時測量。

避雷器瓷套表面污穢將引起避雷器阻性電流和全電流及有功損耗普遍增大；環境溫度和濕度對測量結果也有較大影響。

實測中常發生三相呈直線排列的同類型避雷器，其阻性電流和全電流有明顯差異，一般情況下A項偏大，B相居中，C相偏小，這應為三相避雷器相間干擾、電容耦合所致，使得兩邊相避雷器底部的總電流相位發生變化，在實測中，應考慮這一因素的影響。

五、結論與建議：

金屬氧化物避雷器是電力系統運行中的重要設備，對保護主設備安全以及電網的穩定有著及其重要的作用，試驗實踐表明：帶電檢測方法的推廣應用，為正確掌握設備的健康狀態提供了科學依據，為實施預知性檢修創造了條件，為提高供電的可靠性和經濟效益奠定了牢固的基礎。應完全按照檢測周期執行運行電壓下的泄漏電流測量，與廠家標準比較，與前幾次測得的數據作縱向比較，三相之間作橫向比較。綜合考慮電壓升高、溫度升高、濕度增大，污穢嚴重等各種因素，正確判斷氧化物避雷器質量狀況。在帶電檢測時，對發現異常的避雷器，排除各種因素后，仍存在問題，應停電做直流試驗，測量直流1mA電壓U1mA及0.75U1mA下的泄漏電流，綜合判斷。確認存在質量問題，應及時更換備件或聯系制造廠處理。

參考文獻：

《火力發電職業技能培訓》編委會：電氣試驗

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關鍵詞：避雷器 放電計數器 避雷器監測器

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（b）-0032-02

根據設計目的要求，所研發設計的便攜式避雷器監測器綜合校驗裝置需要實現的兩大功能模塊：組合波（1.2/50 μs的電壓波，8/20μs的電流波）發生電路和工頻電流（0.1～10 mA）產生電路。組合波發生電路采用已有的便攜式測試儀電路實現，以產生大于100 V的沖擊電壓信號，達到避雷器計數器國家標準（JB 2440-91）中的下限動作電壓。工頻電流裝置采用單片機加D/A芯片、軟件硬件結合的方式產生。通過程序設計，控制單片機產生合理的信號，經過D/A轉換，達到產生正弦波的目的。

1 概述

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、線路及變電所進線段保護。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發電廠的保護，在500 kV及以下系統主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統中還將用來限制內過電壓或作為內過電壓的后備保護。

避雷器放電計數器和避雷器監測器起著監測避雷器泄漏電流和用作雷擊次數統計的作用。串接在避雷器接地回路中，監測器中的毫安表用于監測運行電壓下通過避雷器的漏電流有效值，可以判斷避雷器內部是否受潮，元件是否異常等情況，從而提早有效地發現避雷器內部缺陷，避免運行中事故的發生。動作計數器則是記錄避雷器在過電壓下動作的次數，若避雷器在過電壓下頻繁動作，如果處理不及時還容易造成避雷器爆炸的危險情況。

在正常運行電壓下，流過計數器的漏電流非常小，計數器不動作。當避雷器通過雷電波、操作波和工頻過電壓時，強大的工作電流從計數器的非線性電阻通過，經過直流變換，對電磁線圈放電而使計數器吸動一次，來實現測量避雷器動作次數的裝置，這是常用避雷器監測器的工作原理。在結構上大多采用電阻片取壓、電磁線圈動作、計數器顯示、透明玻璃罩、密封橡皮墊、底版及法蘭等進行卡裝密封，高壓出線端從底板中心引出。

避雷器監測器在線運行時間長，容易造成計數器計數不靈敏，泄漏電流測量不準確等問題，對避雷器的正常監測工作造成不利影響。避雷器放電計數器是串在避雷器接地回路中用于監測避雷器動作次數和泄漏電流的設備，其主要故障是“動作計數器不動作”和“泄漏電流表指示不準確”。

以下幾種情況可能е濾出問題。

（1）安裝工藝不佳，在運輸途中顛簸后，計數器卡死而無法動作。（2）密封圈老化，導致內部潮濕、進水，泄漏電流表讀數誤差增大。（3）長時間掛網運行后，表內的閥片老化。（4）避雷器表面的污穢電流流入表里后會導致泄漏電流增加，產生誤判。

針對避雷器監測器容易出現的諸多問題，迫切需要一種方便可靠的現場綜合校驗裝置，能實現現場對避雷器監測器進行雷電計數器動作校驗和泄漏電流校準的工作，以確保監測器功能穩定可靠，進而保證變電站避雷器的正常運行工作。

2 沖擊電壓發生裝置的設計原理

根據GB/T 17626.5-1999電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗的規定，能產生開路電壓波形、短路電流波形的信號發生器被稱為組合波浪涌信號發生器（CWG）或組合波信號發生器。

為產生測試校驗所需要的組合波信號，研制的組合波發生電路基本原理如圖1所示，該組合波電路主要包括直流高電壓電源、組合波發生回路、測量部分和單片機接口等部分。高頻升壓電源經充電電阻R1向高壓儲能電容C充電，控制電路通過電容C兩端的電阻分壓器實時監測電容兩端的電壓值，當充電達到預定值時，控制電路停止對電容充電，隨后觸發高壓放電開關閉合，經過組合波發生回路輸出最大幅值為300 V的1.2/50 μs沖擊電壓波和最大幅值為150 A的8/20 μs的沖擊電流波，波形參數滿足國標GB 18802.1-2002的要求。通過電容式分壓器測量試品兩端的沖擊電壓值，將高幅值電壓按線性分壓到單片機可以承受的電壓范圍。通過羅戈夫斯基線圈測量流過試品的沖擊電流信號，將電流信號轉換為單片機容易處理的電壓信號。分壓器和羅氏線圈的輸出沖擊電壓信號先經過高精度峰值保持電路，然后通過AD模塊進行測量和數據采集，將對應的數字信號提供給控制電路進行進一步的控制和顯示。整個儀器采用8051單片機作為智能控制單元，采用C語言編程實現智能控制、數據采集、存儲和顯示等功能。

3 工頻電流發生裝置的原理

穩定工頻電流產生電路原理是利用已有的變頻模塊（輸入50 Hz工頻信號，輸出可以得到高達100 V的工頻電壓）產生一個幅值可調的工頻電壓，加在避雷器監測器兩端，通過控制單片機輸出50Hz工頻小信號的幅值，來達到控制變頻模塊輸出電壓，進而控制測試回路的電流的目的。為了在測試回路中得到穩定的電流值（從0.1～10 mA多檔位的電流值）的目的，需要在測試回路中加入電流負反饋環節，反饋信號與單片機所加信號進行比較，達到閉環控制單片機輸出正弦波幅值的效果，進而最終穩定測試回路電流值的目的。

4 預計效益

研究設計便攜式避雷器計數器綜合校驗裝置，能產生最大幅值為6 kV的1.2/50 μs沖擊電壓波（負載側開路時）、最大幅值為3 kA的8/20 μs的沖擊電流波（負載側短路時）的組合波，實現對避雷器計數器的動作次數校驗。該裝置能產生開口電壓不低于100 V的0.1～10 mA的標準工頻電流，以校驗避雷器計數器的電流指示準確度。

方便對避雷器的監測和試驗，便于日常電網設備的運行和維護，確保避雷器的可靠性，提高避雷器對各類過電壓的保護性能，大大降低各類過電壓對電網設備安全穩定運行的影響。可以減少停電和設備因過電壓而損壞，具有較好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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【關鍵詞】避雷器；異常分析；對策

0 引言

2015年6月-10月，某供電公司通過在線監測裝置發現220kV變電站#1主變110kV側、各110kV線路共5組避雷器（型號： YH10W-100/248W1）的泄露電流、阻性電流有上升趨勢，且部分阻性電流已超過預警值；現場帶電檢測各組避雷器阻性電流均存在增長，最大值330μA（標準參考值約200μA）。

1 避雷器各項試驗結果

3臺110kV厚錦Ⅱ路121線路避雷器（編號依次為655250、655265、655259）2014年07月投入運行，在解體之前在試驗室對其進行整體性能試驗（直流UI1mA試驗、工頻交流參數試驗），數據如表1所示。

對數據進行綜合比較分析，三臺避雷器試驗數據：局放、全電流合格，直流U1mA參考電壓不合格（要求值：大于145kV），0.75U1mA泄漏電流超標3-4倍（標準值：小于50μA），工頻運行電壓下阻性電流不合格（標準參考值：小于220μA），其中編號為655259的避雷器數據泄漏電流最大，按計劃對該避雷器進行解體分析。

2 解體情況

2.1 上部解體

將避雷器轉移至裝配車間，依次拆卸端蓋位置（避雷器上端）的密封堵頭，密封圈，密封球，觀察發現裝配到位，密封圈和密封球沒有變形、彈性好，內部沒有銹蝕痕跡。

2.2 下部解體

拆卸避雷器法蘭（避雷器下部）處的開端緊定螺釘，密封球，觀察裝配及密封件情況，未發現明顯異常。

2.3 內部解體

將避雷器下法蘭卸下，利用機器取出芯組，目測觀察了環氧筒內壁無明顯裂紋，芯組外白色粉末為內部灌封硅凝膠，用手接觸略帶潮濕感，如圖1所示。

2.3.1 解體后試驗

對芯組、外套的電性能（直流及交流參數）進行測試，數據如表2所示。

通過以上數據，可以看出避雷器芯組電性能異常，復合外套電性能正常。

避雷器芯組電性能異常，將芯組放在烘箱內120℃烘4小時，結束后隨烘箱溫度冷卻到室溫，測試芯組電性能，從以上數據看，芯組直流1mA電壓有上升趨勢，漏電流有明顯下降跡象。繼續在烘箱處理12小時，待烘箱冷卻至室溫后再次對芯組測試，發現芯組直流U1mA和泄露電流已達到標準值，如表3所示。

芯組烘干4小時后的測試數據有明顯改善，說明原芯組受潮，水分隨高溫蒸發。芯組繼續烘干12小時，測試數據恢復至正常值，說明芯組內水分隨高溫完全蒸發，可確認泄露電流偏大原因為受潮。

3 異常原因分析

按照解體試驗分析情況，對避雷器出廠裝配記錄進行查閱追蹤，得出結論：避雷器所灌封膠為雙組分，生產該批避雷器進行灌膠時，未進行抽真空處理或處理不到位，導致灌膠后出廠試驗時數據正常，但運行一段時間后，硅凝膠內部的空氣（含水份）逐漸排出，吸附在芯組表面，造成芯組受潮，避雷器直流1mA參考電壓下降，泄漏電流增大，阻性電流超標。

4 預防對策

針對這一起避雷器異常運行，提出以下預防措施：

1）生產廠家應在避雷器生產灌膠工藝上嚴格把控，做好抽真空處理，避免灌膠過程中在避雷器內部滯留潮氣，造成設備質量缺陷。

2）加強避雷器運維巡視跟蹤監測，通過紅外診斷、在線監測、帶電測試等手段每周跟蹤避雷器全電流、阻性電流數據變化趨勢，及時掌握設備狀態。

【參考文獻】

[1]劉彥文，李磊.一起66kV避雷器故障解體分析[J].電子技術與軟件工程，2015（23）.

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關鍵詞：智能變電站；狀態監測技術；集成方案

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A

隨著社會的不斷發展，電力事業取得重大突破，智能電網成為一種普遍的電力服務系統，為人們的生活工作提供充足的電力保障平臺。其中，構成智能電網的核心部分是智能變電站。狀態監測技術是智能變電站技術體系中的核心，它在智能控制實際操作過程中，用于狀態檢修出現的故障問題和狀態監測。

1狀態監測技術的應用

1.1變壓器狀態監測

1.1.1變壓器油中溶解氣體在線監測技術。通常情況下，故障特征氣體容易由于絕緣油在放電、過熱、電弧等作用下產生，其氣體含量、成分等對變壓器內部故障產生直接影響。為此，采用狀態監測技術對變壓器的故障特征氣體進行監測，可隨時對變壓油中溶解氣體的增長率、含量、成分等進行全程監控，如果出現故障問題，直接由故障診斷專家系統進行變壓器故障診斷。

1.1.2容性設備絕緣在線監測。容性設備絕緣監測是一項比較高端的在線監測設備。具有實時性、連續性、全方位監控的特點。它不僅能夠及時發現已存在的故障，還能通過監測系統預測將要發生的故障，自動對同一設備進行縱向對比、同類設備橫向對比、絕緣性質的發展方向等，讓工作人員及早發現，對故障將出現或已出現的故障初期進行及時處理。

1.1.3變壓器局部放電在線監測。化學法、超高頻法、脈沖法以及聲測法是構成在線監測變壓器局部放電的四種檢測方法。其中，目前局部檢測方法中的超高頻法是常采用的方法。其特點是具有較強的抗干擾能力，實時性好、較高的靈明度以及很好的故障定位能力。局部放電監測方法的原理是信號與傳感器的有機結合。當變壓器油中出現局部放電現象后，通過頻譜激發出電磁波信號，再由傳感器獲取信息實現檢測。

1.1.4變壓器油中微水在線監測。變壓器油中微水在線監測能夠在線對呀汽油中水分增長率、含量進行自動分析，可以在較短的時間里檢測變壓器油含水量高低，發現故障原因。同時還具有連續性特點。

1.2斷路器在線監測

斷路器在線監測主要監測內容包括機械狀態、溫度、絕緣在線監測幾方面。

1.2.1機械狀態

斷路器的機械部位零件比較多，且這些設備多為運轉量較大的部位，最容易出現故障事件。因此對斷路器的機械設備進行在線監測十分必要。當前，對斷路器機械狀態進行在線監測的內容主要包括以下幾方面：操作線圈電流的監測；操作運行特性的監測；主操作桿上；斷路器觸頭的磨損情況的監測；振動信號強度的監測。

1.2.2溫度

可動接觸與固定接觸兩部分構成導電連接。固定接觸具有固定性，一般不能輕易改動，而可動接觸具有較強的隨意性，可不受固定地點的限制。但是兩者常會因為多方面原因引起接觸不良。當接觸地由于觸頭損傷、機械振動等其他原因引起溫度增高。當溫度上升到一定程度后就會引起接觸位置被氧化，隨著電阻的增加溫度越高。如果不及時發現，小則損害周圍線路或材料，大則造成整個電器設備的破壞，嚴重時還會引起爆炸等災害危及生命財產。因此，為了避免故障惡化或重大事故發生，應對導電連接的溫度進行監測，設置過熱報警設施，及時發現故障處理問題。

1.2.3絕緣在線監測技術

發現絕緣初期問題，極限故障參數、發展變化特征是絕緣在線監測技術主要監測的內容。同時還能通過對提取到的絕緣信息進行綜合分析，提出維護設備正常運行的可行方案。其中，局部放電、介質損耗、泄露電流等是高壓斷路器的絕緣在線監測的主要內容。

1.3避雷器在線監測

近年來，氧化鋅避雷器大范圍投入到電網運行中，很多在運行過程中都能取得很好的成效，但是損壞甚至爆炸事件仍有發生。對人們的生命財產安全造成威脅。據有關部門統計，每年由于高壓氧化鋅避雷器引起的事故率，國產的為0.286相/百相，進口的為0.34相/百相。

采用避雷器在線監測，對防止事故發生有重要的作用。其不僅能監測避雷器的持續電流流量，還能監測到三相泄露電流矢量總量值。從而使避雷器的初期故障能夠被檢測出來，通過發送異常信息至電站的監控中心，使工作人員及時獲取故障信息，采取方案防止隱患發生。

1.4在線監測系統現存問題

目前我國的在線監測系統主要表現監測系統種類多、單獨成套不統一、設備接口不兼容、等級使用范圍不明確，對設備狀態的綜合分析差，變電站在線監測設備不統一等，導致在線監測系統在運行方面存在不規則和差異性。

2智能變電站狀態監測技術應用方案

在線監測系統應以標準化、組件化、就地化設計標準，對各項高壓電器設備如高壓電抗器、避雷器、斷路器、主變等進行全方位監控、通過具體分析監測數據對故障進行監測定位，發出故障預警實現遠程監測，確保高壓電氣設備事故的在控制范圍內，防范事故的發生。是國家電網針對高壓設備智能化和智能變電站的技術提出的相關要求。

2.1智能主變壓器狀態監測技術的應用

智能組件和變壓器本體是智能主變壓器的組成部分。其中，執行器和傳感器裝置在變壓器本體內，智能通風系統、狀態監測單元和智能單元共同構成智能組件。

2.1.1智能主變壓器狀態監測單元的功能

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1 氧化鋅避雷器運行中的問題分析

我公司97年開始制造10KV配電型氧化鋅避雷器,在配電網中被大量使用,其運行壽命最長達96個月,最短的僅有5個月。在運行中,因避雷器質量問題及運行維護不到位而使一些避雷器發生故障,共發生8起事故,其中側閃為8例,閥片爆炸(破碎)1例。10KV線路通過避雷器發生接地。其中典型故障分析如下。

1.1 閥片側閃故障

例1:某10KV線路發生接地故障。用戶發現一個避雷器擊穿。更換故障避雷器后,線路送電成功。對故障避雷器進行解體,發現其硅橡膠外套破裂,沿避雷器閥片側面有明顯電弧通道,未見閥片有破裂或破碎情況。因所有閥片(共5片)均未出現破碎現象,則說明閥片未劣化。若其劣化,并導致避雷器擊穿,則故障應表現為閥片爆炸而不是側閃。本例避雷器閥片與絕緣筒間存在氣隙,而空腔的呼吸作用導致潮氣入侵,潮氣聚集于閥片側面而使側面絕緣強度下降,在過電壓作用下,沿閥片側面發生閃絡后形成電弧通道。

例2:一起避雷器擊穿故障,對擊穿的避雷器解體,未發現其內部金屬件銹蝕,未發現閥片內部及其噴鋁面放電,僅在閥片側面發現電弧通道。側閃原因為:為消除避雷器閥片與外絕緣筒間的空腔,采用注膠來填充。注膠溫度較高,約200℃,因絕緣釉與閥片的熱膨脹系數相差較大,高溫注膠可能導致絕緣釉中產生微裂紋,造成其絕緣強度下降,在過電壓下發生閃絡。

以上2例對閥片側閃故障進行分析,結合其它故障安全,認為閥片發生側閃的主要原因是密封不良導致濕氣入侵、閥片側面的絕緣釉受損或閥片與外側絕緣間的界面不良等而導致側面絕緣強度低。

1.2 閥片破碎故障

某10KV線路接地故障不能送電。用戶發現1個避雷器爆裂,更換后,線路送電成功。

解體故障避雷器,發現其硅橡膠外套破裂,閥片中有2片裂開、3片破碎,但未見側閃痕跡。

根據故障表象及閥片在不同電流下的破壞特性,分析閥片損壞原因:避雷器遭受到雷電過電壓作用而使閥片中流過雷電流,雷電流是沖擊電流波,故閥片中的電流密度很大。而沖擊電流在閥片中不是均勻分布的,當局部閥片的雷電沖擊電流密度超過其允許極限值,閥片就會遭破壞。因雷電流能量不大,一般不會造成閥片破碎、爆炸,只會發生閥片破裂。閥片破碎原因:避雷器由5片閥片組成,正常情況下5片閥片共同承擔系統電壓。當其中兩片破裂劣化,則系統電壓全加在其余3片上,從而加速其劣化,最終導致閥片在工頻電壓下破壞,因工頻電源能量大,閥片破壞表現為破碎或爆炸。

根據現行避雷器國家標準,避雷器應能耐受2次65KA(或40KA)的雷電流沖擊。而10KV系統中避雷器不可能流過超過65KA(40KA)的雷電流。這是因為避雷器中流過雷電流有兩種途徑,①沿線路來波,②雷電直擊。65KA(或40KA)的雷電流遠遠超過10KV線路耐雷水平,故沿線路襲來的雷電波不可能超過65KA(或40KA);若是雷直擊桿塔,雷電流可能超過65KA(或40KA),此值遠遠超過10KV桿塔反擊耐雷水平,會使線路多相閃絡,發生相間短路速斷跳閘,而本例故障只是線路單相接地,并沒速斷跳閘,故雷電直擊產生的雷電流不可能超過65KA(或40KA)。 此故障原因是:避雷器閥片受雷電沖擊能力較差,其中兩片在雷電流作用下發生破裂,進而引發了其余閥片破碎及外套爆開等故障。

事故原因總結:

①氧化鋅避雷器的密封問題

氧化鋅避雷器密封老化問題,主要是生產廠采用的密封技術不完善,或采用的密封材料抗老化性能不穩定,在溫差變化較大時或運行時間接近產品壽命后期,造成其密封不良而后使潮氣浸入,造成內部絕緣損壞,加速了電阻片的劣化而引起擊穿。

②電阻片抗老化性能差

在氧化鋅避雷器運行在其產品壽命的后期,電阻片劣化造成泄漏電流上升,甚至造成與瓷套內部放電,放電嚴重時避雷器內部氣體壓力和溫度急劇增高,而引起氧化鋅避雷器本體爆炸,內部放電不太嚴重時可引起系統單相接地。

③外套污染

由于工作在室外的氧化鋅避雷器,外套受到環境粉塵的污染,特別是設置在冶金廠區內變電所,由于粉塵中金屬粉塵的比例較大,故給外套造成嚴重的污染而引起污閃或因污穢在外套表面的不均勻,而使沿外套表面電流也不均勻分布,勢必導致電阻片中電流IMOA的不均勻分布(或沿電阻片的電壓不均勻分布),使流過電阻片的電流較正常時大1―2個數量級,造成附加溫升,使吸收過電壓能力大為降低,也加速了電阻片的劣化。

④抗沖擊能力差

氧化鋅避雷器多在操作過電壓或雷電條件下發生事故,其原因是因電阻片在制造工藝過程中,由于其各工藝質量控制點控制不嚴,而使電阻片的耐受方波沖擊能力不強,在頻繁吸收過電壓能量過程中,加速了電阻片的劣化而損壞,失去了自身的技術性能。

2 技術措施

針對氧化鋅避雷器幾次事故分析的結論,要保證氧化鋅避雷器在網上安全可靠運行,建議生產和使用單位應采取以下措施:

2.1 設計選型

在設計選型上,應首選有多年穩定運行實踐的產品,在選擇生產廠時,應選擇有先進的工藝設備和完善的檢測手段的生產廠,才能保證所選用的氧化鋅避雷器具有高的抗老化、耐沖擊性能,以使在產品的壽命周期內穩定運行。在訂貨技術條件書中對產品技術有特殊要求的應明確提出。例如對避雷器閥片與絕緣筒間采用無氣隙結構,對絕緣釉耐熱等級等。采購閥片時,要選擇產品質量好、信譽好的廠家,對閥片大電流沖擊耐受能力(反映閥片的能量耐受能力)要求為65KA。

2.2 加強監測

盡可能的做好避雷器預試工作,定期測量避雷器的直流1毫安參考電壓(U1ma)和75%參考電壓下(0.75U1ma)的泄漏電流,從而可有效地發現避雷器是否劣化、受潮,以便及早處理。增設氧化鋅避雷器的在線監測儀,并加強對在線監測儀的巡檢力度,特別是在雷雨后和易發生故障的部位增加巡次數。定期給氧化鋅避雷器進行各項電氣性能測試及在線監測儀的校驗。

2.3 防污措施

采用必要的避雷器瓷套的防污措施,如定期清掃或涂以防污閃硅油,在氧化鋅避雷器選型上選用防污瓷套型的氧化鋅避雷器。

2.4技術管理

加強對氧化鋅避雷器的技術管理工作,即對運行在網上的每一只氧化鋅避雷器建立技術檔案,對出廠報告、定期測試報告及在線監測儀的運行記錄均要存入技術檔案,直至該避雷器退出運行。

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【關鍵詞】電力設備;在線監測技術

電力設備在線監測技術具有系統性，融合了電子、信息以及傳感器方面的技術，對高壓設備的運行狀況進行不間斷、實時的數據記錄，同時，將所獲取的數據進行及時的傳送和處理，對數據進行一定時間和項目的橫向和縱向比較，達到對設備的實際運營狀況了如指掌。當前，電力呈現高電壓、大容量的發展趨勢，在此前提下，采取有效措施，保證電力設備的安全、穩定運行成為整個電力系統的關鍵。一旦發生事故，會對生產和生活產生不可估量的危害和損失。為此，對電力設備運行進行的在線監測十分重要，能夠及時發現和反應電力設備出現的問題，采取行之有效的措施，降低停電事故發生的頻率。

1.電力設備在線監測技術的應用狀況

1.1 針對變壓器油色譜實現的在線監測系統

在電網系統中，最主要的設備是變壓器。變壓器油色譜的在線監測系統主要監測其中氣體的含量和增長情況，以便能夠及時、準確地發現變壓器的潛在問題和故障。這一在線監測技術是當前電力行業中比較成熟的技術類型，在實際運行中比較穩定、易于操作，對于數據的測量和記錄比較準確，在電力行業中比較受歡迎，應用比較廣泛。

1.2 應用于發電機的在線監測系統

發電機在線監測系統對于電力設備的正常運行有著極其重要的作用，根據發電機不同的類型，將其分五種類型，即發電機轉子磁極線圈局部放電監測系統、發電機磁通量（磁極波）監測系統、定子線棒振動監測系統、發電機空氣間隙監測系統以及發電機定子線圈局部放電（絕緣）監測系統。

1.3 針對氧化鋅避雷器配置的在線監測系統

氧化鋅避雷器的英文名為MOA，它是電力設備的重要元部件，性質為非線性極大，是一種氧化鋅電阻片。行業內的相關數據顯示，在設備處于運行的時候，氧化鋅避雷器所產生的阻性電流量的變動和差異能夠有效監測閥片的受損程度以及濕度，而且是一種特效的檢測方式。也就是說，氧化鋅避雷器的在線監測發生作用的原理是通過對避雷器全電流和阻性電流的數據監測，判斷相關元件的實際工作狀態或者受外界環境影響的程度。

1.4 對抗蓄電池配置的在線監測系統

蓄電池的在線監測系統的內容是電池本身的基本性能，在短時間測量電池的內阻及實際負荷能力，搜尋性能落后的個體，對電池進行放電性能的核對，準確發出警報，預防和降低事故發生的頻率。

1.5 對容性設備配置的在線監測系統

容性設備主要應用于絕緣結構中，采用電容屏的裝置，其數量占整個電力裝備總數的40%。其監測職能主要通過對設備的電容量、過程中的介質耗損、電流情況等項目進行實時監測，能夠對設備的絕緣狀態進行及時反饋，將問題和不足消滅在早期階段，減少事故的發生和蔓延。

2.對電力設備在線監測技術開發與應用的狀況的實際探討

2.1 根據在線監測系統在電力行業的應用情況分析，對電力設備和電力元件的實時監測可以及時發現電力設備在絕緣方面存在的不足和缺陷，對于保障設備的安全運行起著決定性的作用。當前，隨著科技的不斷發展和進步，各種不同電力設備在線監測技術方面取得了極大的進步，尤其是對電容和避雷器泄露電流的檢測，更是取得了一定的成績，研發了便攜式、分散型和集中型等新型裝置。同時，也有效防止了設備的受潮危害，一旦出現異常，會及時采取措施進行預警和處理，防止停電事故的發生，實現整個電力系統的安全運行，保證電力企業經濟收益和社會效益。與此同時，還對各種不同的監測系統制定了不同的技術參數和標準，以求更好地發揮實時監測功能。

2.2 在線監測技術的開發和應用，增強了電力設備維護能力，維修水平得以提高，相關維護人員的勞動強度被降低。根據監測技術獲取準確的檢測結果，確定一定范圍內的停電時間范圍和周期，推動整個維護工作由預防性的實驗階段向實際檢修階段發展。另外，在線監測與電子信息處理技術的融合使其更具科學性和實用性，加快了電力設備監督管理工作的革新。

2.3 在線監測技術的開發和應用語使得整個電力系統運行管理的智能化水平得以提高，及時對設備問題進行反饋，縮短設備故障的評定和處理時間，工作效率得以提升，降低了由于停電造成的經濟損失，加快了無人值班變電站的建設與發展。

3.如何實現在線監測技術的進一步發展

3.1 不斷加強對在線監測工作的管理和協調，實現在線監測技術的健康發展和運用。當前，在線監測工作發展的十分迅速，運用范圍也很廣闊，為此，對其進行的質量監督工作勢在必行。要對監測技術的性能和功能進行考察，做好現場安裝和檢驗工作，制定詳細的規范和制度加以約束，重視技術的驗收以及后期維護管理。因此，相關部門要做好協調工作，為在線監測提供一個綜合性的評估系統，主要針對裝置的安全性、穩定性、技術性和可靠性以及售后服務。

3.2 對現有的監測技術進行完善和提高。在當前的監測系統中，主要的質量問題是測量結果不穩定，對外界干擾因素的抵抗能力差，需要下大力度，逐一解決。雖然針對介損測量和阻性電流測量的技術相對比較成熟，但是傳感元件自身的性能仍存在不足，主要是線形問題和信號采集和傳遞的抗干擾能力，需要進步一提高穩定性和可靠性。另外，還要提升工藝水平，保證各部件的可靠性。

3.3 重視在線監測技術的開發，以科研作為基礎，發揮不同科研單位、高校的科技力量，對技術難點進行攻關，拓展監測功能，鼓勵創新。對一些關鍵性設備問題進行集中解決。不斷開發電力變壓器綜合監測系統，對各種故障特性進行集中反應，提高分析和判斷能力，解決局部放電監測中的抗干擾問題。吸收和引進先進技術成果，推動對數據的技術革新，降低停電事故發生頻率，減少維修量，達到對狀態的準確監測。

3.4 不斷增強在線監測系統的智能化標準。對于在線監測技術，主要包含三個要素：對信息的收集、對數據的分析、處理的決策。后面兩個要素相對比較薄弱，需要開發各種可供分析和判斷的軟件，不斷建立診斷系統，對信息進行調查和分析，得出精華，形成標準系統，作為故障評判的依據。同時，要不斷提高信息的可靠性，提高監測的智能化水平，達到監測聯網，實現電力系統管理的綜合自動化。

4.結束語

隨著電力系統的不斷發展，為了保證設備的安全、高效運行，降低事故發生率，必須加強對電力設備的在線監測，及時反饋設備運行狀況，有針對性地采取應措施，排除隱患，為企業經濟效益和社會效益的獲得提供保障。

參考文獻

[1]郭碧紅，楊曉洪.我國電力設備在線監測技術的開發應用狀況分析[J].電網技術，1999，23（8）：65-68.

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【關鍵詞】 智能變電站 一次設備 在線監測

在我國智能變電站的建設中，將變壓器和開關等一次設備在線監測以及故障分析作為變電站建設的重要技術研究，對于各種在線監測系統的配置進行技術和結構分析。在研究中，將重點放在變壓器、斷路器和避雷器等在線監測上，促進智能電網建設的全面升級。

1 在線監測和智能診斷技術分析

電力工業的不斷發展促進智能電網的出現，隨著智能電網的逐步普及，智能變電站的應用也相應拓展，而且已經成為新建變電站的主要形式。智能變電站擁有先進的技術導則和智能設備，也具有可靠、集成、低碳、環保的特點。智能變電站的基本要求將全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為標準，實現各種準確信息的共享利用，通過先進技術的提升作用，電網的設置逐步智能和優化，可自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能，甚至實現與相鄰變電站、電網調度等的互動，所以這些已經對變電站的一次設備狀態在線監測提出更高要求。

一次設備的在線監測功能在物理、化學和電氣等領域的特性較為明顯，通過采集、分析各種獲取的信息，對設備的實用性和周期進行預測，可以及早判處故障，進行預防性處理，為設備的后期檢修提供充足的依據。在變電站的智能建設方面，其設備和技術必須達到智能化要求，對獲取的信息進行就地處理，檢查設備的自身安全狀況。智能變電站的一次設備在線監測和診斷技術主要通過傳感器的實時監控來實現，對采集的相關信息進行分析和評估，促進變電站智能化的健康發展。目前，符合我國智能電網建設需求的智能變電站的在線監測和診斷系統改進如下圖1。

2 變電站系統功能結構和工作過程

在國家電網的智能化變電站的設計規范中，其監測系統已達到IEC61850的標準，并且利用先進的通信技術建立變電站統一的數據服務平臺。各種監測系統的智能終端都是按照這一標準設置的，可以實現全站設備的檢測數據順利地傳輸和匯總，從而進行及時的診斷分析。智能變電站一次設備在線監測的多功能結構圖如下圖2。

智能變電站的在線監測系統是一種分層分布式的結構，分為過程層、間隔層、站控層。過程層包含由一次設備和智能組件構成的智能設備、合并單元和智能終端，在過程層配備了現場采集單元和傳感器，并且已由一次設備的生產廠家在生產過程中安置于設備中，而現場采集單元則需要按照不同的監測功能進行相應的配置，從而完成變電站電能分配、變換、傳輸及其測量、控制、保護、計量、狀態監測等相關功能。例如，變壓器的油中分為溶解氣體狀態和微水狀態的監測單元，局部放電狀態單元和避雷器狀態監測單元等等。各種現場監測采集單元都會按照各類規定接入相應的監測系統子站。

在變電站的工作過程中，通過傳感器采集電力功能的相關元件的狀態信息，再利用點對點的傳輸形式傳送到現場采集單元。一般而言，在變電站的監測現場，已經安裝好了現場采集單元，將各種狀態參數上傳至監測中心。監測中心對各個監測單元進行管理，通過采集的監測數據進行分析，從而對各種電力功能元件進行診斷，將各種數據進行融合建立一定的數據庫，作為檢修的數據管理依據。同時，保持和監控后臺的聯系，如若出現各種故障，可以進行及時預警。

在全局的狀態信息數據庫，一次設備的狀態信號，可以進行故障診斷和檢修。不僅可以充分利用綜合數據的信息數據，而且很多數據可以提供變電站自動化系統使用，可以隨時監控設備的狀態信息，還可以提供開關和保護動作等，為變電站的設備狀態預警提供支撐（如圖2）。

3 一次設備在線監測裝置選取原則

在線監測裝置的選取要遵循一定的原則，必須考慮現場的具體情況。首先，對于設備的使用壽命分析，在線監測裝置的使用壽命必須比被監測設備的使用壽命要長，其可靠性也要大于被監測設備。其次，對于設備的監測量也要進行著重考慮，在線監測裝置的監測量要進行慎重選擇，最好選擇高于電力設備故障率發生最高的狀態量并兼顧好數據同步性。在這個方面，可以采用避雷器來監測其泄漏電流，效果也很好。緊接著，對于一次設備的重要負荷間的間隔也是監測的重點。如果要全面監測高壓或是超高壓的監測設點，最少需要上百個監測點，這樣的設置成本過于高，不符合實際的變電站的設備要求。因而，在此環節，可以考慮對少數盆式絕緣子加強監測，因為其易導致絕緣故障。所以，具體問題進行具體分析，重點監測少數點就可以了。最后一個原則就是，在考慮成本方面，需要適當選取測量精度，選取的精度過高也會導致相應的成本增加。舉例來說，對于母線的溫度監測，選擇的監測精度可以低于0.5。

4 智能變電站在線監測系統實際設計方案

由系統的功能結構可知，對智能變電站的變壓器、斷路器以及避雷器等一次設備的狀態信息的在線監測尤為關鍵，對于其設備的故障分析，可以得出其故障的原因和發展趨勢，進而為預防和排除故障提供有效的建議。

4.1 變壓器在線監測

變壓器的智能組件主要包括油氣相色譜在線監測、油中溶解氣體及微水監測、局部放電監測、本體及套管介損、壓力釋放、變壓器溫度在線監測，接頭溫度的紅外監測等等。其中，可對變壓器中的油中溶解氣體及微水監測進行具體分析。其監測系統主要是采用的油色譜在線監測，發揮著數據診斷、分析以及儲存的功能，而且采用通用的IEC61850標準協議和站內主智能電子裝置IED進行通信聯系。在色譜的分析原理中，一般采用負壓動態頂空脫氣技術、高精度和高穩定性的濕度傳感器，再根據所監測的體積分數來分析和判斷變壓器的運行狀況。在變壓器的主IED中，可以進行變壓器的過載能力估算，通過分析環境溫度、負荷以及繞組溫度等，建立變壓器負荷動態智能監測系統。

4.2 斷路器在線監測

斷路器的智能組件主要是SF6微水和密度監測、斷路器動作特性在線監測。斷路器的動作特性監測主要包括分合閘線圈電流波、時間以及綜合電流互感器二次傳感器采集的電流波形、數據。斷路器在線監測終端將采集的數據進行綜合分析，可以實現對動作時間和速度的監測、儲能電機工作工況監測、開斷故障電流和負荷電流監測。例如，斷路器的分合線圈是控制斷路器動作的關鍵元件，可以通過其監測多種分合閘電流波形和動作時間。

4.3 避雷器在線監測

避雷器在線監測由智能監測裝置執行，采用DL/T 860《變電站通信網絡和系統》標準，其包括監測裝置、數據采集單元、數據處理及數據傳輸單元組成，可集成為一體，亦可按功能分立組成。由一臺或多臺智能監測裝置與上位機（或經IED與上位機）可構成避雷器智能監測系統，其具有測量數字化、狀態可視化、功能一體化和信息互動化等特征。

一般用于監測10kV及以上的變電站內一次設備末端泄漏電流和阻性電流的工作狀況，通過分析計算可以得出設備運行時的等值電容、變化率以及介質耗損，可以有效抑制電網的諧波干擾，反映真實的設備工況。

5 結語

由全文的分析可知，智能變電站是智能電網的核心部分，涵蓋10～1000kV電壓等級，它將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數字化，提升了變壓器、斷路器、隔離開關和避雷器等一次設備的制造工藝要求，對電力設備智能化監測技術的進步，有很大的促進作用和深遠影響。我國的智能電網的建設已由試點運行轉向全國推行使用，其可靠、集成、低碳、環保的特性具有很好的社會效益，可以實行一系列智能化的經濟收益，提高用電的可靠性和安全性。在信息技術潮流推動下，我國的智能電網建設有了很好的發展保障，我國的智能變電站處于快速發展時期，需要從不斷的實踐中加強對一次設備的運行監測，促進整個電網的安全健康運行。

參考文獻：

[1]董燁，李永斌，張勛.智能變電站一次設備在線監測系統建設方案[J].科技信息，2011（22）.

[2]周海，雷先偉.數字化變電站一次設備在線監測技術[J].貴州電力技術，2010（1）.

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關鍵字： MOA； 失效模式； 內因分析； 外因分析

中圖分類號：TM206 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（a）-0000-00

1 內因分析

MOA失效的內因分析就是研究壓敏電阻的微觀失效原理。ZnO壓敏電阻的非線性保持能力與晶粒的大小和晶界結構的均勻性有關，非線性源于晶界效應。當突破了失效的多個局部臨近點，才會有可能導致熱崩潰的阻值退化，以及局部熱穿孔、電穿孔乃至炸裂失效，這說明了平均功率和熱阻是影響電阻特性和壽命的兩個重要指標。由公式可知，閥片的非線性系數 比較小時，串并聯中的各級閥片發熱分布是不平衡的。

（1）

式（1）中， 和 表示流過電流為 時換算得到的單閥片兩端電壓。從公式中可以看出，當其非線性系數降低到一定值時，電壓分布的微小差異將導致電流的分布差異很大，由此說明： 某單一閥片的失效將會使得其它各閥片的發熱極為不平衡。

在電網中，MOA工作時經常會受到不同程度的沖擊，如果沖擊強度比較小時，泄漏區域段的伏安特性會出現“極化”現象，此階段是可逆的。低電壓情況下電阻的泄漏區域無大的改變，一定條件下可以恢復。

如果沖擊強度過大，可能導致MOV的晶界層勢壘發生不可逆轉的變化，一些較為薄弱的勢壘將被破壞，再次遭遇強電流沖擊時，MOV的保護特性將發生變化，如果更加嚴重，就處于失效狀態了。在技術規范《交流無間隙金屬氧化物避雷器》（GB11032-2010）中，規定了壓敏電壓 下降10%的電壓值（這里表示為 ）作為判斷MOA失效的臨界電壓值[1]。

除了強電流的沖擊作用，系統正常工作電壓 對MOA長期的累積效應，也會造成壓敏電阻的伏安特性發生一定程度的劣化，相對工頻電壓而言，避雷器的泄漏電流中既含有阻性分量，也含有容性分量。與容性分量相比，雖然泄漏電流中阻性分量要小很多，然而隨著MOA使用年限的不斷增加，功率損耗可能逐漸增大，也使得壓敏電阻產生老化甚至劣化現象。

另一方面，連續沖擊電流產生功率損耗，功率損耗的累計增加引起避雷器內部溫升，會進一步加速壓敏電阻的老化。在過去，評定壓敏電阻性能，往往看重通流指標，忽略或不夠重視平均功率和熱阻這兩個參數，最終往往導致避雷器使用不當，壓敏電阻的失效概率增大。

2 外因分析

MOA的狀態主要是與外部參數的配合關系決定的，若其非線性電阻特征曲線穩定，即小時域內，避雷器的工作狀態由電網參數決定；若其特征曲線從大時域來看發生變化，則是受電網長期過電壓以及外部環境所致。下面對外部影響參數分別加以分析。

（1）瓷套污穢

MOA在較大污穢情況下運行可能發生三種情況：即外部閃絡現象，內部的局部放電，以及內部電阻片的溫度升高。其中，放電效應是由避雷器內外徑向電場改變或分布不均勻引起的，而ZnO閥片的溫升則是由MOA外表面上的污穢層引起的非線性的暫態電壓分布所導致的。閥片電流密度J隨時間的變化特征與電場強度的變化密切相關[2]，當遭遇到較大的脈沖電壓后，其響應為：

（2）

由此可以說明，閥片周圍的電場強度會影響閥片的電流密度，進而改變閥片電阻的非線性特性，而瓷套的污穢可以改變閥片周圍的電場強度大小以及分布的不均勻性。

（2）受潮

經過試驗表明，MOA內部受潮直接造成閥片外表壁電流增大，功耗增加，散熱增大，導致電阻片更易被熱擊穿或熱穿孔，加速了MOA老化過程，同時由于避雷器瓷套內部溫度驟增，可能使得內部壓強過大而發生爆炸。此外，瓷套外壁的過度潮濕將對瓷套內間隙的電容分布造成影響，從而造成避雷器的動作特性降低，穩定性變差，保護動作頻度增加，更易受到暫態過電壓危害，進一步加速避雷器老化乃至失效[3]。

（3）強電流沖擊

強電流沖擊對避雷器的影響較大，因此雷擊次數也是避雷器在線監測的一個重要指標。

（4）電網參數

暫態過電壓和各次諧波對無間隙MOA影響較大。無間隙MOA的拐點電壓（這里近似將參考電壓作為拐點電壓）偏低，僅為2.21～2.56倍的最大相電壓 ，而暫態過電壓可達2.5～3.5倍 [4]。

（5）機械振動

自然災害（如臺風、地震等）也有可能造成避雷器的安裝損壞，從而影響避雷器的運行。

3 結論

通過MOA內因分析，只有突破了失效的多個局部臨近點，才會有可能導致熱崩潰的阻值退化，以及局部熱穿孔、電穿孔乃至炸裂失效，這說明了平均功率和熱阻是影響電阻特性和壽命的兩個重要指標。通過外因分析，各項條件的改變，會改變MOA運行情況下的工作特征，尤其是電容電感特性，電位分布不均勻性，系統性和特性表征的外因主導性，從而使MOA逐步失效。

參考文獻：

[1] GrandkeT.Interprolation algorithms for diserete four iertransforms of weighted signals.IEEETransonIM，2003，32：350-355.

[2] 楊曉東.氧化鋅避雷器監測方法分析.新疆電力技術，2008，（2）：26-29.