牵引变电所110kV金属氧化物避雷器预防性试验流程分析

张丽丽

摘   要：金属氧化物避雷器作为变电所目前最先进的防雷保护设施，预防性试验是保证其安全可靠运行的重要环节。文章融入了供电段安全操作及作业规程，详细介绍了采用直流高压发生器测试1 mA时的临界动作电压U1mA和0.75 U1mA直流电压下泄露电流的流程，并对结果进行了分析，为各大中高职院校的教学及供电工程人员的测量提供了参考。

关键词：金属氧化物避雷器;直流高压发生器;泄露电流

牵引变电所中的高压电气设备，随时有可能遭受线路传来的雷电过电压或操作引起的内部过电压。为防雷害，在牵引变电所的进线侧、出线侧等，都并联装设避雷器以削减、限制进入所内的雷电波至较低的残压水平，并将雷电流泄入大地，从而使其保护范围内的电气设备的绝缘得到保护，并能在较短的时间内切断续流，使系统自动恢复正常运行。避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，因此，要定期做相关的预防性试验。

1    避雷器的连接与工作原理

避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧（见图1）。金属氧化物避雷器是目前最先进的过电压保护设备，是以氧化锌电阻片为主要元件的一种新型避雷器。具有非线性特征，在线路电压正常时具有极高的电阻，从而呈绝缘状态，而在雷电过电压作用下，其电阻又变得很小，能很好地释放雷电流。以保护线路上的设备免受过电压的危害。

2    金属氧化物避雷器预防性试验流程分析

为确保避雷器的安全运行，在每年的雷雨季节前或必要时要进行预防性试验。下面以某变电所室外2#110 kV电源（备用状态）进线侧避雷器为例，介绍对102F-A，102F-B，102F-C 3台避雷器进行直流1 mA下的临界动作电压U1mA及0.75 U1mA直流电压下的泄露电流测试的全部流程[1]。

作业人员按照牵引变电所第一种工作票到达作业地点，将工作票交给当班值班员，当班值班员根据工作票和停电倒闸作业票向供电调度要令，调度命令下达给值班员后，值班员应对命令做好记录。确认无误后方可进行倒闸操作。助理值班员操作，值班员监护，工作领导人全程监护。在正式试验之前先做好安全防护措施。

2.1  安全防护措施

根据发票人开具的必须采取的安全措施的要求，由值班员配合完成后并签字确认。

（1）断开相应的断路器和隔离开关。

（2）在各来电方向安装接地线，并用110 kV的验电器验电后无电。

（3）装设防护栅、悬挂标识牌。在操作开关和操作手柄上挂写有“有人工作，禁止合闸”的标识牌，用白布带将室外作业区域与附近带电设备隔离，并挂写有“止步，高压危险”的标识牌。

（4）注意作业地点附近带电的设备。

（5）其他安全措施。

2.2  试验过程

工作领导在值班人员的带领下核实检查安全措施后，在开始工作前向全体工作组成员交代清楚工作地点、工作任务、检查安全围栏和标识牌等安全措施，特别注意与邻近带电设备安全距离等。接下来把仪器、材料、工具搬到现场开始工作。

（1）拆下102F-A避雷器引线。需佩戴好安全防护用具，登高时要有专人扶梯。注意将避雷器的计数器短接。试验仪器连接。

本试验采用的主要仪器是HCZGF-3直流高压发生器控制箱、HCWAB-5直流高压微安表、倍压筒以及移动电源电缆盘（AC220 V带漏电保护器50 m）等，在连线之前要先检查仪器的完好性，连接电缆不应有断路和短路、破裂等损坏情况。检查完毕后，将控制箱、倍压筒放到合适的位置，按图2所示方法分别连好电源线、电缆线和接地线，注意采用专用接地线—点接地[2]。

（2）测量1 mA时的临界动作电压U1mA和0.75 U1mA直流电压下的泄露电流试验时要呼唤应答，专人记录，具体步骤如下：

①把直流高壓发生器控制箱的电压“粗调”“细调”逆旋置零位。②电源开关打开。③按下“高压启动”按钮;先均匀地调节“粗调”旋钮，如果升压过快，很有可能造成电流的剧烈波动。待微安表上显示的电流接近1 mA时，用“微调”旋钮调节，等微安表上的电流显示为1 mA时，读取控制箱显示屏上的电压值，即为1 mA时的临界动作电压U1mA。测量氧化物避雷器的U1mA主要是检查避雷器阀片是否受潮，确定其动作性能是否符合要求。U1mA过高，使保护电气设备的绝缘裕度降低，U1mA过低，会使避雷器在各种操作和故障的瞬态过电压下发生爆炸[3]。④按下0.75 U1mA按钮，读取微安表上的电流值即为0.75 U1mA直流电压下泄露电流。由于0.75 U1mA直流电压值一般比最大相电压峰值要高一些，因此，测量此电压下的泄露电流主要是检查长期允许工作电流是否符合规定，这一电流与氧化物避雷器的寿命有直接关系，一般在同一温度下，此电流与寿命成反比。⑤两个数值记录完毕后匀速降压至0;关闭高压开关;将电源关闭。

102F-A相测量完毕后，对高压发生器充分放电后，用同样的方法再继续测量102F-B相以及102F-C相的数值。测量结果如表1所示[4]。

通过表1可以看出：（1）U1mA实测值与初始值比较，变化不大于±5%。（2）0.75 U1mA下的泄露电流符合不大于50 μA的规定。从这两组数据看都合格，避雷器可正常使用。

除此之外还应记录仪器型号、编号、试验地点等。记录使用墨水笔，字迹要清晰，记录本采用专门的原始记录本。记录测试数据时要复述，操作人确认后方可记录。

2.3  试验现场清理

测试完毕后，回收引线和仪器，工作领导人认真地检查、确认临时接地线已拆除，现场无遗留工具和杂物，清点测量线是否收齐等，并对原始的记录进行审核。

全部清点完毕后，值班员可向上级调度部门消令，供电调度确认该作业已经结束，具备送电条件时，给予消除作业命令，值班员根据调度命令完成倒闸送电。拆除临时防护栅和标志牌，恢复常设的防护栅和标志牌，本次工作全部完成。

3    结语

金属氧化物避雷器是牵引变电所系统重要的组成部分，尤其在雷雨季节，一旦被破坏，将对牵引供电系统造成很大的伤害，因此，要定期对避雷器进行预防性试验，对不符合试验要求的设备及时处理、更换。

[参考文献]

[1]谢鹏，张国栋.金属氧化物避雷器试验测试方法的发展及应用[J].电磁避雷器，2006（5）：36-38.

[2]张广科，张雷，张震.浅谈避雷器试验[J].电气试验，1999（3）：55-57.

[3]林永顺.电气化铁道供变电技术[M].北京：中国铁道出版社，2015.

[4]王晓，祁玉龙，姚达.浅析氧化锌避雷器的几种检测方法[J].科技创业，2017（14）：136-138.