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使用金属氧化物避雷器要注意的问题

刘增辉 周均仁
云南锡业集团公司设备能源处
【摘 要】 本文，根据单位使用金属氧化物避雷器存在不正确的情况，指出了目前使用金属氧化物避雷器存在的问题及解决的方法，对于如何正确使用金属氧化物避雷器有一定的指导意义。
【关键词】 金属氧化物避雷器 电压 使用
1. 引言
我单位供电系统为,最高电压等级为35kV，中性点不接地系统。在防雷工作检查中，常发现在用金属氧化物避雷器使用不正确的情况，有的不仅造成金属氧化物避雷器自身的损坏，也造成了被保护设备的损坏，使用金属氧化物避雷器不正确造成的后果是相当严重的予以重视。综合我单位使用金属氧化物避雷器存在的问题主要有以下几个方面。
2 金属氧化物避雷器使用中存在的问题
2．1无间隙金属氧化物避雷器额定电压Ur选择过低
造成金属氧化物避雷器额定电压选择过低的原因，笔者认为主要有以下几个方面原因：
(1) 对金属氧化物避雷器额定电压的概念没有很好的理解，把电力系统的标称电压，理解为金属氧化物避雷器的额定电压。例如有的单位选择金属氧化物避雷器用来保护10kV级变压器时，就误按系统最高电压来选择，即选择额定电压12.7kV金属氧化物避雷器。这样选择的金属氧化物避雷器不能满足暂时过电压的要求，在中性点不接地系统中发生电弧接地时容易烧坏，不仅不能起到保护作用，还会引发事故。金属氧化物避雷器额定电压是施加到避雷器端子间的最大允许工频电压的有效值，而避雷器一般安装在相对地之间，正常工作下承受的是相电压和暂时过电压，并且避雷器有它本身的特点，因此其额定电压与电力系统的标称电压以及其它电器（变压器、断路器等）的额定电压有不同的意义。金属氧化物避雷器额定电压的选择应以电网和被保护设备的暂时过电压为基础。
在中性点非直接接地系统中，无间隙金属氧化物避雷器的的额定电压可按下式选择：
Ur≥kUt （1）
式中：k ——切除单相故障时间系数；10秒以内切除,k=1.0,10秒以上切除,k=1.25～1.3（k=1.25主要用于保护并联补偿电容器及其他绝缘较弱设备的避雷器）；
Ut——暂时过电压（kV）。在非直接接地系统中，系统标称电压为：3～20kV时，Ut取1.1 Um; 系统标称电压为：35～66kV时，Ut取Um。
例如：选用系统标称电压10kV，配电用金属氧化物避雷器额定电压Ur。
根据上式有：Ur≥1.3*1.1*12 即Ur≥17.16kV。查金属氧化物避雷器产品说明书，Ur应取17kV。

(2) 选用了GB11032—1989《交流无间隙金属氧化物避雷器》标准参数。在该标准中金属氧化物避雷器额定电压Ur偏低，不能满足暂时过电压的要求，在系统运行中容易损坏。如在该标准中,配电用10kV金属氧化物避雷器额定电压仅为12.7kV。2000年8月新颁布的GB11032—2000《交流电力系统统金属氧化物避雷器使用导则》代替了GB11032—1989标准，在新标准中修定了交流无间隙金属氧化物避雷器额定电压标准，如10kV配电用避雷器额定电压提高到17kV。目前，有的厂家提供的产品说明书给出的技术参数，采用的还是老标准，在选用中要注意两者的区别。
2.2无间隙金属氧化物避雷器持续运行电压UC选择过低
金属氧化物避雷器的使用初期由于制造和运行经验不足，持续运行电压UC标准过低,如配电用10kV金属氧化物避雷器持续运行电压UC仅为6.6kV。这样低的电压，不能满足中性点不接地系统发生单相接地时，作用在健全相避雷器上的暂时过电压，因而常发生避雷器损坏事故。为了满足暂时过电压要求，金属氧化物避雷器持续运行电压UC一般可按避雷器额定电压Ur的75％～80％选择。对于中性点不接地系统，且发生单相接地故障在10 秒以上切除时，以可按UC≥1.1Um(3kV～20kV系统)；UC≥Um(35kV～66kV系统)选择。
例如：选用系统标称电压10kV，配电用金属氧化物避雷器持续运行电压UC。
UC≥1.1*12 即UC≥13.2kV。 查金属氧化物避雷器产品说明书，UC应取13.6kV。
2．3 金属氧化物避雷器选用类别不正确
(1) 笔者在工作现场，时有发现避雷器选用类别不正确的情况发生，这给电气设备的防雷保护带来了一定的事故隐患。避雷器根据保护对象不同，可分为配电型、电站型、电容型等类型。避雷器之所以要根据保护对象进行分类是因为各种电气设备的绝缘水平不一样，如电力变压器和电动机相比，电动机承受的冲击绝缘水平要比变压器低，选用避雷器时就要选用电机型，如果选用配电型，其冲击电压及残压都比电机型高，不能很好地起到保护作用，电气工程技术人员在选用避雷器时应首先明确被保护的对象，然后正确选用类型。
(2)金属氧化物避雷器分为有间隙和无间隙两类，目前，在选用有间隙还是无间隙金属氧化物氧化物避雷器问题上，众说纷纭，各有各的观点。使用者可以根据自己的认识及各自的特点选用。笔者在这里要指出的是，有关资料指出电力部门反措规定：电容器用避雷器不得选用带间隙的氧化物避雷器用于电容器保护，也禁止使用四避雷器接线方式，即三支接星形，一支接中性点。原因为虽然使用此种接线不仅能限制电容器相对地过电压和极间过电压，即对开关两相重燃也可有效抑制，但对避雷器的技术要求，特别是方波通流能力的要求非常高，而在实际使用中常因无法选出合适的避雷器，而使得避雷器本身成为故障频发点，考虑电容器防雷保护时，应注意以上问题。
2.4 金属氧化物避雷器产品质量存在差异
目前，生产避雷器的厂家较多，在产品质量上存在差异，使用伪劣的产品，无异给电气设备的安全埋下了一颗定时炸弹。我单位一组带间隙的氧化物避雷器爆炸后,经现场解剖发现,就因为密封不好，进水导致了事故。因此，使用单位或采购部门要注意对生产厂家有关资质进行评价，做到货比三家优质采购，使用合格的产品，从源头上把好质量关。
2.5 避雷器安装位置与被保护设备距离过远
避雷器安装在室外，时而可以看到避雷器安装位置与被保护设备距离过远的现象。例如，保护变压器用的避雷器有的安装在门型框架横档上，变压器安装在地上，这样变压器与避雷器间距离大约在3～4米左右，有的两者间距离更大。这样的安装方式不正确，应该是避雷器尽量靠近被保护设备安装，减小避雷器与被保护设备之间的联线，以降低雷电流在连线上的电压降，使避雷器与被保护设备之间不致产生很大的电位差。另外，方便维护避雷器。
2.6 避雷器的试验方法不正确
阀型避雷主要进行工频放电试验，而金属氧化物避雷器分为有间隙和无间隙两类,它们的试验方法也不同，不能一概进行工频放电试验。我们单位曾经出现过几起对无间隙金属氧化物避雷器进行工频放电试验，损坏避雷器的事例。所以对金属氧化物避雷器进行试验时，要分清楚避雷器的规格型号。对有间隙金属氧化物雷器主要做工频放电试验，而严禁做直流1mA参考电压试验。对无间隙金属氧化物避雷器主要做直流1mA参考电压试验，而严禁做工频放电试验。
3 结语
金属氧化物避雷器替代阀型避雷器已经势在必行，在使用中我们要注意两者的区别。金属氧化物避雷器额定电压选择过低，和持续运行电压UC选择过低 及类别选用不正确等，是目前使用金属氧化物避雷器存在的主要问题。只有正确使用金属氧化物避雷器，才能减小电气事故的发生。

【参考文献】
【1】 张利生 . 高压并联电容器运行及维护技术. 北京：中国电力出版社 , 2006
【2】 中华人民共和国电力行业标准 .交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则DL∕T804—2002 . 北京：中国电力出版社 , 2002

【作者简介】
刘增辉【1954—】,男,电气高级工程师,从事电气技术及节能监测管理工作。
周均仁【1966—】,男,电气工程师,从事电气技术及节能监测管理工作。

作者联系方式：姓名：刘增辉；手机：[phone]；办公室电话：0873—3116142；传真：0873—2123385；邮编：661000；邮箱：liuzh@ 工作单位:云南省个旧市云锡公司设备能源处

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