氧化鋅避雷器是電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備之一，其類型主要有維護空隙、閥式避雷器和氧化鋅避雷器?，F(xiàn)在，在電力系統(tǒng)中使用較多的是氧化鋅避雷器，與傳統(tǒng)的閥式避雷器比較，氧化鋅避雷器的電阻閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性，在作業(yè)電壓下電阻值很高，流過避雷器的電流很小，而當(dāng)遭受過電壓時，電阻值很小，殘壓也很低，避雷器處于導(dǎo)通狀況，能敏捷釋放過電壓能量，能有用維護電氣設(shè)備。但是，要充分發(fā)揮避雷器的維護可靠性，就必須根據(jù)被維護設(shè)備的具體情況，來挑選相應(yīng)的避雷器，如若挑選不當(dāng)，不但不能發(fā)揮其應(yīng)有的效果，甚至?xí)l(fā)生事故。

1選型過錯形成避雷器擊穿事故

1.1事故通過

某蓄能電站裝有3臺發(fā)電機電動機，機組額外電壓為13.8kV，中性點經(jīng)高阻接地。3臺機組與3臺主變壓器采用單元接線，機組與主變壓器之間設(shè)置有真空斷路器。而且電站設(shè)置了1套變頻發(fā)動裝置供3臺機組電動工況發(fā)動之用。為了抑制真空斷路器的操作過電壓，維護機組，3臺機組真空開關(guān)柜內(nèi)均安裝了金屬氧化鋅避雷器，其型號為HY5WS-17/50

某日02時04分，電站1號機組經(jīng)變頻器發(fā)起抽水，02時08分，1號主變低壓側(cè)C相電壓降低，變頻器缺點動作跳開輸入開關(guān)，接著1號機組低壓過流保護動作，1號機組抽水發(fā)起失利。工作人員當(dāng)即停機查看，發(fā)現(xiàn)1號機發(fā)起母線C相避雷器被擊穿，C相單相接地，一起導(dǎo)致與發(fā)起母線聯(lián)接的05、06、07號開關(guān)柜內(nèi)的避雷器均有不同程度損壞。

1.2原因分析

缺點發(fā)生前，機組在正常的抽水發(fā)起過程中，未進行其他操作，氣候狀況良好，通過過后的缺點錄波顯示，也未發(fā)生雷擊和其他過電壓現(xiàn)象。因此，發(fā)生避雷器擊穿，引起單相接地應(yīng)該是避雷器本身缺點引起的。發(fā)生C相避雷器擊穿單相接地后，A、B相的電壓當(dāng)即上升，形成與發(fā)起母線相連的05、06、07號開關(guān)柜內(nèi)的避雷器均發(fā)生了損壞。

通過查看發(fā)現(xiàn)，避雷器的選型存在問題。避雷器持續(xù)工作電壓是答應(yīng)耐久地施加在避雷器端子間的工頻電壓有效值，關(guān)于無空隙避雷器，工作電壓直接作用在避雷器的電阻片上，會引起電阻片的劣化，因此，為了保證必定的使用壽命，長時間作用在避雷器上的電壓不得超越避雷器的持續(xù)工作電壓，避免引起電阻片的過熱和熱崩潰。按照避雷器的選擇原則，在中性點非直接接地體系中，若單相接地缺點在10s以上才切除的，避雷器持續(xù)工作電壓應(yīng)不小于體系線電壓Um。該電站發(fā)電機中性點經(jīng)高阻接地，發(fā)電機額定電壓為13.8kV，因此，選擇避雷器的持續(xù)工作電壓應(yīng)不小于13.8kV。但是，該電站選擇的避雷器類型為HY5WS-17/50，此類型避雷器是配電用避雷器，不是發(fā)電機專用避雷器，其持續(xù)工作電壓只需13.6kV，低于發(fā)電機額定電壓，不滿足避雷器長時間安穩(wěn)工作要求。因此，該電站發(fā)電機避雷器在發(fā)生單相接地后大面積損壞，與避雷器持續(xù)工作電壓選擇過低有直接關(guān)系。

2選型注意事項

2.1類型的選擇

氧化鋅避雷器選型時應(yīng)根據(jù)被保護設(shè)備的目標確認避雷器的類型，保護目標不同，避雷器的類型也不同。還以上面電站為例，按照發(fā)電機避雷器序列選擇，額定電壓為13.8kV的發(fā)電機應(yīng)選擇類型為YH5WD-17.5/40的避雷器，而該電站選擇的避雷器類型為HY5WS-17/50，為配電用避雷器，兩種避雷器主要參數(shù)見表：

該電站機組已運轉(zhuǎn)20年以上，依照相關(guān)規(guī)程規(guī)則，發(fā)電機工頻實驗電壓為1.3~1.5Un=17.9kV~20.7kV，一般發(fā)電機繞組的沖擊系數(shù)為1.25，那么發(fā)電機繞組的沖擊絕緣水平為1.25*（17.9kV~20.7kV）*√2=32.2~37.25kV。若發(fā)電機出口安裝配電避雷器、當(dāng)發(fā)電機遭受過電壓時，避雷器動作，將過電壓限制在不大于50kV殘壓下，比發(fā)電機絕緣沖擊電壓高了近13kV，50kV的避雷器殘壓忽然加在發(fā)電機絕緣上，可能會造成發(fā)電機絕緣擊穿。而發(fā)電機專用避雷器殘壓只有35.6kV，比發(fā)電機絕緣沖擊電壓低，這樣發(fā)電機絕緣將相對安全得多。

2.2額外電壓的挑選

避雷器額外電壓是施加到避雷器端子間的最大允許工頻電壓有效值，型號為YH5WD-17.5/40的避雷器，其額外電壓為17.5kV，表明當(dāng)過電壓有效值到達17.5kV，避雷器就會開始作業(yè)。

在相同的體系標稱電壓下，避雷器的額外電壓選得越高，在運轉(zhuǎn)中通過避雷器的漏電流越小，對減輕避雷器的劣化有利，可以提高運轉(zhuǎn)的可靠性。但另一方面，避雷器的額外電壓高了，殘壓也相應(yīng)增高了，在同樣的絕緣水平下，保護裕度會下降，這兩方面是對立的。因而，在挑選避雷器額外電壓時，要充分考慮被保護設(shè)備的絕緣水平。

2.3繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓Uc的挑選

氧化鋅避雷器繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓是指長期作用在避雷器上的最高工頻電壓的有效值，在挑選避雷器繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓時，要考慮體系的中性點接地方法。在中性點直接接地體系中，接在相對地的無空隙避雷器，其繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓應(yīng)不低于體系的最高作業(yè)相電壓。在中性點非直接接地體系中，如果單相接地毛病在10s及以內(nèi)切除，無空隙避雷器其繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓應(yīng)不低于體系的最高作業(yè)相電壓。如果單相接地毛病在10s以上切除，其繼續(xù)運轉(zhuǎn)電壓應(yīng)一般不低于體系的最高作業(yè)線電壓。

2.4標稱放電電流的挑選

標稱放電電流是用來劃分避雷器等級的波形8/20μs的雷電沖擊電流峰值，型號為YH5WD-17.5/40的避雷器中5表明標稱放電電流為5kA。無空隙氧化鋅避雷器標稱放電電流按遠方雷電侵入波的概率計算及變電站的重要性，一般可按表2挑選。

總結(jié)

在挑選避雷器時，應(yīng)根據(jù)被維護設(shè)備的特點，挑選相應(yīng)類型的專用避雷器，同時結(jié)合被維護設(shè)備的絕緣水平，挑選與之匹配的避雷器。無論是閥式避雷器還是無空隙氧化鋅避雷器，其作用都是約束過電壓，使之低于一定幅值，保證設(shè)備安全運轉(zhuǎn)。所以，被維護設(shè)備的安全是挑選避雷器的第一準則。