[实用新型]一种多功能氧化锌避雷器在线监测系统

说明书

本实用新型涉及一种多功能氧化锌避雷器在线监测系统，属于电力系统运检领域。该系统包括信号采集模块、在线监测模块和结果输出模块；信号采集模块安装于氧化锌避雷器上，用于采集氧化锌的状态信息和相关图像数据，经过处理后将其输出至在线监测模块，在线监测模块将结果数据传送至结果输出模块进行展示。本实用新型随时随地的了解到设备目前的工作状况，通过状态评估可以对设备未来的发展趋势有所掌握，准确的监测及评估能够及时发现设备的各种缺陷，避免设备长期工作在不正常的状态下，保证设备及电网的安全可靠运行。

技术领域

本实用新型属于电力系统运检领域，涉及一种多功能氧化锌避雷器在线监测系统。

背景技术

氧化锌避雷器是一种用来保护电力系统中各种电力设备的装置，它可以使与之并联的各种电力设备免受异常高电压的冲击，从而保障整个电力系统的安全供电，因此它的正常工作对电力设备乃至整个电力系统起着十分重要的作用。氧化锌避雷器在运行过程中随着时间的推移，它的绝缘性能会下降。在常规的工作电压下，会有泄露电流流过氧化锌避雷器，氧化锌阀片本质上是一种压敏电阻，因此阀片会发热，长时间作用将使氧化锌阀片老化，甚至出现热击穿；氧化锌避雷器由于长时间运行在户外，因此环境中的水汽会进入避雷器内部而使阀片受潮，进而使流经避雷器的泄露电流增大，长时间作用会使阀片的绝缘性能下降。当氧化锌避雷器受上述因素影响而导致绝缘性能降低时，与之并联的电力设备将失去保护。因此，在氧化锌避雷器运行过程中对其进行实时的状态监测具有重要意义。

氧化锌避雷器常见故障类型分为：

(1)内部阀片与外瓷套之间的局部放电

氧化锌避雷器绝缘瓷套污秽或受潮，外部瓷套上的电位分布将发生变化，特别是瓷套污秽存在干区时，电位分布将更不均匀，此时内部阀片与外部瓷套间存在径向电位差。当这种电位差较大时，就可能发生径向的局部放电，长期作用下，电荷聚集升温过高造成阀片损坏。

(2)内部受潮

氧化锌避雷器内部空腔中，若有空气存在，当外部环境温度冷热变化时，空气循环膨胀或收缩形成呼吸现象，使得密封处细小微孔逐渐地扩大，潮气侵入氧化锌避雷器内部。此外，制造过程工艺不良，内部残留少量水分或密封不严，运行中水汽浸入，导致阀片受潮故障。虽然氧化锌避雷器制造工艺水平大幅提升，密封材料不断改进，内部空腔内空气也已替换成N2或SF6等体积受温度影响较小的气体，但在长期的运行过程中，氧化锌避雷器内部不断累积的潮气最终仍会使阀片发生损坏。

(3)热击穿

当氧化锌避雷器的发热量大于散热量时，内部不断积累的热量造成阀片温度升高发生热击穿。形成热击穿的原因包括氧化锌避雷器结构设计不合理，不均匀系数高、阀片均一性较差，各阀片间的电位分布不均匀等。影响热击穿形成的主要因素：一是氧化锌避雷器阀片环境温度、周围介质特性和氧化锌避雷器的结构和尺寸。二是阀片自身的物理特性，是否因局部放电或内部受潮的影响，造成自身温度升高。

(4)其他原因

主要包括绝缘配合不合理，持续运行电压低于系统电压或接地电阻不合格造成反击损坏氧化锌避雷器。系统电压波动、高次谐波和频繁雷电冲击都会加速氧化锌避雷器损坏。

以上故障中最终都表现出避雷器阀片的发热老化，最终导致破坏。发热老化是由于有功功率的增大造成，从避雷器等效电路中可知，只有阻性电流分量会使阀片产生有功功率，容性电流一般只会带来无功功率，不会造成阀片发热老化。在常规工作电压下，阻性电流只占总泄露电流的10％～20％左右，因此，出现早期故障时总泄漏电流几乎不发生变化。由此可知，能表现出避雷器在工作运行状态的特征量主要有总泄露电流及阻性电流分量。

实用新型内容