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[摘 要]10KV高压系统三相组合式过电压保护器由于内部间隙受潮，在电气设备进行操作过电压时爆炸，针对三相组合式过电压保护器的结构并结合自身电力系统的特点，提出了改造措施。
[关键词]过电压保护器 间隙 氧化锌阀片
中图分类号：Q16 文献标识码：Q 文章编号：1009―914X（2013）34―0001―01
1、事故经过
2013年4月28日下午，水处理系统操作人员启动高压控冷水泵时，10KV高压柜内过电压保护器突然爆炸，由于保护及时动作并未造成其他事故，事后值班人员迅速将故障高压柜进行隔离。
2、原因分析
打开高压柜电缆室门，发现过电压保护器A、C相引线完全烧断，B相引线绝缘外皮烧毁，A、C相的氧化锌阀片与密封间隙的筒状物完全爆裂。间隙顶部小孔完全烧毁，有明显的放电痕迹。通过配电室其它过电压保护器的检查，发现内部间隙受潮、变形。判断爆炸原因为过电压保护器由于间隙受潮存在放电现象，导致氧化锌阀片老化。当真空断路器合闸发生操作过电压时，过电压保护器爆炸。
3、三相组合式过电压保护器结构分析
三相组合式过电压保护器的优点有：（1）消除氧化锌阀片的荷电率。（2）对暂态过电压（工频过电压、谐振过电压）进行有效防护，将全部暂态过电压限定在保护死区内，使氧化锌阀片免受其危害。
其固有缺陷有：（1）间隙密封问题。由于工艺原因，间隙不可能做到在真空下密封，可能造成漏气，使潮气或水分进入。即使用密封胶把间隙周围完全封死，由于间隙之间有空气，长时间放电膨胀会产生“吸潮”现象，间隙受潮容易造成氧化锌阀片发生泄漏，时间一长就会老化。（2）由于有间隙存在，不适合做直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的泄漏电流试验，只能做绝缘电阻与工频放电试验。工频放电试验原理是取三次放电电压的平均值与出厂值进行比较，在合格范围内就正常，而氧化锌阀片必须做75%U1mA下的泄漏电流试验才能判断是否老化。这就造成有的過压保护器在间隙受潮后做工频放电试验虽然合格，但是氧化锌阀片早已老化，当放生过电压时就会爆炸，给电力系统带来巨大隐患。（3）采用四星型接线结构时，需要人为设置一个中性点，这就会使阀片单元的运行情况发生变化，带来绝缘配合困难。（4）相间过电压保护每项阀片单元各占1/2，当某一相故障时，另一相阀片无法承担全部相间过电压能量。（5）为了相间阀片单元的运行可靠性，需兼顾相-地过电压的保护水平，阀片额定电压需相间提高，地相降低。
4、10KV系统接地方式分析
我厂10kv接地系统是中性点经小电阻接地方式，即有效接地方式。其特点是：（1）中性点接地电阻是一个耗能元件，是系统谐振的阻尼元件，由于其显著地阻尼作用，可消除由于各个原因引起的系统谐振过电压。（2）当系统发生非对称短路故障时，非故障相的工频过电压可限制在1.7倍以下，暂态过电压倍数可限制在2.6倍以下，故障时间很短，过电压保护器不会长期工作在很高的工频过电压下。因此，我们厂的过电压保护器主要用来防止大气过电压和操作过电压。
5、改造措施
综合上述情况，将原有串联过电压保护器全部更换为无间隙氧化锌过电压保护器。无间隙氧化锌过电压保护器特点：（1）陡波响应特性好，无截波，对保护设备无不良影响。（2）无放电延时，响应速度为纳秒量级。（3）动作稳定，没有间隙的固有缺陷，不存在间隙放电时环境影响问题。（4）结构简单、工艺性好，易于实现在线监测及预防性试验，运行可靠性高。
根据市场调研，决定采用新型EAT一特六柱全相过电压保护器，该产品为Y/△六柱无间隙结构（如图3），相间和相地为独立的氧化锌组件，各氧化锌组件独立运行，互不干扰，能更好地抑制大气过电压和操作过电压。采用大能容氧化锌阀片，能够有效减少由于过电压能量超过保护装置能容而引起的热崩溃事故。6组氧化锌阀片全部在真空条件下密封在环氧树脂中，杜绝了发片受潮，尤其对高压电机类弱绝缘设备的相间、相地及匝间的绝缘能起到良好的保护作用。
6、结束语
正确的选择过电压保护器和过电压保护器的技术参数同时对现有的三相组合式有串联间隙氧化锌过电压保护器在运行中加强巡检监测力度，利用红外热像仪对每台设备定期测试温度，增加泄漏电流在线监测装置，定期对过电压保护器进行泄漏电流试验等，以保证三相组合式过电压保护器安全、稳定运行。
参考文献
[1] JBT10609-2006 交流三相组合式有串联间隙金属氧化物避雷器
[2] 西安西电ETA一特六柱全相过电压保护器产品手册
[3] 刘介才.工厂供电（第5版），2010，15（3）：20-23.
[关键词]过电压保护器 间隙 氧化锌阀片
中图分类号：Q16 文献标识码：Q 文章编号：1009―914X（2013）34―0001―01
1、事故经过
2013年4月28日下午，水处理系统操作人员启动高压控冷水泵时，10KV高压柜内过电压保护器突然爆炸，由于保护及时动作并未造成其他事故，事后值班人员迅速将故障高压柜进行隔离。
2、原因分析
打开高压柜电缆室门，发现过电压保护器A、C相引线完全烧断，B相引线绝缘外皮烧毁，A、C相的氧化锌阀片与密封间隙的筒状物完全爆裂。间隙顶部小孔完全烧毁，有明显的放电痕迹。通过配电室其它过电压保护器的检查，发现内部间隙受潮、变形。判断爆炸原因为过电压保护器由于间隙受潮存在放电现象，导致氧化锌阀片老化。当真空断路器合闸发生操作过电压时，过电压保护器爆炸。
3、三相组合式过电压保护器结构分析
三相组合式过电压保护器的优点有：（1）消除氧化锌阀片的荷电率。（2）对暂态过电压（工频过电压、谐振过电压）进行有效防护，将全部暂态过电压限定在保护死区内，使氧化锌阀片免受其危害。
其固有缺陷有：（1）间隙密封问题。由于工艺原因，间隙不可能做到在真空下密封，可能造成漏气，使潮气或水分进入。即使用密封胶把间隙周围完全封死，由于间隙之间有空气，长时间放电膨胀会产生“吸潮”现象，间隙受潮容易造成氧化锌阀片发生泄漏，时间一长就会老化。（2）由于有间隙存在，不适合做直流1mA下的电压U1mA及75%U1mA下的泄漏电流试验，只能做绝缘电阻与工频放电试验。工频放电试验原理是取三次放电电压的平均值与出厂值进行比较，在合格范围内就正常，而氧化锌阀片必须做75%U1mA下的泄漏电流试验才能判断是否老化。这就造成有的過压保护器在间隙受潮后做工频放电试验虽然合格，但是氧化锌阀片早已老化，当放生过电压时就会爆炸，给电力系统带来巨大隐患。（3）采用四星型接线结构时，需要人为设置一个中性点，这就会使阀片单元的运行情况发生变化，带来绝缘配合困难。（4）相间过电压保护每项阀片单元各占1/2，当某一相故障时，另一相阀片无法承担全部相间过电压能量。（5）为了相间阀片单元的运行可靠性，需兼顾相-地过电压的保护水平，阀片额定电压需相间提高，地相降低。
4、10KV系统接地方式分析
我厂10kv接地系统是中性点经小电阻接地方式，即有效接地方式。其特点是：（1）中性点接地电阻是一个耗能元件，是系统谐振的阻尼元件，由于其显著地阻尼作用，可消除由于各个原因引起的系统谐振过电压。（2）当系统发生非对称短路故障时，非故障相的工频过电压可限制在1.7倍以下，暂态过电压倍数可限制在2.6倍以下，故障时间很短，过电压保护器不会长期工作在很高的工频过电压下。因此，我们厂的过电压保护器主要用来防止大气过电压和操作过电压。
5、改造措施
综合上述情况，将原有串联过电压保护器全部更换为无间隙氧化锌过电压保护器。无间隙氧化锌过电压保护器特点：（1）陡波响应特性好，无截波，对保护设备无不良影响。（2）无放电延时，响应速度为纳秒量级。（3）动作稳定，没有间隙的固有缺陷，不存在间隙放电时环境影响问题。（4）结构简单、工艺性好，易于实现在线监测及预防性试验，运行可靠性高。
根据市场调研，决定采用新型EAT一特六柱全相过电压保护器，该产品为Y/△六柱无间隙结构（如图3），相间和相地为独立的氧化锌组件，各氧化锌组件独立运行，互不干扰，能更好地抑制大气过电压和操作过电压。采用大能容氧化锌阀片，能够有效减少由于过电压能量超过保护装置能容而引起的热崩溃事故。6组氧化锌阀片全部在真空条件下密封在环氧树脂中，杜绝了发片受潮，尤其对高压电机类弱绝缘设备的相间、相地及匝间的绝缘能起到良好的保护作用。
6、结束语
正确的选择过电压保护器和过电压保护器的技术参数同时对现有的三相组合式有串联间隙氧化锌过电压保护器在运行中加强巡检监测力度，利用红外热像仪对每台设备定期测试温度，增加泄漏电流在线监测装置，定期对过电压保护器进行泄漏电流试验等，以保证三相组合式过电压保护器安全、稳定运行。
参考文献
[1] JBT10609-2006 交流三相组合式有串联间隙金属氧化物避雷器
[2] 西安西电ETA一特六柱全相过电压保护器产品手册
[3] 刘介才.工厂供电（第5版），2010，15（3）：20-23.