氧化锌避雷器是电网中不可或缺的过电压防护设备,其工作状态和安全运行受到了越来越多的重视,其重点用来限制雷击过电压以及操作过电压,保证系统的正常稳定运行。氧化锌避雷器具备可靠的非线性特性,同时防护性能高、通流容量大、设备简单,被广泛应用到高电压领域中,保护更多的电气设备。尽管氧化锌避雷器的主要组成部件的制造水准持续得到精炼,但是基于长期承受工频电压、间歇性承担过电压以及内部受潮等各种不良因素,阀片的性能会逐渐劣化,泄漏电流不断增加,从而导致温度持续升高,最终造成电网事故。因此,鉴于氧化锌避雷器事故率呈现逐年上升的趋势,为了减少和避免事故的发生,维持系统正常工作,研究可靠的对氧化锌避雷器进行在线监测与故障预警的手段迫在眉睫。首先搭建了氧化锌避雷器正常工况下的仿真模型,计算分析了其电位分布情况与氧化锌阀片的泄漏电流,并经由带电试验对比了仿真计算的可靠性和准确性,之后分析了氧化锌避雷器的均压环安装高度、氧化锌阀片的相对介电常数大小对氧化锌避雷器电位分布的影响,提出优化方案。然后根据光纤电流传感器的结构及运行机理,结合使用光纤电流法进行在线监测的手段及原理,进行了氧化锌避雷器不同故障情况下的通电实验,使用光纤电流传感器对氧化锌避雷器故障时的阻性泄漏电流进行了观测与采集,分析了不同故障时阻性泄漏电流的变化情况。最后结合实验进行规律性仿真,计算出氧化锌避雷器不同故障程度下阀片的阻性泄漏电流变动率,考虑氧化锌避雷器的稳定运行及电力系统的安全裕量,得到阻性泄漏电流与氧化锌避雷器故障状态的特征关系。结合对氧化锌避雷器的在线监测,提出了一种基于测量阻性泄漏电流的故障预警方法。使用光纤电流传感器,对各节氧化锌避雷器不同位置处氧化锌阀片的阻性泄漏电流进行测量;根据氧化锌避雷器故障状态与阻性泄漏电流的特征关系,分析监测到的阻性泄漏电流是否达到了会使其出现事故的值,若是,则对氧化锌避雷器进行更换、维修工作;若未达到最大允许值,则判断氧化锌避雷器的故障程度,根据其运行状况进行故障预警。