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淺析氧化鋅避雷器現場帶電測試儀特點
閱讀：472 發布時間：2018-3-28【摘 要】本文通過實例說明了在運行電壓下現場帶電測試的重要性，并對影響氧化鋅避雷器現場帶電測試的因素及消除方法進行分析。
【關鍵詞】氧化鋅避雷器 現場帶電測試 阻性電流
前言
避雷器是一種重要的過電壓保護裝置，是電力系統安全運行的有力保障，其中，氧化鋅避雷器由于其具有優良的非線性和人通流容量等優點，在電網中廣泛應用。
氧化鋅避雷器預防性試驗包括停電條件下直流泄漏電流試驗和運行電壓下帶電測試，但當電力系統的運行電壓較高，發電廠（或變電站）避雷器數目較多時，停電條件下作直流泄漏電流試驗有很大的困難，因此，運行電壓下的氧化鋅避雷器現場帶電測試越來越受到重視。
1 氧化鋅避雷器在運行電壓下現場帶電測試的重要性
1.1 傳統定期試驗的缺陷
《電力設備預防性試驗規程》（DL/T596—1996）規定，對投入電力系統運行的MOA，每年雷雨季節前應進行的主要預防性試驗有測量絕緣電阻、直流lmA下的電壓UlmA、下的電流I75%UlmA和運行電壓下的阻性電流IRIP。但是，此試驗方式存在以下兩方面缺陷：
1.1.1 生產用主電力設備并不需要每年停電檢修，因其所帶氧化鋅避雷器停電試驗，引起主設備停止運行，會造成主設備可用率降低，特別是在單母線接線方式下運行的設備。這種停電具有很大的盲目性，造成了不必要的停電，影響了電力生產設備的正常運行。并且使測量“運行電壓下的交流泄漏電流”這一項目沒有發揮作用。
1.1.2 停電時，測量氧化鋅避雷器的交流泄漏電流，需要通過試驗變壓器加壓才能做到。但是，有資料研究表明，由于試驗電源含有較大的諧波分量及試驗變壓器的勵磁特性的影響，使其試驗數據與運行電壓下的數據有很大的差別。
1.2 現場帶電測試的重要性
隨著科學技術水平的高速發展和高壓電氣測試水平的不斷提高，對氧化鋅避雷器更多項目的測試（例如泄漏電流的阻性電流、容性電流有效值，阻性電流、容性電流分量峰值，泄漏電流諧波分量、諧波分量功率損耗值等）更能準確、快速地反映避雷器的運行狀況。
表1是高試班對110kV山前變電站110kV紫山甲線1J0線路氧化鋅避雷器運行中現場測試的結果。
表1 110kV紫山甲線1J0線路氧化鋅避雷器測試結果
該組避雷器于2010年11月3日投產，但在隔年的帶電測試中發現其C相的阻性電流超過0.3mA，而且增長速度非常快。在采取停電檢查之后，發現C相避雷器已受潮。
如果等到預試周期到期進行停電試驗， C相避雷器的故障就不能及時地被發現，在試驗之前設備事故可能就會發生了。
2 影響氧化鋅避雷器現場帶電測試的因素及消除方法
2.1 電網諧波的影響與消除方法
根據《電能質量公用電網諧波》（GB/T 14549—1993）規定的公用網諧波電壓（相電壓）限值，可知電網中的諧波含量非常少，特別是電壓等級在35kV及以上的電網。并且電網電壓等級越高，其電網中諧波含量越小。在實際運行電網中，其諧波比規定限值更低，因此電網諧波電壓對帶電測試中IR1P的影響可以忽略，或采用MOA—RCD一4型阻性電流測試儀進行試驗，就可以消除諧波分量的影響。
2.2 瓷套表面臟污、相間耦合電容及電磁干擾影響與消除方法
2.2.1 運行中呈“直線”排列的氧化鋅避雷器試驗
對于運行中呈“直線”排列的戶外型瓷套氧化鋅避雷器，有資料研究證實，其瓷套表面雜散電流是由于表面臟污及相間電磁干擾引起；而同型號、同批次生產的三臺（相） 氧化鋅避雷器，在線測得的阻性電流值IRIP各不相同，是由于相間電容耦合所引起的。對瓷套表面雜散電流，采用MOA下端瓷裙上加屏蔽環的方法消除。在污穢比較嚴重的地區，這種方法能夠有效地消除流經測量相下節氧化鋅避雷器瓷套表面由異相干擾引起的泄漏電流，且簡單易行。試驗必須在晴天干燥時進行，此時瓷套表面雜散電流就比較小，再經加屏蔽環消除相間電磁干擾引起的泄漏電流，這樣流經閥片的電流就比較真實。
由于相間電容耦合所引起的阻性電流IRIP誤差，可對相位移進行校正處理。其中，相位移校正角的計算式可表示為
Φ0=（Φc-ΦA-120°）/2
式中Φc——電壓信號取自A相，電流信號取自C相時的角度
ΦA——A相電壓電流夾角
Φ0——B相對A、C相作用的干擾角度
由于B相對A、C相的作用是對稱的，所以校正A相時輸入正的Φ0，而校正C相時輸入負的Φ0；對于B相不用校正，因為對A、C相的作用也是對稱的。
2.2.2 GIS組合電器中運行的氧化鋅避雷器試驗
根據GIS組合電器的拼裝結構，其氧化鋅避雷器可分為三相分箱（罐）和三相共箱（罐）結構。并且這兩種氧化鋅避雷器結構在組裝時清潔衛生，運行中又不受外部環境影響。三相分箱式氧化鋅避雷器由于其鐵殼罐體的屏蔽接地，三相之間無相間耦合電容和電磁干擾，測量時不需要校正相位移，直接測量即可；三相共箱式氧化鋅避雷器在罐體內部布置時排成等邊三角形，相間耦合電容和電磁干擾的相互作用是基本相同的，測量時可不需校正相位移。
3 結論
采用可消除現場干擾的氧化鋅避雷器在運行電壓下帶電檢測方法，可大大提高試驗的真實性與靈敏度，實時反映氧化鋅避雷器的運行狀態。同時，進行帶電測可減少停電次數，對用戶、對企業的長遠發展，具有重大的意義。