王國中 張建敏
(國電菏澤發(fā)電有限公司,山東 菏澤 274032)
金屬氧化物避雷器(簡稱MOA)是電力系統(tǒng)重要電氣器件之一,它主要作用是保護電氣設(shè)備免受雷電侵入波過電壓和操作過電壓對其設(shè)備的絕緣損壞。直流1mA 電壓(U1mA)及0.75U1mA的泄漏電流試驗是金屬氧化鋅避雷器預(yù)防性試驗中主要項目之一[1-2]。
在220kV MOA 預(yù)防性試驗中,通常都要拆除一次高壓引線后進行逐節(jié)進行試驗。但由于220kV電壓等級較高,感應(yīng)電較強,且為高空作業(yè),一次高壓引線拆、接工作存在著嚴(yán)重的安全隱患。為解決以上問題,筆者在認真分析金屬氧化物避雷器的試驗原理及查閱了大量相關(guān)資料后,對MOA 不拆除一次高壓引線試驗的方法進行了探索,并進行了誤差分析,認為220kV 避雷器采用不拆一次引線進行預(yù)防性試驗的方法是可行的。
常規(guī)試驗方法是拆除一次高壓引線后,從上至下逐節(jié)進行直流1mA 電壓(U1mA)及0.75U1mA的泄漏電流試驗,常規(guī)試驗方法如圖1所示。
圖1 氧化鋅避雷器常規(guī)試驗方法接線示意圖
測量上節(jié)時,直流高壓經(jīng)微安表接在A點,B點經(jīng)過外掛接地線接地;測量下節(jié)時,A點懸空,B點經(jīng)微安表接直流高壓,C點經(jīng)外掛接地線接地。直流高壓發(fā)生器額定輸出電流只要能滿足1~2mA就可以滿足上、下節(jié)測量的要求[3]。
上節(jié)避雷器測量接線示意圖如圖2所示,此時A 點由于停電時所做的安全措施的緣故已經(jīng)可靠接地,C 點首先應(yīng)先斷開避雷器的在線監(jiān)測儀引線,然后外接入一支3~10kV 級低壓避雷器作為支撐避雷器來提高下節(jié)MOA 的U1mA值。試驗前應(yīng)確保避雷器的基座絕緣不低于10MΩ,盡可能減小對微安表a2的電流分流,以保證測量精度。
圖2 氧化鋅避雷器不拆高壓引線時上節(jié)測量 接線示意圖
在下節(jié)加裝支撐避雷器后,下節(jié)MOA 的U1mA起始動作電壓得到強制提高,保證了在升壓過程中 上節(jié)首先到達時的直流高壓電壓即為上節(jié)避雷器直流U1mA電壓。當(dāng)電壓為75%U1mA時,上節(jié)避雷器的泄漏電流為(即I=a1-a2)。
下節(jié)避雷器測量接線示意圖如圖3所示。
圖3 氧化鋅避雷器不拆高壓引線時下節(jié) 測量接線示意圖
當(dāng)I下(a2)=1mA 時的直流高壓電壓即為下節(jié)避雷器直流U1mA電壓。當(dāng)電壓為75%U1mA時,泄漏電流I=a2。此時直流發(fā)生器的總電流為上下節(jié)電流之和,試驗中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視微安表a1中的電流不能超出直流發(fā)生器額定輸出電流,以免造成直流發(fā)生器過流跳閘。一般來說,上下兩節(jié)避雷器的U1mA相差無幾,如果直流發(fā)生器額定輸出電流>2mA,基本上可以滿足下節(jié)測量的要求[4-5]。
我們分別采用拆除引線與不拆除引線兩種方法對我廠多組220kV 避雷器進行了對比試驗,現(xiàn)就220kV ⅠB 母線避雷器對比試驗數(shù)據(jù)說明如下,試驗數(shù)據(jù)見表1。
表1 常規(guī)法與拆除一次引線法的試驗結(jié)果比較
從表1的兩種試驗方法的試驗數(shù)據(jù)比較來看,不拆一次引線試驗比常規(guī)法試驗的U1mA差值最大為0.6kV;泄漏電流最大的差值最大是1.1μA。電力預(yù)防性試驗規(guī)程規(guī)定:U1mA與出廠或初始值比較其變化不大于±5%,75%U1mA下的泄漏電流不大于50μA。由此可見,不拆一次引線試驗與常規(guī)法試驗所得到的無論電壓、電流的差值都遠遠小于規(guī)程規(guī)定值。由此可見,不拆除高壓引線進行MOA 試驗符合預(yù)防性試驗規(guī)程的要求。
1)下節(jié)避雷器試驗時,因兩節(jié)避雷器直流1mA的臨界點有可能會不同,如發(fā)現(xiàn)高壓微安表a1的讀數(shù)接近額定電流,而下節(jié)避雷器的泄漏電流a2還沒到1mA 時,應(yīng)停止試驗,檢查接線及表計情況,如無其他異常情況,應(yīng)更換大容量的直流高壓發(fā)生器或者拆除一次引線進行常規(guī)法試驗[6]。
2)試驗中使用的微安表的表面外殼應(yīng)有良好的屏蔽,防止在試驗過程中受外界電場干擾而影響試驗數(shù)據(jù)的正確性;高壓引線應(yīng)使用屏蔽線,且將高壓屏蔽線引入微安表屏蔽回路;應(yīng)盡量縮短高壓引線,并盡可能使高壓引線與被試品接近直角布置[7-8]。
3)避雷器高壓端的接地應(yīng)可靠,如采用接地刀閘接地的,應(yīng)檢查接地刀閘合閘是否到位,必要時通過另外附加的接地線接地,并使接地線與被試品成直角布置。
4)遇到周圍環(huán)境濕度大或避雷器表面污穢嚴(yán)重等情況,應(yīng)在試驗前對避雷器表面進行徹底清潔,必要時可對瓷套表面加裝屏蔽并將屏蔽引入高壓引線的屏蔽回路[9]。
從我廠30 多節(jié)MOA 的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)來看,220kV 氧化鋅避雷器不拆除一次高壓引線與拆除一次高壓引線測得的數(shù)據(jù)基本一致,且實測值與理論分析相吻合。由此可見,不拆除一次高壓引線試驗在220kV 氧化鋅避雷器實際試驗中是可行的,符合預(yù)防性試驗規(guī)程要求。
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