付東豐

（國(guó)網(wǎng)資陽供電公司，四川 資陽641300）

0 前言

避雷器是一種過電壓保護(hù)裝置，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，而金屬氧化物避雷器由于其優(yōu)良的非線性和大通流容量等優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。由于氧化鋅避雷器閥片長(zhǎng)期受工頻電壓的影響，會(huì)發(fā)生受潮、老化等，阻性電流在一定程度上可以反映氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，因此需要定期對(duì)其泄漏電流等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，以保證其正常狀態(tài)運(yùn)行。國(guó)網(wǎng)公司的十八項(xiàng)反措也明確提出每年雷雨季節(jié)前后要對(duì)避雷器進(jìn)行帶電檢測(cè)泄漏電流試驗(yàn)，足以說明其測(cè)試的重要性。

1 測(cè)試原理

運(yùn)行中的氧化鋅避雷器在交流電壓的作用下，流經(jīng)的泄漏電流有兩種：阻性電流和容性電流。其中阻性電流只占很小的一部分。但當(dāng)避雷器出現(xiàn)老化、受潮、絕緣下降以及表面污穢等情況時(shí)，容性電流變化不大，阻性電流會(huì)大大增加。所以帶電測(cè)試主要是檢測(cè)泄漏電流及其阻性分量。

其原理圖如圖1 所示：

圖1 氧化鋅避雷器等效圖

總的泄漏電流為I，容性電流Ic,阻性電流Ir，其：

當(dāng)避雷器受潮后，電阻R 將變小，而電壓U 將不會(huì)改變，相應(yīng)的阻性電流Ir 要變大。因此可以根據(jù)阻性電流的變化來說明避雷器是否受潮。在測(cè)試中最主要數(shù)據(jù)就是總泄漏電流和阻性電流，或者是總泄漏電流和φ 角。

2 測(cè)試方法

2.1 不帶PT 測(cè)試三只避雷器

此種方法是基于基波法原理測(cè)試的，比較適用于無法獲取電壓互感器二次電壓信號(hào)或某些特殊情況，只能測(cè)出總泄漏電流。阻性電流和φ 角都是未知的，無法直接檢測(cè)的量。根據(jù)總的泄漏電流利用快速傅立葉變換分析諧波而得出阻性分量，此種方法準(zhǔn)確性較低，對(duì)于避雷器初期劣化不是很敏感，但操作上方便，也較安全，也比較省時(shí)。

2.2 帶B 相PT 定量補(bǔ)償測(cè)三只避雷器

此種方法是采用B 相PT 作為參考電壓信號(hào)，取三相的計(jì)數(shù)器的泄漏電流，由于取B 相電壓，所以B 相避雷器可以直接得出測(cè)試結(jié)果，A、C 相角度要在儀器內(nèi)進(jìn)行加或減120°得出結(jié)果。但在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，對(duì)于一字排列的避雷器，中間B 相會(huì)通過雜散電容對(duì)A、C 相泄漏電流產(chǎn)生影響，如圖2 所示，影響大小取決于電壓等級(jí)以及B 相距A、C 相的距離，B 相由于會(huì)同時(shí)受到A、C 相的干擾，基本上干擾會(huì)抵消。一般A 相φ 減小2°到5°左右，阻性電流增大；C 相φ 增大2°到5°左右，阻性電流減小甚至為負(fù)；B 相基本不變。測(cè)試結(jié)果因?yàn)楦蓴_而不準(zhǔn)確，因此在測(cè)量時(shí)就會(huì)出現(xiàn)抗干擾和不抗干擾的選擇。抗干擾就是在測(cè)試過程中對(duì)A、C 兩相進(jìn)行補(bǔ)償，如測(cè)量A 相時(shí)增加2°到5°的補(bǔ)償干擾角，測(cè)量B 相時(shí)不補(bǔ)償，測(cè)量C 相時(shí)增加負(fù)2°到5°的補(bǔ)償干擾角，都是定量補(bǔ)償，數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確，存在過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償現(xiàn)象。而在80°到90°之間每變化1°，COS 值變化都至少在10%以上，所以測(cè)量時(shí)會(huì)有較大誤差。安全性上比方法1 要差些，省時(shí)上也不如方法1。

圖2 中間相對(duì)邊相干擾

2.3 帶B 相PT 去干擾測(cè)三只避雷器

此種方法類似于方法2，接線時(shí)無論測(cè)試哪一項(xiàng)都要把B 相的電流線接上，電壓信號(hào)線可以接B 相。補(bǔ)償角處理方式上與2 不同，此方法的處理方式是基于三相電流相位互差120°的原理，通過與B 相的相位角來對(duì)A、C 相的相位角進(jìn)行強(qiáng)制補(bǔ)償。例如測(cè)A 相避雷器，首先測(cè)量B 相實(shí)測(cè)電流和A 相電壓的相位角α，再測(cè)出A 相電壓和A 相實(shí)測(cè)電流的相位角β，干擾角等于120°－（α＋β）。對(duì)于三相電流電壓相位差不一致的避雷器來說此種方法也帶有很大誤差。對(duì)出現(xiàn)劣化的避雷器可能會(huì)出現(xiàn)誤判。

圖3 帶B 相PT 定量補(bǔ)償測(cè)三只避雷器

2.4 帶母線PT 測(cè)三只避雷器

此種方式基本上都是測(cè)試母線PT 避雷器的，不過線路避雷器也可以用此方式，由于母線電壓與線路電壓同大小同方向，所以可以利用母線PT 來代替線路PT，測(cè)試A 相避雷器時(shí)用A 相母線PT，測(cè)試B相避雷器時(shí)用B 相母線PT，測(cè)試C 相時(shí)用C 相母線PT，但測(cè)試時(shí)B相對(duì)A、C 相的干擾依然存在，測(cè)試結(jié)果與方法2 相差無幾。但操作上要比方法2 存在更大的風(fēng)險(xiǎn)，如“三誤”操作、損壞PT 保險(xiǎn)等，且更加耗時(shí)。

3 方式選取

針對(duì)上面4 種方法，我們采用了第2 種方法，但不進(jìn)行干擾角補(bǔ)償，因?yàn)殡妷旱燃?jí)和距離確定以后，中間相對(duì)邊相的干擾已經(jīng)基本確定，不會(huì)發(fā)生改變，每次測(cè)量時(shí)對(duì)其進(jìn)行縱向分析，這樣分析時(shí)干擾量基本被清除，分析判斷相對(duì)準(zhǔn)確，重復(fù)性較好，相對(duì)幾種方法既省時(shí)，也較安全方便。對(duì)于每年進(jìn)行大量避雷器的測(cè)試來說，此種方法是比較好的選擇。

4 結(jié)束語

社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求越來越高, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)帶電設(shè)備存在的隱患，掌握設(shè)備狀態(tài)，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障，對(duì)于選擇適合自身實(shí)際情況的帶電檢測(cè)方式方法對(duì)試驗(yàn)人員也提出了更高的要求。

［1］陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù)[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2001.

［2］楊殿成.金屬氧化物避雷器帶電測(cè)試干擾分析[J].高壓電器，2009.

［3］李順堯.金屬氧化鋅避雷器測(cè)試方法對(duì)比與分析[J].高壓電器,2010.