唐小峰 崔林麗 何金梅 周洪立 張慶瑩

南寧供電局，中國(guó)·廣西 南寧 530031

1 引言

傳統(tǒng)的避雷器帶電測(cè)試存在以下幾方面的問(wèn)題，首先，避雷器帶電測(cè)試儀和電壓信號(hào)發(fā)射器體積較大，單次試驗(yàn)至少需4 人方可進(jìn)行。其次，測(cè)試人員頻繁打開(kāi)端子箱將電壓取樣線接入PT 計(jì)量端子，可能造成PT 二次短路，對(duì)設(shè)備及人身造成傷害。最后，電流信號(hào)采集需用高空鉗將試驗(yàn)線接到放電計(jì)數(shù)器端部，此過(guò)程極易發(fā)生與運(yùn)行設(shè)備碰撞和帶電部位安全距離不足的可能，增大設(shè)備損壞和人員觸電的風(fēng)險(xiǎn)。最后，使用高空鉗引接線這種非直接接觸式作業(yè)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度較低、經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)測(cè)試。

因此，如何縮短避雷器帶電測(cè)試時(shí)間、人員，提升試驗(yàn)效率、準(zhǔn)確度是班組急需解決的問(wèn)題。

2 技術(shù)方案

2.1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

新型避雷器帶電測(cè)試裝置主要包含電流信號(hào)采集單元和電壓信號(hào)采集單元兩部分。其中，電流信號(hào)采集單元由測(cè)試儀主機(jī)、開(kāi)關(guān)接頭和避雷器計(jì)數(shù)器組成，測(cè)試儀主機(jī)和避雷器計(jì)數(shù)器通過(guò)開(kāi)關(guān)接頭插接連接；電壓信號(hào)采集單元主要由發(fā)射器、空氣開(kāi)關(guān)組成，發(fā)射器通過(guò)天線與測(cè)試儀主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)線連接。測(cè)試儀主機(jī)具有直插式測(cè)試接口、發(fā)射器電壓信號(hào)采集回路固定連接于PT 端子箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)一鍵采集電壓信號(hào)[1]。

針對(duì)現(xiàn)有避雷器帶電測(cè)試存在的問(wèn)題，項(xiàng)目組設(shè)計(jì)并制作了一種避雷器帶電測(cè)試發(fā)射裝置，包括電流信號(hào)采集單元和電壓信號(hào)采集單元；電流信號(hào)采集單元主要由測(cè)試儀主機(jī)、開(kāi)關(guān)接頭和避雷器計(jì)數(shù)器組成，測(cè)試儀主機(jī)和避雷器計(jì)數(shù)器通過(guò)開(kāi)關(guān)接頭插接連接。電壓信號(hào)采集單元主要由發(fā)射器組成，發(fā)射器通過(guò)天線與測(cè)試儀主機(jī)數(shù)據(jù)的無(wú)線連接。

電流信號(hào)采集單元結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1，電壓信號(hào)采集單元結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2。

圖1 電流信號(hào)采集單元結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 電壓信號(hào)采集單元結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 實(shí)施方式

如圖1 和圖2所示，本實(shí)用新型避雷器帶電測(cè)試巡檢裝置，包括電流信號(hào)采集單元和電壓信號(hào)采集單元；電流信號(hào)采集單元主要由測(cè)試儀主機(jī)、開(kāi)關(guān)接頭和避雷器計(jì)數(shù)器組成，測(cè)試儀主機(jī)和避雷器計(jì)數(shù)器通過(guò)開(kāi)關(guān)接頭插接連接；電壓信號(hào)采集單元主要由發(fā)射器、天線、空氣開(kāi)關(guān)組成，發(fā)射器通過(guò)天線與測(cè)試儀主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)線連接。電壓回路固定裝在PT 端子箱中，合上空開(kāi)即可獲取電壓信號(hào)。其中，測(cè)試主機(jī)用于測(cè)試避雷器的全電流、阻性電流、諧波電流、功率損耗及功率因數(shù)角等試驗(yàn)數(shù)據(jù)；開(kāi)關(guān)接頭用于將避雷器的電流信號(hào)從避雷器計(jì)數(shù)器引下，以便于電流信號(hào)采樣使測(cè)試時(shí)避免使用高空鉗接線；發(fā)射器用于從PT 端子箱中采集電壓信號(hào)；天線用于發(fā)射器向測(cè)試主機(jī)傳送電壓信號(hào)。

在進(jìn)行避雷器帶電測(cè)試時(shí)，只需打開(kāi)測(cè)試主機(jī)和發(fā)射器開(kāi)關(guān)，在測(cè)試主機(jī)接收到發(fā)射器的電壓信號(hào)后，將測(cè)試主機(jī)插入開(kāi)關(guān)接頭，按下測(cè)試鍵即可完成測(cè)試。與傳統(tǒng)的避雷器帶電測(cè)試相比，測(cè)試人員可由4 人減少為2 人，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了勞動(dòng)成本。電流信號(hào)已下引至開(kāi)關(guān)接頭，電流信號(hào)采集不再使用高空鉗，避免了與運(yùn)行設(shè)備碰撞和帶電部位安全距離不足的可能，消除了人員觸電和設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)；由高空牽引接線這種非直接接觸式作業(yè)方法，轉(zhuǎn)為直接插入式測(cè)試方法縮短試驗(yàn)時(shí)間、提高試驗(yàn)數(shù)準(zhǔn)確度、減少重復(fù)測(cè)試可能。電壓信號(hào)采集裝置固定在端子箱4 內(nèi)，測(cè)試時(shí)合上發(fā)射器開(kāi)關(guān)即可、消除由于PT 二次短路對(duì)設(shè)備及人身造成傷害風(fēng)險(xiǎn)[2]。

此方案測(cè)試適用于在運(yùn)行電壓下測(cè)量氧化鋅避雷器交流泄漏電流。這可以在一定程度上反映MOA 運(yùn)行的狀態(tài)。在正常運(yùn)行情況下，流過(guò)避雷器的電流主要為容性電流，阻性電流只占很小一部分，約為10%~20%。當(dāng)發(fā)片老化、避雷器受潮時(shí)，容性電流變化不大，阻性電流大大增加。所以測(cè)量中注意防止干擾。此時(shí)應(yīng)采用以下兩種方法排除數(shù)據(jù)的干擾。

①手動(dòng)補(bǔ)償：選擇“手動(dòng)補(bǔ)償”后可以設(shè)置（8）（9）（10）處的補(bǔ)償角度。儀器將角度定義在0~359.99°。所有角度都可以加減360°，如120°與-240°或者180°與-180°分別表示同一個(gè)角度。注意：補(bǔ)償什么角度一定要有依據(jù)。

②自動(dòng)邊補(bǔ)：測(cè)量三相MOA 時(shí)，由于相間干擾影響，A、C 相電流相位都要向B 相方向偏移，一般偏移角度2~4°，這導(dǎo)致A 相阻性電流增加，C 相變小甚至為負(fù)。

③自動(dòng)邊補(bǔ)（邊相補(bǔ)償）原理是：假定B 相對(duì)A、C影響是對(duì)稱的，測(cè)量出Ic 超前Ia 的角度Φca，A 相補(bǔ)償Φ0a=（Φca-120°）/2，C 相補(bǔ)償Φ0c=-（Φca-120°）/2。這種方法實(shí)際上對(duì)A、C 相阻性電流進(jìn)行了平均，也有可能掩蓋問(wèn)題。因此還是建議考核沒(méi)有邊相補(bǔ)償?shù)脑紨?shù)據(jù)。

現(xiàn)場(chǎng)的干擾可能是復(fù)雜的，如果不能進(jìn)行合理補(bǔ)償，則建議記錄沒(méi)有補(bǔ)償?shù)脑紨?shù)據(jù)，考察數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。

實(shí)施方式見(jiàn)圖3。

圖3 實(shí)施方式

3 結(jié)論和建議

本新型避雷器帶電測(cè)試裝置將帶電測(cè)試儀和電壓發(fā)射器體積縮小，使得發(fā)射器可固定在PT 端子箱內(nèi)，每次試驗(yàn)取電壓信號(hào)只需打開(kāi)單元電源即可，單人即可操作。且該裝置具有一鍵控制電壓信號(hào)發(fā)射、直接插入式測(cè)試和數(shù)據(jù)回傳等功能，測(cè)試誤差小、重復(fù)性好，降低了人身觸電、設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)，單次試驗(yàn)用人少、作業(yè)成本低，測(cè)試時(shí)間短、工作效率高。操作本裝置簡(jiǎn)單方便，對(duì)測(cè)試人員技能水平要求不高，運(yùn)行人員日常巡視時(shí)即可進(jìn)行測(cè)試，且試驗(yàn)數(shù)據(jù)可通過(guò)內(nèi)置傳輸裝置回傳至試驗(yàn)班組進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。測(cè)量值與初始值比較，當(dāng)阻性電流增加50%時(shí)應(yīng)該分析原因，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、適當(dāng)縮短檢測(cè)周期；當(dāng)阻性電流增加1 倍時(shí)應(yīng)停電檢查[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，該裝置操作方便，可實(shí)現(xiàn)一鍵控制電壓信號(hào)發(fā)射、直接插入式測(cè)試和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)回傳等功能，測(cè)試誤差小、重復(fù)性好，人身觸電、設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)低，單次試驗(yàn)用人少、作業(yè)成本低，測(cè)試時(shí)間短、工作效率高。