避雷器带电测试的原理及仪器比较和现场事故缺陷分析赖锦超

避雷器带电测试的原理及仪器比较和现场事故缺陷分析赖锦超

赖锦超

（广东电网有限责任公司茂名供电局525000）

摘要：进行避雷器带电测试可对避雷器的运转状况作出有用的剖析判断，为及早发现和处理危险赢得时间，到达保证电网安全运转的意图。剖析对比了几种不一样的测验原理以及选用不一样原理和传输方式的避雷器带电测验仪的性能，介绍了深圳供电局实验研究所新研发的M21型避雷器带电测验仪的特色和运用情况。另外，经过一起由带电测验发现避雷器故障的现场实例，说明晰避雷器带电测验的必要性。主张思考运用避雷器带电测验取代原有的停电预防性实验。

关键词：金属氧化物避雷器；带电测试；泄漏电流；阻性分量

避雷器是一种过电压保护装置，是电力系统安全运转的重要保障，而金属氧化物避雷器因为其优良的非线性和大通流容量等长处，在电网中广泛应用。因为氧化锌避雷器阀片长时间受工频电压的影响，会发生受潮、老化等，阻性电流在必定程度上能够反映氧化锌避雷器的运转状况，因而需要定期对其走漏电流等参数进行测验，以保证其正常状况运转。国网公司的十八项反措也明确提出每年雷雨季节前后要对避雷器进行带电检查走漏电流实验，足以阐明其测验的重要性。

1避雷器带电测试的原理

运行状态的氧化锌避雷器，在运行电压下的总泄漏电流包括阻性电流和容性电流。在正常情况下流过金属氧化物避雷器的主要为容性电流，阻性电流只占很小的一部分，约为10%-20%。研究表明氧化锌避雷器的内部受潮、内部原件绝缘不良、阀片严重老化及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流却大大增加。因此监测运行情况下的泄漏电流尤其是阻性电流可以有效地反映氧化锌避雷器的绝缘状态。当避雷器污秽严重或受潮，结果为阻性电流的基波成分增长较大，谐波的含量增长不明显。当避雷器氧化锌阀片老化时，结果为阻性电流谐波的含量增长较大，基波成分增长不明显。当避雷器发生均匀劣化时，底部容性电流不发生变化；发生不均匀劣化时，底部容性电流增加。避雷器有一半发生劣化时，底部容性电流增加最多。

根据以上原理，测试运行电压下氧化锌避雷器的泄露全电流、阻性电流、功率损耗、谐波电流就可以判断氧化锌避雷器自身的变化情况，并且受天窗时间和天气状况的影响较小。

2现有仪器的性能比较

2.1仪器的原理分类

现市面上有很多种不同原理的避雷器带电测试仪，从测量方法上分：有使用阻性电流基波法或容性电流补偿法，需要取电压参考信号的，使用感应板法，从母线下的板子取参考信号的，也有采用谐波法，不用取电压参考信号的等等。现在，很多仪器都同时具有几种测量功能的，可在不同的环境下选用不同的方法，如：AI-6106同时具有3种功能：①采用PT二次电压做参考（二次法）测量阻性电流；②采用电场强度信号做参考（感应板法），用一个安放在B相MOA底座的感应板提供母线电压的相位信息，以分解阻性电流；③谐波分析法（谐波法）可作为判断MOA性能的一个辅助方法。

2.2仪器传输方式的分类

从信号处理类别可分为模拟信号和数字信号2大类。一般情况下，采样模拟信号的仪器都为有线传输电压信号（即采集了电压信号后通过同轴电缆传输到测试电流信号的主机），而数字信号的仪器则多为无线传输电压信号（即采集了电压信号后通过天线发射传输到测试电流信号的主机）。无线传输相对于有线传输具有一些优势，现场布线简单。采用这2种不同传输方式比较有代表性的仪器：①模拟信号的仪器有线传输的，如LCD-4泄漏电流测试仪、MOA-RCD阻性电流测试仪等；②数字信号无线传输的仪器，如HD2891E－8型、AI-6106、YHX－H、YBC－III氧化锌避雷器带电测试仪等。以往，深圳供电局主要使用的仪器为日本进口的LCD-4型泄漏电流测试仪和常州苏电科技有限公司生产的HD2891E-8型泄漏电流测试仪。LCD-4型泄漏电流测试仪测量准确，可靠性高，但该仪器采用模拟测量，对器件的一致性和参数准确性有严格要求，容易受环境、高次谐波及零点漂移的影响。另外，LCD-4型泄漏电流测试仪结构复杂、体积庞大、全套设备自重超过20kg，必须使用有线的方式传输参考电压，现场试验布线极其麻烦，搬运仪器和拆接线需花费大量时间，完成一个220kV变电站的避雷器带电测试需4人花120min以上的时间。HD2891E-8型泄漏电流测试仪是近两年才开始在深圳供电局使用的测试仪器，其最大特点是PT端子抽取出的电压信号可通过无线的方式传输至处理器，可为测试人员省去施放比较电压信号线的工作量。该仪器的设计发送最大作用距离为300m，但由于其采用了调频发射的制式，在现场中受无线电干扰很严重，在实际场地中，其有效工作距离只有十几米。因此，该仪器的使用就只局限于110kV变电站的避雷器测试。另外，该仪器的使用可靠性也不及LCD-4。由于以上的一些原因，使得有线传输的LCD-4型泄漏电流测试仪仍然作为一种经典的仪器被广泛应用于现场。

3现场事故的缺陷

以容性电流补偿法试验为例，具体分析试验过程中需要注意的事项。

（1）几个人同时工作又呼应困难时，应该设专门人员指挥，并明确指示的方式，必要时使用通讯工具（对讲机，手机等）。利用通讯工具时，应事先检查工具是否完好。（2）试验前必须对试验设备和专用测试线（电流，电压线）进行检查，以确保试验可靠有效进行。（3）为了防止在试验过程中由于内部短路试验造成TV的损害，在电压信号线端极上安装保险丝（通常为0.2），以确保高压电路没有短路。目前，许多市售的试验设备都安装有电压隔离装置，其主要作用是防止TV二次短路。在获取电压时，要仔细审查图纸，仔细检查两个终端端子的编号，以确保接线正确，最好是两个人配合。电压信号只能从测量或测量端子获得，不能从终端保护端子获取，以避免出现继电保护故障。此外，测试电压时金属夹的表面不能裸露，必须使用绝缘护套，以防止短路。电压信号线的设置要确保TV和带电设备保持安全距离。在很多试验者的潜意识中，TV侧避雷器端子是不带电的，但有时忽视输电线路走廊的电压。当布线人员遇到障碍不方便布线时，容易做出抛电压信号线的行为，而布线人员的视野往往只注意前部和后部，很容易忽视的头顶上的带电设备，然后投掷过程中不可避免产生高压线对地放电。因此，较长的信号线布线不能乱甩线，以免发生危险，布线过程中应始终有监护人。（4）试验前，必须对被测设备上安装的漏电流监视器进行检查，有疑问时采用钳形电流表现场比较，以确保没有断裂现象。（5）取得电流信号时，操作员手持引线（或用绝缘杆）最高不得超过漏电流监视器的顶端。尤其是35、110千伏间隔的构架较低，要注意试验人员和绝缘杆与带电设备的安全距离，防止触电。在作业过程中，必须有专人监控。（6）测出具体参数后，拆除电压导线时必须先断开TV侧面的端子，然后再断开仪表盘上的终端。当地面潮湿时，若先断开仪表盘上的终端而TV侧面的端子未断，容易导致TV二次短路。（7）经过试验后，拆除线路电压电流信号时要注意先拆电压，电流线，再拆接地线，否则可能会导致人员触电。

4现场案例的分析

220kV泥乔站110kV泥水乙线B相线路避雷器带电测试报告

4.1设备铭牌

4.2带电测试数据

4.3、结论

220Kv和110kV泥水乙线线路避雷器A、C相测试数据2014年与2013年相比无明显变化，B相总电流（Ix）2014年较2013年增长13.5%，阻性电流（Ir1p）2014年较2013年增加300%（规程规定阻性电流增加1倍时应停电检查），初步分析此为避雷器绝缘劣化所致，建议停电进行检查。

结论

由此可见，避雷器带电测试电力设备的检修由过去的计划检修向状态检修发展势在必行，对氧化锌避雷器进行带电测试是十分必要的。它的测试方法简单方便，试验数据稳定，能够反应氧化锌避雷器的绝缘状况。应根据现场的实际情况选择适合的试验方法，对测量数据也应根据现场进行综合判断。避雷器带电测试本身就已经考查了避雷器的运行状况，而且是在实际的运行环境中进行的，更能反映情况，因此可考虑取消已进行了带电测试的避雷器的预防性试验，仅对带电测试发现问题的避雷器进行耐压试验。

参考文献：

[1]谢鹏，张国栋.金属氧化物避雷器试验测试方法的发展及应用［J］.电瓷避雷器，2006（5）：36-41.

[2]李卫东.对氧化锌避雷器报警电流参考标准值的建议［J］.高压电器，2003，39（5）：39-40.