500kV避雷器不拆引线试验方法及分析

500kV避雷器不拆引线试验方法及分析

王洵郑明海赵永发陈伟

（辽宁红沿河核电有限公司辽宁大连116001）

摘要：为降低500kV避雷器预试中拆除高压引线的风险，缩短检修工期，对现场不拆引线进行测量的试验方法进行研究。在现场试验的基础上，将测量结果与拆线试验数据进行比对，表明该方法正确、可行。

关键词：500kV；避雷器不拆引线预防性试验

引言

根据电网计划安排及《电力设备预防性试验规程》规定，输变电设备预防性试验采用集中停电、集中检修的方式。由于受停电时间限制，检修时间相对较短，而传统的预防性试验方法，各输变电设备都要拆下引线进行试验。核电站安全管理规定要求，高空拆装工作不允许使用升降车，必须搭设牢固的脚手架作业平台，需要耗费大量的时间、人力、物力。另一方面，频繁拆装引线会带来引线接触不良的隐患，同时由于引线位置较高，拆装工作有潜在的高空坠落风险，增加了人员安全隐患。

为解决以上问题，根据相关原理及设备特性，在保证预试准确性的前提下，笔者对红沿河核电站500kV避雷器不拆引线进行预试进行了分析，积累了相关经验，使该方法在现场得到了正确地应用。

1500kV氧化锌避雷器工作原理及传统试验方法

氧化锌避雷器MOA的基本结构是阀片，阀片的主要成分是氧化锌，具有优良的非线性。阀片的电特性可用图1所示的等值电路表示。

图1阀片的等值电路图2MOA伏安特性曲线

阀片在运行电压下呈绝缘状态，通过的电流很小（一般为10～15uA）。阀片承受电压升高，电流也随之增加，当电流达1mA时，则认为它开始动作，此时的电压称为起始动作电压，用U1mA表示，氧化锌避雷器限制过电压的作用就由此开始，随后逐渐加强。MOA的伏安特性见图2。

传统的试验方法为避雷器引线全部拆除，在三节避雷器的上口分别加电压，下口接地测量泄漏电流，如图3所示

图3传统试验方法

2不拆高压引线试验方法可行性分析

对拆引线与不拆引线两种方式分析为：首先，两种条件下的环境因素是一样的，外部电磁场对直流测试的影响差异可以忽略；其次，测试原理及仪器并未变化；最后，不拆引线试验时，避雷器上节、中节的试验电压的极性反向了，这是唯一的差别。根据GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》及其他相关参考文献：资料，MOA电阻片是非线性电阻片，同一数值的正、反向电压下其电流是相同的。这就为不拆除高压引线对避雷器反向加压进行测试的可行性提供了理论依据。

不拆引线进行MOA测试所需的直流发生器额定输出电流应大于3mA；现场所用的直流高压发生器满足上述技术要求。

3不拆高压引线试验方法

3.1MOA上节测量

如图4所示，在M点加压，避雷器基座上端D点与放电计数器断开，在D点经A3微安表接地。

图4上节MOA测量接线

根据基尔霍夫定律可知，通过中节和下节的电流值为A3表的读数，A1表的电流值为I，则流过上节电流I1=I-I＇，测量上节的直流1mA电压（U1mA）及0.75U1mA下的泄漏电流，完成上节测量。

3.2MOA中节测量

中节MOA的测试情况稍微复杂一点，但通过如图5中的测试方法和措施，中节直流1mA电压（U1mA）及0.75U1mA下泄漏电流的测量也是可以实现的。

在N点加压，避雷器的基座上端D点与放电计数器断开，在D点接入一高电阻（现场使用一10Kv放电棒放电电阻代替）经A3表接地。分别读取A1表电流值I、A3表电流值I3、A2表电流值I2；当I2先于I3达到1mA电流时，此时直流发生器的电压值即为中节的直流1mA电压，0.75U1mA下的泄漏电流为A2表的电流值；若I3先于I2达到1mA电流时，要适当增大串接高电阻的阻值，使得I2先于I3达到1mA电流，测量中节的直流1mA电压（U1mA）及0.75U1mA下的泄漏电流。I用于检测直流高压发生器输出电流，注意不能超出其额定输出电流范围，以保证直流高压发生器的安全。

D点接入高电阻R的目的：使下节避雷器和串接高电阻的通过1mA直流电流时的直流电压之和大于中节的直流1mA参考电压，同时防止了直流高压发生器的过负荷，也保证了避雷器基座上的电压不会发生闪络现象。U1mA时用直流分压器对D点电压进行监视测量，现场实测数据3KV，故不会对此处的绝缘造成任何破坏。

图5中节MOA测量接线

3.3MOA下节测量

下节MOA的测试如图6即可完成测试，避雷器的基座上端D点与放电计数器断开，在N点加压，读A2表的电流值，测量下节的直流1mA电压（U1mA）及0.75U1mA下的泄漏电流。

图6下节MOA测量接线

4.试验数据的对比分析

笔者用拆引线和不拆引线的方法对红沿河500KV开关站红瓦一线避雷器进行了试验对比，其试验结果如表1所示。

注：MOA的型号为Y20W-444/1106（西安西电避雷器有限公司）；温度为23℃，湿度为58%；Uc为拆引线试验的直流1mA电压；△U/UC表示两种试验方法测得的U1mA电压值之间的相对误差，△I为两种方法泄漏电流的差值。

对比分析时，以拆引线试验为基准。表1中△U/UC最大为0.9%；两种试验方法测得的泄漏电流最大仅相差2μA。两种试验方法的数据基本一致，证明该试验方法是正确可行的。

5.现场试验中的注意事项

（1）试验测量应全部采用高压屏蔽线（现场采用GYX-60的高压试验引线效果非常理想），另外还应注意高压测量引线的走向，且测量线与被试品的角度尽可能接近90度。

（2）试验时要注意试验回路的总电流不能超过直流高压发生器的额定电流；

（3）微安表的外壳应有良好的屏蔽，防止在试验过程中外界电场干扰影响试验数据的准确性；

（4）避雷器高压端的接地应可靠，如采用接地刀闸接地的，应检查接地刀闸是否到位，必要时另附接地线接地；试验中直流高压发生器的接地端有数伏的电压，在其下部要垫上绝缘垫。

（5）.如果在现场测量中发现U1mA和75%U1mA不合格，应认真检查试验设备及接线，或经拆线试验确认。

6结语

通过对比分析试验数据，证明笔者的不拆高压引线对500kV金属氧化物避雷器进行直流试验的方法简单易行，极大地降低了作业风险及劳动强度，测试结果准确，符合预防性试验规程要求。

参考文献：

[1]陈化钢.电力设备预防性试验方法及诊断技术[M].北京：中国科学技术出版社，2001.

[2]李建明，朱康.高压电气设备试验方法.北京：中国电力出版社，2007

[3]熊泰昌.电力避雷器的原理试验与维修［M］.北京：水力电力出版社，1999.

[4]全国避雷器标准化技术委员会．GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器［S］．北京：国家质量技术监督局，2000．

[5]电力工业部．DL／T596-1996电力设备预防性试验规程[s]．北京：中国电力出版社，2011．

作者简介：

王洵（1978-），男，电气工程师，主要从事电气设备绝缘预防性试验与专业技术管理工作。

郑明海（1974-），男，电气工程师，主要从事高压开关设备检修工作。

赵永发（1985-），男，电气工程师，主要从事高压开关设备检修工作。

陈伟（1988-），男，电气工程师，主要从事变压器及GIS设备检修工作。