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氧化锌避雷器泄漏电流测试方法

来源:网络    发布于:2012-5-23 9:55:22    点击:85    品牌:登瑞电气    【进入产品中心

1 前言

近年来,金属氧化物避雷器(下文简称氧化锌避雷器)以其优异的技术性能逐渐取代了其它类型的避雷器,成为电力系统的换代保护设备。由于氧化锌避雷器没有放电间隙,氧化锌电阻片长期承受运行电压,并有泄漏电流不断流过氧化锌避雷器各个串联电阻片,这个电流的大小取决于氧化锌避雷器热稳定和电阻片的老化程度。如果氧化锌避雷器在动作负载下发生劣化,将会使正常对地绝缘水平降低,泄漏电流增大,直至发展成为氧化锌避雷器的击穿损坏。所以监测运行中氧化锌避雷器的工作情况,正确判断其质量状况是非常必要的。氧化锌避雷器的质量如果存在问题,那么通过氧化锌避雷器电阻片的泄漏电流将逐渐增大,因此我们可以把测量氧化锌避雷器的泄漏电流作为监测氧化锌避雷器质量状况的一种重要手段。

 

2 泄漏电流测量仪器原理

常见的氧化锌避雷器泄漏电流测量仪器按其工作原理分为两种:容性电流补偿法和谐波分析法。

2.1 容性电流补偿法

容性电流补偿法是以去掉与母线电压成π/2相位差的电流分量作为去掉容性电流,从而获得阻性电流的方法。

2.2 谐波分析法

谐波分析法是采用数字化测量和谐波分析技术,从泄漏电流中分离出阻性电流基波值。

3 泄漏电流测试方法

3.1 在线监测

近年来,有部分研究单位或生产厂家推出了在线监测系统或在线监测器,可以不间断地监测氧化锌避雷器的泄漏总电流或阻性电流,发现泄漏电流有增大趋势时,再做带电检测或停电做直流试验,也收到了良好的效果。

3.2 定期带电检测

氧化锌避雷器的定期检测是指在不停电情况下定期测量氧化锌避雷器的泄漏电流或功率损耗,然后根据测试数据对氧化锌避雷器的运行状况作出分析判断,对隐患作到早发现早处理,确保电网安全运行。

4 影响氧化锌避雷器泄漏电流测试结果的几种因素分析

4.1 氧化锌避雷器两端电压中谐波含量的影响

实测证明,谐波电压是从幅值和相位两个方面来影响氧化锌避雷器阻性电流IRP的测量值,谐波状况不同,可能使测得的结果相差很大。而阻性电流基波峰值IRIP则基本不受谐波成份影响,因此建议现场测试判定氧化锌避雷器的质量状况时应以阻性电流基波峰值IRIP为准。

根据谐波法原理生产的泄漏电流测量仪,由于它对氧化锌避雷器两端电压波形要求较高,电压中所含谐波对测量结果影响很大,如三次谐波量超过0.5%就可能使测量结果出现很大的误差,因此,在电压波形畸变、三次谐波含量较大的情况下,谐波法只能局限于同一产品同一试验条件下的纵向比较。

4.2 氧化锌避雷器两端电压波动的影响

由于电力系统的运行情况是不断变化的,特别是系统电压的变化对氧化锌避雷器的泄漏电流值影响很大。根据实测数值分析,氧化锌避雷器两端电压由相电压(63kV)向上波动5%时,其阻性电流一般增加13%左右。因此在对氧化锌避雷器泄漏电流进行横向或纵向比较时,应详细记录氧化锌避雷器两端电压值,据此正确判定氧化锌避雷器的质量状况。

4.3 氧化锌避雷器外表面污秽的影响

氧化锌避雷器外表面的污秽,除了对电阻片柱的电压分布的影响而使其内部泄漏电流增加外,其外表面泄漏电流对测试精度的影响也不能忽视。污秽程度不同,环境温度不同,其外表面的泄漏电流对氧化锌避雷器的阻性电流的测量影响也不一样。由于高压避雷器的阻性电流较小,因此即使较小的外表面泄漏电流也会给测试结果带来误差。

4.4 温度对氧化锌避雷器泄漏电流的影响

由于氧化锌避雷器的氧化锌电阻片在小电流区域具有负的温度系数及氧化锌避雷器内部空间较小,散热条件较差,加之有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度。这些都会使氧化锌避雷器的阻性电流增大,电阻片在持续运行电压下从+20℃~+60℃,阻性电流增加79%,而实际运行中的氧化锌避雷器电阻片温度变化范围是比较大的,阻性电流的变化范围也很大。

4.5 湿度对测试结果的影响

湿度比较大的情况下,一方面会使氧化锌避雷器瓷套的泄漏电流增大,同时也会使芯体电流明显增大,尤其是雨雪天气,氧化锌避雷器芯体电流能增大1倍左右,瓷套电流会成几十倍增加。氧化锌避雷器泄漏电流的增大是由于氧化锌避雷器存在自身电容和对地电容,氧化锌避雷器的芯体对瓷套、法兰、导线都有电容,当湿度变化时,瓷套表面的物理状态发生变化,瓷套表面和氧化锌避雷器内部阀片的电位分布也发生变化,泄漏电流也随之变化。

4.6 运行中三相氧化锌避雷器的相互影响

由于运行中呈一字形排列的三相氧化锌避雷器,相邻相通过杂散电容等的影响,使得两边相氧化锌避雷器底部的总电流相位发生变化,其值与氧化锌避雷器的安装位置有关,氧化锌避雷器相间距离越近,影响越大,一般两边相氧化锌避雷器底部总电流相位变化3°左右,在运行电压下,氧化锌避雷器底部总电流的相角每变化1°,则阻性电流基波数值变化15%左右。这使得测量结果显示出如下规律:电压与电流夹角φA<φB<φC,阻性电流IRA>IRB>IRC。在实测中,应考虑这一因素的影响。

4.7 测试点电磁场对测试结果的影响

测试点电磁场较强时,会影响到电压U与总电流IX的夹角,从而会使测得的阻性电流峰值数据不真实,给测试人员正确判断氧化锌避雷器的质量状况带来不利影响。
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