金屬氧化物避雷器帶電測試方法淺析

付東豐

（國網資陽供電公司，四川 資陽641300）

0 前言

避雷器是一種過電壓保護裝置，是電力系統安全運行的重要保障，而金屬氧化物避雷器由于其優良的非線性和大通流容量等優點，在電網中廣泛應用。由于氧化鋅避雷器閥片長期受工頻電壓的影響，會發生受潮、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行狀態，因此需要定期對其泄漏電流等參數進行測試，以保證其正常狀態運行。國網公司的十八項反措也明確提出每年雷雨季節前后要對避雷器進行帶電檢測泄漏電流試驗，足以說明其測試的重要性。

1 測試原理

運行中的氧化鋅避雷器在交流電壓的作用下，流經的泄漏電流有兩種：阻性電流和容性電流。其中阻性電流只占很小的一部分。但當避雷器出現老化、受潮、絕緣下降以及表面污穢等情況時，容性電流變化不大，阻性電流會大大增加。所以帶電測試主要是檢測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：

當避雷器受潮后，電阻R 將變小，而電壓U 將不會改變，相應的阻性電流Ir 要變大。因此可以根據阻性電流的變化來說明避雷器是否受潮。在測試中最主要數據就是總泄漏電流和阻性電流，或者是總泄漏電流和φ 角。

2 測試方法

2.1 不帶PT 測試三只避雷器

此種方法是基于基波法原理測試的，比較適用于無法獲取電壓互感器二次電壓信號或某些特殊情況，只能測出總泄漏電流。阻性電流和φ 角都是未知的，無法直接檢測的量。根據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，此種方法準確性較低，對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。

2.2 帶B 相PT 定量補償測三只避雷器

此種方法是采用B 相PT 作為參考電壓信號，取三相的計數器的泄漏電流，由于取B 相電壓，所以B 相避雷器可以直接得出測試結果，A、C 相角度要在儀器內進行加或減120°得出結果。但在現場測量時，對于一字排列的避雷器，中間B 相會通過雜散電容對A、C 相泄漏電流產生影響，如圖2 所示，影響大小取決于電壓等級以及B 相距A、C 相的距離，B 相由于會同時受到A、C 相的干擾，基本上干擾會抵消。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；B 相基本不變。測試結果因為干擾而不準確，因此在測量時就會出現抗干擾和不抗干擾的選擇。抗干擾就是在測試過程中對A、C 兩相進行補償，如測量A 相時增加2°到5°的補償干擾角，測量B 相時不補償，測量C 相時增加負2°到5°的補償干擾角，都是定量補償，數據并不準確，存在過補償或欠補償現象。而在80°到90°之間每變化1°，COS 值變化都至少在10%以上，所以測量時會有較大誤差。安全性上比方法1 要差些，省時上也不如方法1。

圖2 中間相對邊相干擾

2.3 帶B 相PT 去干擾測三只避雷器

此種方法類似于方法2，接線時無論測試哪一項都要把B 相的電流線接上，電壓信號線可以接B 相。補償角處理方式上與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A、C 相的相位角進行強制補償。例如測A 相避雷器，首先測量B 相實測電流和A 相電壓的相位角α，再測出A 相電壓和A 相實測電流的相位角β，干擾角等于120°－（α＋β）。對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。對出現劣化的避雷器可能會出現誤判。

圖3 帶B 相PT 定量補償測三只避雷器

2.4 帶母線PT 測三只避雷器

此種方式基本上都是測試母線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，測試A 相避雷器時用A 相母線PT，測試B相避雷器時用B 相母線PT，測試C 相時用C 相母線PT，但測試時B相對A、C 相的干擾依然存在，測試結果與方法2 相差無幾。但操作上要比方法2 存在更大的風險，如“三誤”操作、損壞PT 保險等，且更加耗時。

3 方式選取

針對上面4 種方法，我們采用了第2 種方法，但不進行干擾角補償，因為電壓等級和距離確定以后，中間相對邊相的干擾已經基本確定，不會發生改變，每次測量時對其進行縱向分析，這樣分析時干擾量基本被清除，分析判斷相對準確，重復性較好，相對幾種方法既省時，也較安全方便。對于每年進行大量避雷器的測試來說，此種方法是比較好的選擇。

4 結束語

社會對電力供應的可靠性要求越來越高, 及時發現帶電設備存在的隱患，掌握設備狀態，為電網安全、穩定運行提供可靠保障，對于選擇適合自身實際情況的帶電檢測方式方法對試驗人員也提出了更高的要求。

［1］陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術[M].北京:中國科學技術出版社,2001.

［2］楊殿成.金屬氧化物避雷器帶電測試干擾分析[J].高壓電器，2009.

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