淺析減小避雷器帶電測試誤差及改進(jìn)

薛利軍+張克勝

【摘 要】 避雷器是保護(hù)供電和電廠電站中各種電氣設(shè)備收到過高電壓沖擊從而造成損壞的設(shè)備，尤其是雷雨時(shí)節(jié)前必須對避雷器進(jìn)行帶電高壓測試，這樣才能準(zhǔn)確地檢測出避雷器的安全性能。文章從如何提高避雷器帶電測試的準(zhǔn)確度入手，分析了避雷器帶電測試的原理和引起其測試誤差的主要原因，并提出了減小避雷器帶電測試誤差的改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】 避雷器 ?帶電測試 ?伏安特性測試 ?諧波分析 ?法蘭屏蔽

避雷器是供電系統(tǒng)中非常重要的過電壓保護(hù)裝置，它處在安全運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到整個(gè)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。就現(xiàn)在電力技術(shù)發(fā)展的程度，金屬氧化物避雷器以其優(yōu)越的流通能力以及非線性特征，被廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中。為了保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，電力部門頒布了《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)流程》，其中明確規(guī)定，每年都必須定期對避雷器進(jìn)行檢測，檢測應(yīng)包含如下內(nèi)容：0.75U1mA下的泄漏電流、直流1mA電壓、底座絕緣狀況、絕緣電阻等。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)的用電需求一直在增加，電力系統(tǒng)承受了巨大的壓力，同時(shí)也給避雷器的帶電測試帶來了一定的影響，同時(shí)供電系統(tǒng)的周邊帶電設(shè)備以及避雷器自身存在的干擾因素，這些測量結(jié)果不能正確的反映避雷器的性能，導(dǎo)致避雷器存在安全隱患，因此，探索降低避雷器帶電測試誤差并對其進(jìn)行改進(jìn)勢在必行。

1 避雷器帶電測試的原理

目前，避雷器帶電測試方法的原理包括：諧波分析法、基波法、補(bǔ)償法、阻性電流三次諧波發(fā)、總泄露電流法等，綜合各種帶電測試的效果，最常用的兩種測試方法為基波法和補(bǔ)償法，根據(jù)現(xiàn)場測量取電壓信號(hào)方式的不同，可以分為不取電壓互感器（TV）二次信號(hào)與取TV二次信號(hào)兩種方法，其中不參考電壓信號(hào)基于的是基波法原理，取參考信號(hào)基于的是補(bǔ)償法原理：其一，不取參考電壓信號(hào)法的帶電測試原理：當(dāng)在某種特殊的狀況下不能夠獲取電壓互感器二次側(cè)的信號(hào)時(shí)，取參考電壓信號(hào)的避雷器帶電測試儀就不能正常使用，在這種狀況下使用不取參考電壓信號(hào)的避雷器帶電測試儀，根據(jù)計(jì)算方式以及參考角度，其分為三種，即依據(jù)統(tǒng)計(jì)原理審定、電流法設(shè)定以及角度提前設(shè)定;其二，參考電壓信號(hào)法的帶電測試原理：通過有線方式或者無線方式發(fā)送同步信號(hào)，電壓隔離器將電壓互感器的二次信號(hào)經(jīng)過A/D處理后變成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過有線信道或者無線信道傳輸?shù)较鄳?yīng)的儀器中，經(jīng)過儀器的變換，形成基本，采用投影法計(jì)算出電流基波的峰值，因?yàn)榛ǖ臄?shù)值相對穩(wěn)定，能夠直觀地檢測到避雷器的性能。

2 引起避雷器帶電測試誤差的原因

引起避雷器帶電測試準(zhǔn)確性的因素有許多，其中主要包括避雷器表面的污穢、濕度和溫度、電磁場干擾等，以下為具體的影響分析：避雷器表面污穢。由于避雷器通常都是安裝在戶外，周邊環(huán)境很容易對其造成影響，導(dǎo)致許多污穢累積在避雷器的表面，而避雷器的瓷套很容易受到外界灰塵的影響，這些表面的污穢不僅影響了電阻片柱的電壓分布狀況，導(dǎo)致其內(nèi)部泄露的電流量增加，還會(huì)導(dǎo)致避雷器外部電流顯著地增大，由于避雷器自身的阻性電流相對較小，導(dǎo)致很小的表面漏電都會(huì)給避雷器的帶電測試結(jié)果造成影響，產(chǎn)生誤差。濕度和溫度的影響。如果避雷器周圍的濕度相對較大，避雷器瓷套表面的泄露電流將會(huì)增大，尤其是在雨雪天氣，環(huán)境的濕度相對較大，瓷套表面泄露的電流明顯增大，對避雷器帶電測試造成影響，產(chǎn)生誤差。由于避雷器的內(nèi)部空間相對較小，導(dǎo)致其散熱狀況相對較差，再加上用功損耗會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致避雷器的電阻片的溫度明顯超過環(huán)境的溫度，這些因素都會(huì)導(dǎo)致避雷器內(nèi)部阻性電流增大，由于避雷器電阻片的溫度變化范圍相對較大，導(dǎo)致阻性電流的變化范圍也相對較大。總而言之，在不同的濕度和溫度條件下，避雷器的阻性電流、泄露電流都會(huì)發(fā)生變化，對避雷器的帶電測試造成影響，產(chǎn)生誤差。周圍強(qiáng)電場的靜電耦合。通常狀況下，避雷器周邊眾多的帶電設(shè)備將會(huì)形成復(fù)雜的電場，其影響避雷器帶電測試準(zhǔn)確性的原因主要表現(xiàn)為：U相泄露電流對U相電壓的相位角受V相電壓感應(yīng)而變小，導(dǎo)致U相阻性電流增大，W相泄露全電流對W相電壓的相位角受V相電壓感應(yīng)而增大，導(dǎo)致W相阻性電流降低，V相的泄露全電流和阻性電流受感應(yīng)電壓的影響相對較小，這是因?yàn)閃相、U相對V相的感應(yīng)相互抵消。

3 減小避雷器帶電測試誤差的措施

在避雷器的型式實(shí)驗(yàn)中添加伏安特性測試。想要在避雷器的型式試驗(yàn)中增加伏安特性測試，其中應(yīng)該包括交流參考電壓、持續(xù)運(yùn)行電壓以及系統(tǒng)額定運(yùn)行電壓等的阻性電流或者全電流，進(jìn)行避雷器帶電測試的過程中，在不同運(yùn)行電壓下測得的數(shù)據(jù)根據(jù)被測避雷器的伏安特定進(jìn)行插值等效至相同電壓，然后根據(jù)不同型號(hào)的避雷器的伏安特性曲線，這樣得出檢測結(jié)果的可比性將會(huì)明顯提高，實(shí)現(xiàn)減小誤差的目的。對電壓進(jìn)行諧波分析，根據(jù)相應(yīng)電壓的諧波進(jìn)行諧波補(bǔ)償。帶電測試的阻性電流諧波中，包含在電壓諧波激勵(lì)作用下產(chǎn)生諧波分量和非線性特性產(chǎn)生的諧波分量，其中非線性特性產(chǎn)生的諧波分量是顯示避雷器老化的重要指標(biāo)，而電壓諧波激勵(lì)作用下產(chǎn)生的諧波分量為干擾因素，應(yīng)該消除，消除的步驟表現(xiàn)為：測試儀器將電壓進(jìn)行傅立葉分解，獲得相應(yīng)的諧波分量，根據(jù)避雷器的頻率相應(yīng)特性進(jìn)行諧波補(bǔ)償，然后得出相應(yīng)的諧波分量和阻性電流，根據(jù)獲得的諧波分量進(jìn)行相應(yīng)的諧波補(bǔ)償。對法蘭以及引下線進(jìn)行屏蔽。在避雷器制造的過程中，在不減弱外絕緣的基礎(chǔ)上，添加一個(gè)結(jié)構(gòu)緊固的法蘭屏蔽層，將各節(jié)法蘭進(jìn)行屏蔽，然后將引下線接入到計(jì)數(shù)器中，在計(jì)數(shù)器上方預(yù)留測試端子或者測試孔，這樣能夠消除環(huán)境因素以及表面污穢對測試結(jié)果的影響，無論是停電檢測還是帶電測試，其測試結(jié)果都相對穩(wěn)定，沒有相間差別，顯著地減小了避雷器帶電測試的誤差。其他措施。為了減小避雷器帶電測試誤差，還應(yīng)該的措施包括：采用自動(dòng)補(bǔ)償法、降低數(shù)據(jù)波動(dòng);采用正確的操作儀器，減小測量誤差、碎石檢查電池的電量，保證電池電量充足;配備專門的測試人員，強(qiáng)化對人員的專業(yè)技能培訓(xùn)。

4 結(jié)語

總之，影響避雷器帶電測試的因素有許多，想要減小避雷器帶電測試的誤差，就應(yīng)該準(zhǔn)確地找出因此避雷器帶電測試誤差的原因，然后采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，盡可能地降低誤差，進(jìn)而保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

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