屏蔽法測量金屬氧化物避雷器的泄漏電流

秦錕

(云南電網有限責任公司保山供電局，云南 保山 678000)

屏蔽法測量金屬氧化物避雷器的泄漏電流

秦錕

(云南電網有限責任公司保山供電局，云南 保山 678000)

泄漏電流是表征其性能的重要參數，隨著運行時間的增長，試驗值臨界于規程值，不能作出準確的判斷。以500 kV金屬氧化物避雷器的預防性試驗為例，分析了避雷器試驗中影響泄漏電流的因素及常規試驗方法測量誤差大的原因，提出了在試驗時用屏蔽線進行避雷器試驗的俗稱屏蔽法的試驗方法，以減小測量誤差及工作量。

屏蔽法；金屬氧化物；避雷器；泄漏電流

0 前言

金屬氧化物避雷器 (以下簡稱MOA)具有無間隙、無續流等優異的技術性能逐漸取代其他類型避雷器，在電力系統中得到廣泛的應用。MOA的泄漏電流是表征其性能的重要參數，施加0.75 U1 mA時要求它不大于50 μA[1]。隨著運行時間的增長，其MOA泄漏電流值臨界于規程值，不能作出準確的判斷。現場影響泄漏電流試驗的因素較多，尤其是500 kV變電站，每相MOA一般都有3節，試驗時其頂部往往接地，故現場單節泄漏電流的測量值大于實際值，給試驗數據的準確判斷帶來困難。在現場試驗中，采用常規的試驗方法，登高作業次數較多，給試驗增加了不安全性。本文以500 kV變電站MOA的預防性試驗為例，分析影響泄漏電流測量的因素，對現場測量方法進行研究，提出了在試驗時用屏蔽線進行MOA試驗的俗稱屏蔽法的試驗方法，以減小測量誤差及工作量。

1 影響泄漏電流試驗的因素

1.1 高壓引線的影響

在圖1接線中，高壓引線及高壓輸出端均暴露在空氣中，其對地、對絕緣支撐物和臨近設備等均有一定的雜散電流、泄漏電流流過。

圖1 高壓引線對地雜散電流及表面泄漏電流示意圖

I0：試品內部泄漏電流 I1：高壓引線對地雜散電流I2：屏蔽線對地雜散電流 I3：高壓引線及高壓端通過空氣對地雜散電流 I4：高壓引線對臨近設備的雜散電流I5：設備外殼表面對地的泄漏電流

通過圖1可以看出，在不同位置時流過微安表的電流分別是：

現場的試驗過程中，PA 1位置微安表接于高壓端，使用屏蔽線將高壓引線的泄漏電流屏蔽，誤差較??；PA 2位置誤差最大，且不容易屏蔽，一般不使用此試驗接線；PA 3位置，雜散電流I1、I2、I3、I4不通過微安表，且I5可以通過磁套清潔消除，誤差最小，現場試驗中通常采用此接線。

1.2 溫度對泄漏電流的影響

溫度對泄漏電流測量結果影響較大。溫度升高，絕緣電阻下降，泄漏電流增大，不同材質、不同結構的試品其變化特性不同。對于不同溫度下測量的泄漏電流值進行比較時，要考慮溫度的影響。

1.3 殘余電荷的影響

MOA絕緣中的殘余電荷是否放盡，直接影響泄漏電流的數值。當殘余電荷極性與直流輸出電壓同極性時，泄漏電流有偏小的誤差；極性相反時，有偏大的誤差。因此泄漏電流試驗前和重復試驗時，均需要對被試品進行充分放電[2-3]。

2 常規試驗方法及誤差

圖2 上節MOA試驗接線簡圖

I1：上節泄漏電流I2：上節磁套泄漏電流I3：中、下節泄漏電流I4：中、下節磁套泄漏電流

圖2為3節MOA上節泄漏電流常規試驗接線，由于上節頂部接地，只能采取上節底部加壓，微安表接直流發生器高壓輸出端，高壓引線加屏蔽的測量方法。設微安表的讀數為I0，則：

因此，按圖2接線的泄漏電流相對誤差為：

式中I2、I4可以通過清潔磁套排除，故引起測量誤差主要是I3，因此△I=I3/I1，現分兩種情況來分析測量誤差△I。

1)U1mA下泄漏電流測量時，外施電壓U試= U1mA(6)，中、下節 MOA上的電壓分別為 0.5 U1mA，因MOA的非線性，I3＜50 μA，而這時微安表讀數I0為1 000 μA，故上節泄漏電流I1≈I0=1 000 μA，其相對誤差△I＜5%，可忽略不計。

2)0.75 U1mA下泄漏電流測量時，U試=0.75 U1mA(7)，上、中、下3節MOA上的電壓分別為0.75 U1mA、0.375 U1mA、0.375 U1mA，3節 MOA的泄漏電流都比較小，根據 MOA的非線性曲線[4]，中下節引起的誤差就不能忽略[5]。

中、下節試驗時將微安表接在圖1中PA 3的位置，微安表只讀取本節的泄漏電流，采用屏蔽線可消除本節磁套產生的泄漏電流，誤差較小。

3 屏蔽法試驗接線及誤差分析

圖3 屏蔽法試驗的接線圖

AB、CD為帶屏蔽層是高壓試驗線，其中B、D為高壓試驗線的芯線

屏蔽法試驗接線如圖3所示，上節MOA試驗時，B線接在直流發生器高壓輸出端，A、C、D線同時接于屏蔽層，由于高壓輸出B與屏蔽D點為等電位，這樣對于中節避雷器而言是無電位差，所以不論是避雷器本體還是瓷套表面均無泄漏電流。對于下節，瓷套表面的泄漏電流和下節避雷器本體的泄漏電流分別從C點和D點進入屏蔽層而不會進入B點的測量回路。這樣中節MOA無泄漏電流，下節MOA泄漏電流I3流入屏蔽層，消除了中、下節MOA泄漏電流帶來的影響，誤差比常規試驗誤差小。

中節MOA試驗時，B線接在直流發生器高壓輸出端，A線接在屏蔽層，D、C線分別接在低壓微安表的正負極 (可以用帶微安檔的萬用表代替)，此時微安表的讀數為中節MOA的泄漏電流，消除了上、下節MOA泄漏電流的影響。

下節MOA試驗時，D線接在直流發生器高壓輸出端，A、B、C線同時接于屏蔽層，這樣中節MOA無泄漏電流，上節MOA泄漏電流I1流入屏蔽層，消除了上、中節 MOA泄漏電流帶來的影響。

通過實驗數據可知，采用屏蔽法試驗，U1mA值變化不大；上節MOA的泄漏電流采用屏蔽法試驗，排除了中、下節MOA的影響，泄漏電流值比常規法小了很多，給試驗判斷提供了很好的依據。同時在現場試驗中，采用AB、CD做試驗加壓線，在現場試驗時只需要一次性接好MOA端，在地面進行試驗接線的變換，跟常規法對比減少了高空作業的次數及現場實際工作量。

4 結束語

MOA已成為電力系統中不可缺少的設備，其健康狀態對系統的安全穩定運行起到非常重要的作用。但隨著MOA運行時間的增長，部分MOA的泄漏電流已經接近規程臨界值，用常規法試驗容易造成誤判。本文提出屏蔽法對MOA進行試驗，并運用于宣威電廠 MOA的試驗中，通過試驗數據及現場工作量分析，認為屏蔽法是一種有效的。

[1] Q/CSG 1 0007-2004.電力設備預防性試驗規程 [S].

[2] 李建明.高壓電氣設備試驗方法 [M].中國電力出版社，2001.

[3] 陳天翔，王寅仲.電氣試驗 [M].中國電力出版社，2005.

[4] 楊保初，劉曉波，戴玉松.高電壓技術 [M].重慶大學出版社，2002.

[5] 鄧雨榮.金屬氧化物避雷器泄漏電流的現場測試 [J].高電壓技術，2001(12)：65-66.

Research on Leakage Current Measurement for Metal Oxide Surge Arrester with Shielding Method

QIN Kun
(Baoshan Power Supply Bureau，Yunnan Power Grid Co.，Ltd.，Baoshan，Yunnan 678000，China)

Leakage current is an important parameter of characterization of its performance，as the growth of the running time，experimental value will be critical in specification，so that it can not make an accurate judgment.This paper based on the 500 kV preventive test of metal oxide surge arrester as an example，analyzes the influencing factors of leakage current in arrester test and the reason for great error in the conventional test method，proposed in the test with the shielding wire method that is commonly known as shielding arrest test experiment，in order to reduce the measurement error and the workload.

screen method；metal oxide；arrester；leakage current

TM85

B

1006-7345(2015)06-0078-03

2015-09-03

秦錕 (1982)，男，工程師，云南電網有限責任公司保山供電局，從事高電壓試驗及生產管理工作 (email)qinkun82＠126.com。