提高氧化鋅避雷器現(xiàn)場帶電測試精度的新措施

萬暢劉專

（1.國網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司 2.國網(wǎng)江西省電力科學研究院）

提高氧化鋅避雷器現(xiàn)場帶電測試精度的新措施

萬暢1劉專2

（1.國網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司 2.國網(wǎng)江西省電力科學研究院）

在社會經(jīng)濟和科學技術不斷發(fā)展的今天，我國電網(wǎng)系統(tǒng)中應用高新技術的領域范圍也在不斷的拓展。帶電測試作為我國電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展過程中產(chǎn)生的一種新型的高科技測試手段，而氧化鋅避雷器作為對電力系統(tǒng)能否正常運行的關鍵因素，對該項技術在電力系統(tǒng)領域中對氧化鋅避雷器進行現(xiàn)場帶點測試工作中的應用情況進行研究是十分必要的。對此，本文以氧化鋅避雷器設備的現(xiàn)場帶電測試工作為立足點，通過對影響其帶電測試精確度因素的分析，從而找出提高氧化鋅避雷器帶電測試效率的新措施。

氧化鋅避雷器；帶電測試；精度；新措施

引言

就目前來看，對氧化鋅避雷器進行現(xiàn)場監(jiān)測的方式主要是直流參考電壓法和交流泄露電流法兩種；其在檢測過程中主要使用了帶電測試、停電試驗和在線監(jiān)測三種。其中，停電試驗因為在監(jiān)測過程中可以通過調(diào)整和屏蔽電壓，以及改變電力測試系統(tǒng)的接線等方式消除干擾因素，所以精確度最高。而在線監(jiān)測雖然在大型設備上順利推行，但是由于避雷器設備自身的影響，使得其精確性和靈敏度無法滿足在線監(jiān)測的要求。帶電測試是綜合了二者優(yōu)缺點的一種現(xiàn)場監(jiān)測方式，提高該測試方法在對氧化鋅避雷進行現(xiàn)場監(jiān)測的精確度方面是十分必要的。

1 影響氧化鋅避雷器帶電測試精度的因素

1.1 周邊強電場產(chǎn)生的靜電耦合的影響

對于同變電站中周圍的其他運行設備距離相對比較遠，且對等距一字排列布置的避雷器設備來講，其現(xiàn)場測試結果基本同我國現(xiàn)有的研究理論中的相關內(nèi)容相吻合。但同利用其他方式來布置的避雷器設備來講，其現(xiàn)場最終測試結果同相關結論則存在著一定的差異。①我國現(xiàn)有結論中忽略了相同的高壓導體在對避雷器設備各個節(jié)點下端法蘭和與其相連接的導體所產(chǎn)生的靜電耦合，這使得其對泄漏電流幅值和相位等都產(chǎn)生了較大的影響。與此同時，由于靜電耦合影響與空氣濕度、成本等因素也具有較為緊密的聯(lián)系，所以在一些沿海地區(qū)施行帶電測試其測試結果的精度也會受到極大的影響。②現(xiàn)有結論中忽視了同避雷器距離較近的運行電壓帶電測試精度產(chǎn)生的影響。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)中變電站數(shù)量的增加，以及近些年密集型變電站類型的出現(xiàn)，使得此類型變電站中各個設備間距也在逐漸靠近。這樣在測試避雷器設備的過程中，就會因為受到周邊其他設備運行帶來的影響，導致實際測試結果的精確度產(chǎn)生了極大的影響，從而產(chǎn)生靜電耦合這一影響因素。

1.2 參考電壓相位差對測試精度的影響

就目前來看，在對避雷器進行帶電測試的過程中，獲取參考電壓的方式主要有三種：①取就近的CVT或者是TV的二次電壓作為主要的參考電壓。一般情況下，帶電測試都會采用此種測量方式，但也有部分人員處于安全和方便等方面的考慮，從而在全站中取一組TV或者是CVT二次電壓作為參考電壓，然后通過無限通訊將測試到的結果傳輸?shù)娇傊笓]中心[1]。②取同測試避雷器最近的感應電壓作為虛擬的參考電壓，然后通過相角補償?shù)姆椒ㄇ蟪鰠⒖茧妷骸＂蹖⒔涣?20V電壓作為虛擬參考電壓，之后利用相角補償獲得參考電壓。

1.3 系統(tǒng)諧波對測試精度的影響

避雷器泄漏電流產(chǎn)生的阻性分量對設備老化、受潮和放電等故障的感應都是十分靈敏的，當前測量此種阻性電流的方式主要有相位比較和三次諧波分析等測試方式，所以阻性電流測試結果的精度受系統(tǒng)諧波的影響相對較大[2]。其中，三次諧波分析就是利用傅里葉對泄漏全電流進行分解后得出的諧波分量，而相位比較法獲取的則是取同相CTV或者是TV的二次電壓作為參考電壓，測量出相同電壓電流產(chǎn)生的相角。

1.4 系統(tǒng)實際運行的電壓同避雷器持續(xù)運行的電壓之間產(chǎn)生的差異

氧化鋅元件產(chǎn)生的伏安特性屬于非線性的，在外界電壓不斷增加的前提下，伏安特性曲線自身的斜率就會不斷的增加，使得泄漏電流增長的速度和效率也在不斷增加，而當系統(tǒng)實際運行的電壓值超過了額定電壓時，其實際運行過程中產(chǎn)生的電壓值就會超過避雷器在持續(xù)運行過程中產(chǎn)生的電壓值，這一差異值的出現(xiàn)，就會使測試人員對避雷器進行帶電測試過程中產(chǎn)生的測量結果的精確度產(chǎn)生直接的影響。

2 提高帶電測試精確度的新措施

2.1 屏蔽引下線和法蘭

如果在帶電測試的過程中使用良好的屏蔽措施，就可以有效解決上述介紹的第一項因素，從而保證對GIS避雷器每次進行帶電測試結果精度相對比較穩(wěn)定，消除測試結果之間存在的差異性[3]。但如果從安全方面來考慮，在常規(guī)的正常運行過程中應用屏蔽措施是不可取的，所以，該屏蔽措施需要在制造避雷器的階段就開始進行。如果在制造避雷器的過程中不存在外絕緣條件減弱的情況下，增加一個緊固結構的法蘭屏蔽層，將每一節(jié)的法蘭都進行合理的屏蔽，并且通過將帶有屏蔽層的引下線接入到計數(shù)器上，在計數(shù)器的上方預留出一個測試孔或者是測試端子，以此來達到在測試過程中有效屏蔽相關因素的效果。這樣一來，不僅可以消除周邊強電廠產(chǎn)生的靜電耦合的影響，還能夠基本上消除避雷器的表面污穢和氣候條件等對測量精度產(chǎn)生的影響。

2.2 測量精度補償措施

在帶電測量過程中，測量人員可以將就近的CTV或者是TV的計量繞組產(chǎn)生的二次電壓作為基本參考電壓，通過上文影響因素的分析可以發(fā)現(xiàn)，在采用補償措施的過程中，需要利用對避雷器進行帶電測試的過程對電壓相角施行補償功能[4]。通過上文分析可以發(fā)現(xiàn)，在帶電測試過程中，對測試結果精度影響較大的阻力就是電壓諧波在激勵過程中出現(xiàn)的諧波分量與氧化鋅自身帶有的非線性特性出現(xiàn)的諧波分量，所以，測試人員還可以對電壓產(chǎn)生的諧波進行分析，找出其中可能會干擾測試精度的因素。對此，測試人員首先需要利用測試儀器分解電壓中的傅里葉，取出電壓中含有的諧波分量，而后根據(jù)不同型號避雷器在電流頻率響應方面存在的特點，完成諧波補償工作，從而發(fā)現(xiàn)由于避雷器設備老化和受潮等對精度的影響。

2.3 在測試過程中增加伏安特性測試

測試人員在進行避雷器型號試驗的過程中增加測試伏安特性這一環(huán)節(jié)，能夠為在現(xiàn)場不同電壓情況下進行數(shù)據(jù)測試提供更多的有效依據(jù)。因此，避雷器設備的生產(chǎn)商在型號試驗過程中增加系統(tǒng)額定和持續(xù)運行電壓，以及交流參考電壓等重點全電流和阻性電流的現(xiàn)場測試，然后將不同型號避雷器的伏安特性曲線提供給相應的設備用戶[5]。這樣一來，電力用戶不通過運行電壓下測試得到的數(shù)據(jù)信息就能夠被避雷器的帶電測試人員所應用，從而在一定程度上提升帶電測試的精確度，保證其測試質(zhì)量，進而為我國電力系統(tǒng)中變電站的建設和發(fā)展提供更加全面的數(shù)據(jù)支持。

3 結束語

總而言之，通過對當前我國電網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中監(jiān)測氧化鋅避雷器使用的帶電測試法進行研究發(fā)現(xiàn)，其監(jiān)測精度等方面還存在著一定的質(zhì)量問題。因此，在對避雷器帶電測試過程中存在的質(zhì)量問題以及提高測試精確度的措施進行深入研究后發(fā)現(xiàn)，避雷器的生產(chǎn)商在制造設備的過程中全范圍的考慮帶電測試工作的相關需求是十分必要的。此外，電力系統(tǒng)的管理者還應該要充分認識到帶電測試的優(yōu)勢，為其提供廣泛的發(fā)展空間。

[1]陳忠，郭波，蔡澤祥.提高氧化鋅避雷器現(xiàn)場帶電測試精度的新措施[J].南方電網(wǎng)技術，2010，01（02）：95～98.

[2]嵇麗明，柯明生，潘海蘭，等.氧化鋅避雷器無線帶電診斷技術的推廣與應用[J].高壓電器，2013，11（11）：133～138+144.

[3]蘇旭輝，楊皓，陳道強，等.一種提高避雷器泄漏電流測試精度的金具設計與研究[J].電瓷避雷器，2013，04（09）：117～121.

[4]張國慶，田悅新，郭志忠，等.氧化鋅避雷器泄漏電流在線監(jiān)測技術綜述[J].繼電器，2000，09（08）：7～9.

[5]林楚標，廖永力，李銳海，等.110kV整只氧化鋅避雷器雷電沖擊老化特性研究[J].南方電網(wǎng)技術，2015，07（07）：40～45.

TM862

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1004-7344（2016）10-0082-02

2016-3-20

萬暢（1986-），女，技師，碩士，主要從事變電運行工作。

劉專（1984-），男，工程師，碩士，主要從事電力運營監(jiān)測工作。