避雷器帶電測試方法實用性分析與選擇

徐煥樹

摘 要：在電力系統中不可避免的會涉及到對避雷器的使用，避雷器對于電力系統的維護具有十分重要的意義，基于此，該研究主要就避雷器帶電測試方法的實用性分析與選擇進行研究，希望所得結果可以為相關行業提供有價值的參考。

關鍵詞：避雷器 帶電測試 實用性

中圖分類號：TM86 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（a）-0038-02

避雷器在電力系統當中所發揮的作用不可小覷，實踐中也很重視對避雷器的研發工作。到目前為止，避雷器的種類比較多，而且各個類型的避雷器也具有不同的性能和使用價值。避雷器的特點比較廣泛，一般都具有抗殘壓、保護性、通流性能好，延遲動作小等優點，有些避雷器能夠實現無間隙工作，比如氧化鋅避雷器就是一種結構簡單但可靠性能卻比較高的避雷器。在電力系統的運行中，將避雷器合理應用其中，進行帶電測試，對于保證設備和電網的安全運營具有重要意義。

1 避雷器帶電測試方法簡述

避雷器的基本原理主要是全電流法、諧波電流法、同期整流法、電容電流補償法和基波電流法等。電容電流補償法在當前來說是其主流一起設備所主要應用的測試原理。這種測試方法一般是通過金屬氧化物避雷器兩端的電壓信號實現微分移相，進而得到一個和其總電流之間存在相容性的分量波形一樣的補償信號[1]。同時利用可調增益放大器對其進行自動調整，最終得到其與之容性電流具有一致性的補償電流。通過這種電流來對避雷器的全電流信號當中的容性分量進行補償，進而可以到因阻性泄漏而產生的電流。這種方法的檢測主要涉及到對避雷器電壓信號進行提取，在實際應用的過程中，其提取方法主要有四種：首先是二次法。這主要是一種通過PT二次電壓進行利用的方法，將其作為參考，之后對阻性電流進行測量，這是當前來說具有較高精確度的一種測試方法；其次是感應板法。這種方法的參考主要是電廠的強度，感應板會提供母線的電壓和相位的信息，其對于阻性電流能夠產生分解作用；第三是檢修電源參考電壓法。需要對站內的電源箱電源相角進行測量，然后采用校準調相的方法對測試儀進行同步計算，進而取得基本數據；最后是容性設備末屏電壓法。這種提取電壓的方法主要是對相同線路和目前電壓互感器末端所安裝的帶電測試裝置進行調用，進而取得相關的容性參考信號。

2 避雷器阻性電流帶電測試方法的實用性分析與選擇

2.1 PT二次電壓法測量阻性電流的實用性分析

這種測試方法需要電力系統對電壓互感器所傳遞的低側二次信號作為參考，通過這種方法的測試，其運行過程中的PT二次端子箱連入電壓信號接入儀器，可以在全電流的基礎上通過對角度的則算得出阻性電流值。分析其實用性，其優是0.5級的PT角差為0.33°（20′），通過MOA進行評價，能夠得出1°～2°的誤差被視為可以接受的誤差，而該儀器將誤差控制在1°之內，可以稱得上是十分理想的，所以PT自身的誤差基本上可以忽略不計。而其也存在不足之處，比如在操作的過程中，被檢測的設備常常距離可采集二次電壓的PT具有比較遠的距離，這樣試驗線過長就會導致其采集的模擬型號對操作的靈活性和方便性產生影響。而且因為運行需要在重要的一次設備二次端子箱內進行，所以可能會導致其出現人為的誤碰或誤觸情況，進而帶來了跳閘等嚴重的安全隱患發生。

2.2 感應板法對阻性電流測量的實用性分析

測量中需要將感應板安置在MOA的底座上，使其與高壓導體形成一種電容。而儀器則通過對電容電流進行參考，進而對MOA的總電流作出分解。在測試實驗當中，感應板會被接入到不同的電場之間，因為感應板對于位置具有敏感性特點，所以可以通過縮短感應板和母線之間的距離的方法或先采用PT測量電壓的方法來實現提高其精確度的目的[2]。分析感應板法對阻性電流測量的實用性，這種方法不需要在其所采集參考信號的時候考慮安全問題，因為對參考信號的采集位置具有多元化，而采集有效的參考電流信號需要對3相MOA進行測量。在不同的情況下，儀器能夠補償120°～240°。三相電壓的對稱性非常好，因此通過一相感應板就能夠對另外兩相的MOA進行參考。分析這種方法的不足之處，主要是在操作的方面，因為感應板對于位置具有較高的敏感性。

2.3 檢修電源參考電壓對阻性電流測試方法的實用性分析

將交流電源的220 V電壓值作為虛擬的參考電壓，采用相角補償的方法對參考電壓進行獲取。在實際的工作當中，電源的電壓參考的采集，其關鍵在于對信號傳輸的采集。因為避雷器可能距離電源比較遠，所以早期的方法就是通過隔離變壓器來進行隔離，隔離好的電壓通過長電纜屏蔽線被連通到主機。分析該方法的實用性，這種方法也不涉及到對運行設備二次端子的安全問題進行考慮。這種方法采集的位置比較固定，因此受到環境的影響更小，在操作過程中，因為人為因素對其所造成的干擾和影響也相對較低。在實際操作中，固定參考電壓的采樣點所針對的位置和方位與待測的避雷器等都會涉及到對相關信號的傳輸。新的儀器可以增加無線傳輸同步單元來實現參考信號的同步設置，因為其運行受到相關規程的限制，所以在站內檢修的時候，不能夠加裝內固定參考電壓同步單元，而只能采用移動式的檢測單元。

2.4 容性設備末屏電流法對阻性電流測量的實用性分析

通過對容性設備末屏電流法的應用，其獲取的電流能夠為設備提供更好的精度。在實際的測試工作當中，容性設備末屏電流法一般情況下都會和被測試的避雷器具有同一間隔的，經過電容末端或者末屏改造的電壓或電流互感器來實現。如果同一間隔內不存在這類的設備，那么需要在選擇的時候就需要本著就近的原則來進行。如果沒有經過改造，那么不存在電容末端的引下線容性設備，那么這個檢測方法將無法進行。分析這種方法的實用性，其最大的優勢是避雷器的附近安置了電壓或電流互感器，通過就近原則取得末屏電流信號，然后通過90°轉換，就能夠很接近避雷器頂端的電壓相位角，這種測試方法甚至會比電磁單元轉換的PT二次電壓法更加具有優勢。但是通過這種方法進行測試需要解決兩個方面的問題。其一需要對容性設備末屏的接地線進行改造，確保容性設備接線箱能夠被引到比較低的相位，并處于裸露狀態。其二是需要對信號的采集使用固定的穿芯式傳感器來進行，目前其精度已經能夠達到0.1°。

2.5 避雷器阻性電流帶電測試方法的選擇

通過以上對四種檢測方法實用性的分析，最終能夠得出，容性設備末屏電流檢測法相對來說具有更高的精準性，但是基于對末屏電流測量的需要，所以需要對站內的容性設備的末端接地線做出有效的改造，以便達到檢測的需求。這樣，這種方法對于安裝有在線檢測裝置的變電站或具備容性設備的帶電測試來說，更加的適用。

3 結語

該研究主要就避雷器帶電測試方法的實用性進行簡要分析，并根據分析所得的結論，確定了測試方法的選擇。認為容性設備末屏電流法與檢修電源參考電壓法在當前來說都是比較適用于電網運行的，屬于避雷器帶電測試進行在線檢測的有效方法，可以推廣和酌情使用。

參考文獻

[1] 吳思源，宋巍，孟慶大，等.避雷器帶電測試方法實用性分析與選擇[J].華北電力技術，2015（5）：13-18

[2] 李燕，楊慧.無諧波時金屬氧化物避雷器帶電測試阻性電流相間干擾[J].科技傳播，2012，17（1）：143-144.

[3] 楊軍霞.金屬氧化物避雷器阻性電流的分析判斷[J].產業與科技論壇，2013，27（15）：16-17.