顯著性差異分析法在避雷器帶電測試中的應(yīng)用

鄒文+吳麗紅

摘 要：顯著性差異分析法在電力設(shè)備數(shù)據(jù)診斷工作中有很大作用。本文使用其對避雷器帶電測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了仔細(xì)分析，提出在避雷器帶電測試中，阻性電流基波即使?jié)M足相關(guān)規(guī)程中“注意值”或“警示值”要求，但若其與歷年數(shù)據(jù)有顯著性差異，也應(yīng)引起注意，及時調(diào)整試驗(yàn)周期，安排停電檢查。

關(guān)鍵詞：金屬氧化物避雷器；帶電測試；顯著性差異分析

中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

避雷器是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主設(shè)備之一，可以有效抑制線路過電壓，操作過電壓等造成設(shè)備損害的過電壓。在轄區(qū)內(nèi)，金屬氧化鋅避雷器（簡稱MOA）以其良好的穩(wěn)定性，伏安特性非線性以及大通流容量等優(yōu)點(diǎn)在轄區(qū)范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。

1. MOA帶電測試簡介

MOA帶電測試，是在MOA不停電的情況測試各項(xiàng)參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)異常和隱患，從而采取有效預(yù)防措施防止因避雷器原因引起線路接地故障或過電壓造成高壓設(shè)備損壞，保障MOA穩(wěn)定運(yùn)行，避免因停電引起的社會問題，提高供電的可靠性。

目前MOA帶電測試的方法主要有阻性電流基波、全電流基波、相角差、阻性電流峰值、高次諧波電流等。轄區(qū)內(nèi)使用的MOA帶電測試方法是：測量各相MOA全電流，同時采集PT二次電壓信號，將電壓和電流信號進(jìn)行FFT計(jì)算，得到測量電壓和全電流基波的相位和幅值，將全電流基波在電壓上投影就可得到阻性電流基波值。

《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013對MOA帶點(diǎn)測試作出了規(guī)定：通過定期檢測避雷器的全電流（包括全電流基波及高次諧波電流）和阻性電流（包括阻性電流基波及高次諧波電流），可對避雷器的運(yùn)行狀況作出有效的分析判斷。該規(guī)程規(guī)定如果每年定期進(jìn)行MOA的帶電測試，則可根據(jù)帶電測試結(jié)果，相應(yīng)的延長停電周期，這種測試方法大大減少停電次數(shù)，提高電網(wǎng)可靠性。

2.顯著性差異分析法簡介

MOA帶電測試需對測試結(jié)果進(jìn)行對比分析，將本次測試數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)相對比，而后做出分析判斷。本文使用狀態(tài)量顯著性差異分析法對MOA帶電測試結(jié)果進(jìn)行精確分析，從而判斷設(shè)備是否存在可能的缺陷。

針對測試數(shù)據(jù)的分析，《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013提出了顯著性差異分析法。該方法可對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行精確分析，從而找出顯著性差異，特別適合對設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行精確分析。避雷器帶電測試數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)誤差范圍小，通常很難發(fā)現(xiàn)小范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的輕微變動。使用該方法進(jìn)行避雷器帶電測試數(shù)據(jù)分析。其主要原理是在相近的運(yùn)行和檢測條件下，相同設(shè)計(jì)、材質(zhì)和工藝的一批設(shè)備，其狀態(tài)量（測試數(shù)據(jù)）不應(yīng)有顯著差異。在不受試驗(yàn)條件影響時，顯著性差異分析法也適用于同一設(shè)備同一狀態(tài)了歷年試驗(yàn)結(jié)果分析。如果某臺設(shè)備某個狀態(tài)量與其他設(shè)備，或與之前歷年數(shù)據(jù)有顯著性差異，即使?jié)M足注意值或警示值要求，也應(yīng)引起注意。

3.算例分析及結(jié)論

某常規(guī)220kV變電站母線MOA歷年帶電測試數(shù)據(jù)完整，測試時間大致相同，溫、濕度處于同一條件下，歷年測試均使用同臺儀器，基本可以排除測試條件的影響，其帶電試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

首先確定測試樣本。在正常運(yùn)行情況下，MOA中主要為容性電流，阻性電流只占10%～20%。當(dāng)避雷器中氧化鋅閥片老化、受潮以及內(nèi)部絕緣受損時，容性電流無明顯變化，而阻性電流大大增加。為了易于及時發(fā)現(xiàn)電阻片的初期缺陷，《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013對阻性電流做了規(guī)定，阻性電流增加50%時應(yīng)縮短試驗(yàn)周期并加強(qiáng)監(jiān)測，增加100%時應(yīng)停電檢查。

表中Ix為全電流基波，Ir為阻性電流基波，Irp為阻性電流正峰，I-rp為阻性電流負(fù)峰，φ為相角差。

設(shè)n（n≥5）年歷史數(shù)據(jù)中（不含本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)），某個狀態(tài)量X的當(dāng)前試驗(yàn)值的平均值為，樣本偏差為S，計(jì)算公式如下：

被診斷設(shè)備的當(dāng)前試驗(yàn)值為X，則有劣化表現(xiàn)為狀態(tài)量值增加時顯著性差異的條件為：

上式中k值根據(jù)n的大小按表2選取。

由上可見X=0.100（X為2014-03-10阻性電流基波測量值）滿足式（3）劣化表現(xiàn)為狀態(tài)量值增加時的條件，雖然該次阻性電流基波測量值初值并未超過《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013所規(guī)定的阻性電流初值差不超過50%的規(guī)定，但按照狀態(tài)量顯著性差異分析法進(jìn)行深度分析，懷疑其有劣化傾向，在進(jìn)行狀態(tài)檢修評價時應(yīng)將其評價為注意狀態(tài)，及時進(jìn)行停電檢查。

結(jié)語

使用該方法在轄區(qū)內(nèi)避雷器帶電測試中進(jìn)行全面推廣，分析結(jié)果顯示該方法有良好的效果。對避雷器帶點(diǎn)測試結(jié)果的分析判斷，提供有效的手段，提高了生產(chǎn)效率，提高了判斷的精確性。

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