氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)有效性試驗(yàn)分析

曾麗瓊 楊旭瓊 張曙云

摘? 要：氧化鋅避雷器是變電站的重要設(shè)備之一，其性能的優(yōu)劣直接影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此對(duì)氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)有效性試驗(yàn)分析是有著重要意義。氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷帶電檢測(cè)的作用主要體現(xiàn)在提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全防護(hù)性兩個(gè)方面。通過全電流檢測(cè)法、紅外熱像檢測(cè)方法、阻性電流檢測(cè)法及高頻局部放電檢測(cè)法這四個(gè)帶電檢測(cè)方法進(jìn)行分析，可以很好的驗(yàn)證該設(shè)備缺陷帶電檢測(cè)的有效性。

關(guān)鍵詞：氧化鋅避雷器;帶電檢測(cè);設(shè)備缺陷

引言：

在電力系統(tǒng)中，金屬氧化鋅避雷器在眾多設(shè)備之中的應(yīng)用率相對(duì)較高。對(duì)金屬氧化鋅避雷器設(shè)備相對(duì)應(yīng)的研究是必不可少的環(huán)節(jié)。運(yùn)行中的金屬氧化物避雷器通過應(yīng)用科學(xué)有效的帶電檢測(cè)方法可以大程度地避免設(shè)備運(yùn)用中出現(xiàn)的故障，提高檢測(cè)效率和設(shè)備在系統(tǒng)中的應(yīng)用效能。通過對(duì)氧化鋅設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)試驗(yàn)，更能快速判斷故障發(fā)生點(diǎn)，分析出故障發(fā)生的原因。

1.氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷帶電檢測(cè)的作用

1.1有助于提高穩(wěn)定性

金屬氧化鋅避雷器運(yùn)行的可靠性將直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠度。氧化鋅避雷器在運(yùn)行中由于其閥片老化，受潮等原因，導(dǎo)致設(shè)備有故障，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸，影響系統(tǒng)的安全。氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)就變得較為重要，利用氧化鋅避雷器的帶電測(cè)量，測(cè)得避雷器阻性與電流分量，及時(shí)判斷避雷器的受潮及老化情況，并及時(shí)維修檢測(cè)，將設(shè)備故障杜絕在萌芽之外。氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，科學(xué)檢測(cè)出問題所在并不斷提高技術(shù)的先進(jìn)性，極大程度上避免了事故的發(fā)生的概率。

1.2有利于提升安全防護(hù)性

氧化鋅避雷器長期在戶外進(jìn)行工作，受到運(yùn)行電壓，大氣環(huán)境等綜合性的電熱力作用，導(dǎo)致氧化鋅避雷器長時(shí)間使用導(dǎo)致功率過高，出現(xiàn)故障的概率增大，若情況較嚴(yán)重甚至?xí)苯訉?dǎo)致氧化鋅避雷器爆裂。引發(fā)大規(guī)模的停電事故，帶來一系列的問題。通過對(duì)氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)是對(duì)機(jī)器維護(hù)檢測(cè)故障的重要手段，可以有效避免事故的發(fā)生，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)對(duì)它維修，進(jìn)而對(duì)此進(jìn)行研究，加以提高部分功能性的不足，更高效率的工作，提高機(jī)器安全防護(hù)性作用，減少故障的發(fā)生。由此可見，對(duì)氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的檢測(cè)是極有必要，該檢測(cè)方法還會(huì)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行起到安全防護(hù)作用。

2.氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)有效性試驗(yàn)方法分析

2.1全電流檢測(cè)方法

全電流檢測(cè)法在測(cè)試氧化鋅避雷器應(yīng)對(duì)其實(shí)行絕緣電阻檢測(cè)，其測(cè)試內(nèi)容包含避雷器漏電電流以及底座的絕緣電阻。為了判斷避雷器內(nèi)部是否發(fā)生受潮或污染老化，需要通過對(duì)避雷器的絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)。氧化鋅避雷器受到老化或是污染，會(huì)涉及到避雷器內(nèi)部絕緣構(gòu)件的電阻受到不均勻變化，導(dǎo)致軟件通過電流過大，發(fā)熱增加，進(jìn)而導(dǎo)致裝置破壞。通過總結(jié)學(xué)者們的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，了解缺陷的原因并做出方案修改。通過全電流檢測(cè)方法的使用，對(duì)氧化鋅避雷器進(jìn)一步了解內(nèi)部情況，并能準(zhǔn)確分析研究數(shù)據(jù)。例如，通過此方法試驗(yàn)檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)避雷器空腔沿面，電阻片外表面，金屬件以及絕緣體外表面都含有大量水分，水分從頂端沿內(nèi)壁進(jìn)入口腔，導(dǎo)致絕緣電阻急劇下降，促使避雷器頂端的電流與阻性電流激增，導(dǎo)致發(fā)生故障。因此，需要對(duì)氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷進(jìn)行研究，以此再次避免這類情況的發(fā)生，需要提高這方面的技術(shù)。全電流檢測(cè)方法是最基礎(chǔ)的方法，流程操作簡單，可以簡單直接的發(fā)現(xiàn)避雷器上的問題。

2.2紅外熱像檢測(cè)方法

在開展紅外熱像檢測(cè)方法時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)適時(shí)明確氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷設(shè)備檢測(cè)的對(duì)應(yīng)性步驟，將該檢測(cè)方式融合到具體的檢測(cè)步驟中。比如，在使用紅外熱像檢測(cè)技術(shù)期間，可利用適宜的計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電成像技術(shù)與圖形處理技術(shù)來接收設(shè)備遭受輻射的紅外線，借助該紅外線與溫度間對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系來檢測(cè)具體的設(shè)備缺陷，并將該熱像投放到對(duì)應(yīng)的屏幕中，根據(jù)其生成的溫度與亮度來判斷氧化鋅避雷器設(shè)備的缺陷范圍，繼而找出解決該故障的合適方式。在應(yīng)用紅外熱像檢測(cè)方法的過程中，雖然其在檢測(cè)設(shè)備外部缺陷時(shí)存有一定的效果與靈敏度，但仍想知道相關(guān)故障的具體位置，仍要利用其表面溫度的變化來分析推算熱分布狀況與表面溫度，再依照此前的經(jīng)驗(yàn)來總結(jié)對(duì)應(yīng)規(guī)律，更為精準(zhǔn)地判斷該設(shè)備存在的內(nèi)部缺陷。在進(jìn)行氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的檢測(cè)中，技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)查看紅外熱像檢測(cè)過程，當(dāng)該避雷器的運(yùn)行狀態(tài)較佳時(shí)，該紅外圖像的熱分布將較為均勻;若該設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生不同類型的故障，該紅外圖像的熱分布將產(chǎn)生下低上高或不均勻狀態(tài)，且溫度差值將急速提升，因而若技術(shù)人員在日常的設(shè)備檢測(cè)中想初步判斷氧化鋅避雷器的內(nèi)部缺陷，可采用紅外熱像檢測(cè)法，透過該方式的使用來幫助工作人員初步掌握設(shè)備運(yùn)行情況。

2.3阻性電流檢測(cè)法

避雷器在正常運(yùn)行的情況下，其阻性基波電流在總泄露電流中數(shù)值較小，可一旦出現(xiàn)閥片老化，內(nèi)部受潮等情況，阻性基波電流值就會(huì)迅速增加，導(dǎo)致機(jī)械出現(xiàn)故障。采用數(shù)字諧波分析技術(shù)，將阻性電流的基波值從總泄露電流中分離處理，它的工作原理就是氧化鋅避雷器MOA下端的泄露電流表上端和電壓互感器二次測(cè)分別提取電流值和電壓值，然后獲取電流和電壓的基波數(shù)量。阻性電流法的優(yōu)勢(shì)就在于更具有實(shí)際應(yīng)用意義，可以減少電網(wǎng)中其它諧波的干擾。金屬氧化物避雷器諧波分量來源于非線性特性引起的正弦基波電壓的畸變，電網(wǎng)中諧波電壓的侵入兩方面。阻性電流的檢測(cè)結(jié)果隨著電網(wǎng)電壓諧波分量的變化而不同。通過阻性電流基波的檢測(cè)，可以更直接檢測(cè)出由于阻性基波分量造成的避雷器閥門的老化，例如，當(dāng)設(shè)備存在表面嚴(yán)重污穢時(shí)，機(jī)器出現(xiàn)故障無法使用，通過其他檢測(cè)方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)絕緣體部分沒有問題，額定電壓也是沒有問題的，這種方法可以直接快速地查看到問題，是由阻性電流基波分量導(dǎo)致的結(jié)果。通過有效方法的檢測(cè)，可以避免避雷器在運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)的故障，并提高相對(duì)應(yīng)的性能比值，能更好地在生活中運(yùn)用。

2.4高頻局部放電檢測(cè)法

當(dāng)相關(guān)人員開展氧化鋅避雷器的設(shè)備缺陷檢測(cè)的過程中，還可借助高頻局部放電檢測(cè)法來測(cè)試設(shè)備缺陷。具體來看，若電壓運(yùn)行的狀態(tài)較正常，避雷針并不會(huì)產(chǎn)生較高電流，該類電壓屬運(yùn)行電壓過程中持有的交流泄露電流，該電流內(nèi)容主要包含流經(jīng)避雷器的電流、經(jīng)過電阻片下的電流與絕緣材料類的電流等。當(dāng)氧化鋅避雷器設(shè)備逐漸老化時(shí)，其內(nèi)部電流將出現(xiàn)不同程度的增加，技術(shù)人員可在該電流運(yùn)行的過程中測(cè)試其電流狀態(tài)，借助高頻局部放電形式來觀察其運(yùn)行狀態(tài)，若該電流的運(yùn)行狀態(tài)較平穩(wěn)，可說明該設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)較佳;當(dāng)該電流的運(yùn)行速率較快或始終處在不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，可確認(rèn)該設(shè)備內(nèi)部存有故障，在查明該故障產(chǎn)生的具體位置后，利用針對(duì)性舉措加以解決，無形中提升設(shè)備檢測(cè)的科學(xué)性。此外，利用高頻局部放電檢測(cè)法還能確保設(shè)備故障檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，即該信息數(shù)據(jù)的提取雖然源自設(shè)備運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)，但在完成數(shù)據(jù)測(cè)試后，仍會(huì)出現(xiàn)部分頻率變化較大的電流，要科學(xué)記錄與整合高頻局部放電后的數(shù)據(jù)信息，將保存至合適的信息設(shè)備內(nèi)，為此后設(shè)備內(nèi)部的故障檢測(cè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

結(jié)論：總而言之，氧化鋅避雷器設(shè)備缺陷的帶電檢測(cè)有效試驗(yàn)是必要的。科技發(fā)展越來越強(qiáng)大，氧化鋅避雷器設(shè)備作為電力系統(tǒng)的主要應(yīng)用之一，它的研究是必不可少的。可以通過科學(xué)有效的檢測(cè)方法，查看到出現(xiàn)故障的原因，并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，提供技術(shù)上的缺點(diǎn)，為以后的發(fā)展作數(shù)據(jù)參考，使氧化鋅避雷器設(shè)備在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉尉，肖集雄，金碩.基于場路耦合的500電壓 氧化鋅避雷器受潮缺陷分析[J].電磁避雷器，2022（01）：118-125.

[2]徐鵬.氧化鋅避雷器泄漏電流異常現(xiàn)象分析及對(duì)策[J].電磁避雷器，2021（05）：36-40.