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氧化鋅避雷器泄漏電流測試方法

來源:網絡    發布于:2012-5-23 9:55:22    點擊:82    品牌:登瑞電氣    【進入產品中心

1 前言

近年來,金屬氧化物避雷器(下文簡稱氧化鋅避雷器)以其優異的技術性能逐漸取代了其它類型的避雷器,成為電力系統的換代保護設備。由于氧化鋅避雷器沒有放電間隙,氧化鋅電阻片長期承受運行電壓,并有泄漏電流不斷流過氧化鋅避雷器各個串聯電阻片,這個電流的大小取決于氧化鋅避雷器熱穩定和電阻片的老化程度。如果氧化鋅避雷器在動作負載下發生劣化,將會使正常對地絕緣水平降低,泄漏電流增大,直至發展成為氧化鋅避雷器的擊穿損壞。所以監測運行中氧化鋅避雷器的工作情況,正確判斷其質量狀況是非常必要的。氧化鋅避雷器的質量如果存在問題,那么通過氧化鋅避雷器電阻片的泄漏電流將逐漸增大,因此我們可以把測量氧化鋅避雷器的泄漏電流作為監測氧化鋅避雷器質量狀況的一種重要手段。

 

2 泄漏電流測量儀器原理

常見的氧化鋅避雷器泄漏電流測量儀器按其工作原理分為兩種:容性電流補償法和諧波分析法。

2.1 容性電流補償法

容性電流補償法是以去掉與母線電壓成π/2相位差的電流分量作為去掉容性電流,從而獲得阻性電流的方法。

2.2 諧波分析法

諧波分析法是采用數字化測量和諧波分析技術,從泄漏電流中分離出阻性電流基波值。

3 泄漏電流測試方法

3.1 在線監測

近年來,有部分研究單位或生產廠家推出了在線監測系統或在線監測器,可以不間斷地監測氧化鋅避雷器的泄漏總電流或阻性電流,發現泄漏電流有增大趨勢時,再做帶電檢測或停電做直流試驗,也收到了良好的效果。

3.2 定期帶電檢測

氧化鋅避雷器的定期檢測是指在不停電情況下定期測量氧化鋅避雷器的泄漏電流或功率損耗,然后根據測試數據對氧化鋅避雷器的運行狀況作出分析判斷,對隱患作到早發現早處理,確保電網安全運行。

4 影響氧化鋅避雷器泄漏電流測試結果的幾種因素分析

4.1 氧化鋅避雷器兩端電壓中諧波含量的影響

實測證明,諧波電壓是從幅值和相位兩個方面來影響氧化鋅避雷器阻性電流IRP的測量值,諧波狀況不同,可能使測得的結果相差很大。而阻性電流基波峰值IRIP則基本不受諧波成份影響,因此建議現場測試判定氧化鋅避雷器的質量狀況時應以阻性電流基波峰值IRIP為準。

根據諧波法原理生產的泄漏電流測量儀,由于它對氧化鋅避雷器兩端電壓波形要求較高,電壓中所含諧波對測量結果影響很大,如三次諧波量超過0.5%就可能使測量結果出現很大的誤差,因此,在電壓波形畸變、三次諧波含量較大的情況下,諧波法只能局限于同一產品同一試驗條件下的縱向比較。

4.2 氧化鋅避雷器兩端電壓波動的影響

由于電力系統的運行情況是不斷變化的,特別是系統電壓的變化對氧化鋅避雷器的泄漏電流值影響很大。根據實測數值分析,氧化鋅避雷器兩端電壓由相電壓(63kV)向上波動5%時,其阻性電流一般增加13%左右。因此在對氧化鋅避雷器泄漏電流進行橫向或縱向比較時,應詳細記錄氧化鋅避雷器兩端電壓值,據此正確判定氧化鋅避雷器的質量狀況。

4.3 氧化鋅避雷器外表面污穢的影響

氧化鋅避雷器外表面的污穢,除了對電阻片柱的電壓分布的影響而使其內部泄漏電流增加外,其外表面泄漏電流對測試精度的影響也不能忽視。污穢程度不同,環境溫度不同,其外表面的泄漏電流對氧化鋅避雷器的阻性電流的測量影響也不一樣。由于高壓避雷器的阻性電流較小,因此即使較小的外表面泄漏電流也會給測試結果帶來誤差。

4.4 溫度對氧化鋅避雷器泄漏電流的影響

由于氧化鋅避雷器的氧化鋅電阻片在小電流區域具有負的溫度系數及氧化鋅避雷器內部空間較小,散熱條件較差,加之有功損耗產生的熱量會使電阻片的溫度高于環境溫度。這些都會使氧化鋅避雷器的阻性電流增大,電阻片在持續運行電壓下從+20℃~+60℃,阻性電流增加79%,而實際運行中的氧化鋅避雷器電阻片溫度變化范圍是比較大的,阻性電流的變化范圍也很大。

4.5 濕度對測試結果的影響

濕度比較大的情況下,一方面會使氧化鋅避雷器瓷套的泄漏電流增大,同時也會使芯體電流明顯增大,尤其是雨雪天氣,氧化鋅避雷器芯體電流能增大1倍左右,瓷套電流會成幾十倍增加。氧化鋅避雷器泄漏電流的增大是由于氧化鋅避雷器存在自身電容和對地電容,氧化鋅避雷器的芯體對瓷套、法蘭、導線都有電容,當濕度變化時,瓷套表面的物理狀態發生變化,瓷套表面和氧化鋅避雷器內部閥片的電位分布也發生變化,泄漏電流也隨之變化。

4.6 運行中三相氧化鋅避雷器的相互影響

由于運行中呈一字形排列的三相氧化鋅避雷器,相鄰相通過雜散電容等的影響,使得兩邊相氧化鋅避雷器底部的總電流相位發生變化,其值與氧化鋅避雷器的安裝位置有關,氧化鋅避雷器相間距離越近,影響越大,一般兩邊相氧化鋅避雷器底部總電流相位變化3°左右,在運行電壓下,氧化鋅避雷器底部總電流的相角每變化1°,則阻性電流基波數值變化15%左右。這使得測量結果顯示出如下規律:電壓與電流夾角φA<φB<φC,阻性電流IRA>IRB>IRC。在實測中,應考慮這一因素的影響。

4.7 測試點電磁場對測試結果的影響

測試點電磁場較強時,會影響到電壓U與總電流IX的夾角,從而會使測得的阻性電流峰值數據不真實,給測試人員正確判斷氧化鋅避雷器的質量狀況帶來不利影響。
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