避雷器带电测试实用方法及检修策略的研究

避雷器带电测试实用方法及检修策略的研究

张瑛强梁峰焦玉新郭佳韩静丁雪松

(黑龙江省电力有限公司大庆供电公司黑龙江大庆163000)

摘要：避雷器是一种在电力系统中应用十分广泛的电气元件，主要用于对变电站和输电线路设备进行过电压保护。对避雷器开展的检修除停电试验外还包含红外测温、带电测试和在线监测等方式。其中带电测试由于其不停电试验的特性，在电力系统内部得到广泛开展，在状态检修策略开展后了解和评估设备状态，延长设备停电试验周期的重要技术手段和检修作业任务。鉴于此，本文主要分析避雷器带电测试实用方法及检修策略。

关键词：避雷器；带电测试；实用方法

1、避雷器带电测试原理

1.1、PT二次电压法

PT二次电压法是将传递到低压侧的二次信号作为同步参考，PT二次电压:用待测MOA同相的PY二次电压，可以提供最好的精度。

该方法的优点在于可以忽略PT自身的误差，而且三相电压具有很好的对称性，采用一相PT参考来测量剩余两相的MOA具有很大可行性；其缺点在于，该方法操作时，待测避雷器与PT相距较远，从而导致较长的试验线造成模拟信号的衰减，同时也会带来操作上的不变；此外还存在误碰二次接线导致设备短接的重大事故隐患。

1.2、感应板法

感应板放置于MOA底座之上，可与其他高压导体部分形成两级电容，以板间电流作为参考对MOA总电流分解后，可以求得相应的阻性电流分量。

该方法的优点在于操作时不存在安全隐患，可以采集多点的信号，例如避雷器某相位置或者其他容性设备下方等；不足之处在于，该方法对于放置环境有较为严苛的要求，参考电流的获得较为繁琐，易受主观因素影响，可靠性较PT法低。

1.3、检修电源参考电压法

采用检修电源参考电压法对阻性电流进行测量时，只需对避雷器计数器中经过的电流以及检修电源箱内电压进行测试，即可得出阻性电流，而避免了二次参考电压由于误接或误碰带来的风险。该种方法的优点在于无安全隐患，参考信号的采集点为固定点，主观因素影响较小；主要不足之处在于对于不同位置的信号采集点，存在信号传输过程中的衰减问题，容易导致实测误差，测量精度来看，较PT二次电压法差。

2、避雷器带电测试方法

避雷器的基本原理主要是全电流法、谐波电流法、同期整流法、电容电流补偿法和基波电流法等。电容电流补偿法在当前来说是其主流一起设备所主要应用的测试原理。这种测试方法一般是通过金属氧化物避雷器两端的电压信号实现微分移相，进而得到一个和其总电流之间存在相容性的分量波形一样的补偿信号。同时利用可调增益放大器对其进行自动调整，最终得到其与之容性电流具有一致性的补偿电流。通过这种电流来对避雷器的全电流信号当中的容性分量进行补偿，进而可以到因阻性泄漏而产生的电流。这种方法的检测主要涉及到对避雷器电压信号进行提取，在实际应用的过程中，其提取方法主要有四种：首先是二次法。这主要是一种通过PT二次电压进行利用的方法，将其作为参考，之后对阻性电流进行测量，这是当前来说具有较高精确度的一种测试方法，这种测试方法需要电力系统对电压互感器所传递的低侧二次信号作为参考,通过这种方法的测试,其运行过程中的PT二次端子箱连入电压信号接入仪器,可以在全电流的基础上通过对角度的则算得出阻性电流值。分析其实用性,其优是0.5级的PT角差为0.33°(20′),通过MOA进行评价,能够得出1°～2°的误差被视为可以接受的误差,而该仪器将误差控制在1°之内,可以称得上是十分理想的,所以PT自身的误差基本上可以忽略不计。而其也存在不足之处,比如在操作的过程中,被检测的设备常常距离可采集二次电压的PT具有比较远的距离,这样试验线过长就会导致其采集的模拟型号对操作的灵活性和方便性产生影响。而且因为运行需要在重要的一次设备二次端子箱内进行,所以可能会导致其出现人为的误碰或误触情况,进而带来了跳闸等严重的安全隐患发生。其次是感应板法。这种方法的参考主要是电厂的强度，感应板会提供母线的电压和相位的信息，其对于阻性电流能够产生分解作用；分析该方法的实用性,这种方法也不涉及到对运行设备二次端子的安全问题进行考虑。这种方法采集的位置比较固定,因此受到环境的影响更小,在操作过程中,因为人为因素对其所造成的干扰和影响也相对较低。在实际操作中,固定参考电压的采样点所针对的位置和方位与待测的避雷器等都会涉及到对相关信号的传输。第三是检修电源参考电压法。需要对站内的电源箱电源相角进行测量，然后采用校准调相的方法对测试仪进行同步计算，进而取得基本数据；最后是容性设备末屏电压法。

3、避雷器检修策略建议

对容性设备进行技术改造在电力企业实际生产中要采取大修技改项目等形式实施，同时需结合停电计划开展。考虑到容性设备改造后其接地引线因施工质量可能发生接地不稳定或断线将给设备运行和电网稳定带来的隐患，部分网省公司目前减缓或暂停了对容性设备末屏加装带电检测或在线监测单元。只为避雷器试验而进行容性设备末屏引线改造其隐患等同于加装在线装置。

已经安装的串入式带电检测单元正根据上级部门指令按计划逐步替换为穿芯式固定监测单元，仍具备作为避雷器带电测试参考电流的条件。因此，对于避雷器设备检修策略的制定做出如下建议：

（1）及时正确开展C类检修，进行3年周期的底座绝缘电阻和放电计数器动作检查，以及6年周期的直流1mA参考电压和75%电压下泄漏电流试验。根据设备状态和状态检修规程要求按比例延长试验周期；（2）加强红外测温和带电测试等D类检修，引入带有无线发射和同步采样装置的新型避雷器泄漏电流测试仪和试验方法，配合厂家改进装置，为各检修单位配置仪器，对人员进行仪器使用和参数修正的培训；（3）在带安装有容性设备带电测量单元的17座变电站和装有在线监测系统的2座变电站优先开展容性设备末屏电流法；（4）在其他不具备上述条件的变电站开展检修电源参考电压法测量避雷器泄漏电流阻性分量；（5）根据上级部门关于带电测试和在线监测的管理要求，对尚无容性设备监测装置的变电站进行少量容性设备末屏技术改造。（6）建议在条件允许的情况下通过科技项目等形式研究容性设备电流参考相位无线同步测量避雷器阻性电流。

总之，避雷器是一种在电力系统中应用十分广泛的电气元件，主要用于对变电站和输电线路设备进行过电压保护。对避雷器开展的检修除停电试验外还包含红外测温、带电测试和在线监测等方式。其中带电测试由于其不停电试验的特性，在电力系统内部得到广泛开展，在状态检修策略开展后了解和评估设备状态，延长设备停电试验周期的重要技术手段和检修作业任务。

参考文献：

[1]陈盛君.750kV氧化锌避雷器带电测试研究[D].华北电力大学,2015.

[2]吴思源.避雷器带电测试实用方法及检修策略的研究[D].华北电力大学,2014.

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[4]陈忠,郭波,蔡泽祥.提高氧化锌避雷器现场带电测试精度的新措施[J].南方电网技术,2010,4(01):95-98.

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