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1、氧化鋅避雷器帶電測(cè)試方法淺析：由于氧化物避雷器老化或受潮所表現(xiàn)出來(lái)的電氣特征均是阻性電流增大,故把測(cè)量運(yùn)行電壓下氧化物避雷器阻性電流作為一種重要的監(jiān)測(cè)手段亦越來(lái)越為人們所重視。文章對(duì)氧化鋅避雷器在線測(cè)試方法進(jìn)行了闡述，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析?！ ￡P(guān)鍵詞：氧化鋅避雷器；帶電；測(cè)試 0前言 近年來(lái)，金屬氧化物避雷器(MOA)以其優(yōu)異的技術(shù)性能逐漸取代了其他類(lèi)型的避雷器，成為電力系統(tǒng)的換代保護(hù)設(shè)備。由于MOA沒(méi)有放電間隙，氧化鋅電阻片長(zhǎng)期承受運(yùn)行電壓，并有泄漏電流不斷流過(guò)MOA各個(gè)串聯(lián)電阻片，此電流的大小取決于MOA熱穩(wěn)定性和電阻
2、片的老化程度。如果MOA在動(dòng)作負(fù)載下發(fā)生劣化，將會(huì)使其對(duì)地絕緣水平降低，泄漏電流增大，直至發(fā)展成為MOA的擊穿損壞。因此，運(yùn)行電壓下的氧化鋅避雷器現(xiàn)場(chǎng)帶電測(cè)試越來(lái)越受到重視?！ ?MOA正常運(yùn)行電壓下的泄漏電流分析 MOA的等效電路如圖1所示，圖2為MOA的電壓電流相量圖。由圖可知MOA由非線性電阻R和電容C并聯(lián)組成。其中IX為MOA的總泄漏電流，IR為阻性電流，IC為容性電流?！ ∮蓤D1可知，正常運(yùn)行中的MOA在交流電壓下有： IX=IRIC 當(dāng)氧化鋅避雷器受潮、內(nèi)部絕緣缺陷以及表面嚴(yán)重污穢時(shí)，容性電流變化不多，而阻性電
3、流大大增加，因此通常以觀察正常運(yùn)行電壓下流過(guò)MOA阻性電流的變化，即觀察阻性泄漏電流是否增大作為判斷依據(jù)。當(dāng)氧化鋅避雷器處于合適的狀況下時(shí)，阻性泄漏電流僅占總電流的10%～20%，因此，僅僅以觀察總電流的變化情況來(lái)確定氧化鋅避雷器阻性電流的變化情況是困難的。只有將阻性泄漏電流從總電流中分離出來(lái)，才能清楚地了解它的變化情況?！ D1MOA等效電路圖 圖2MOA電流電壓相量圖 2基于測(cè)試MOA泄漏電流的帶電監(jiān)測(cè)方法 2.1監(jiān)測(cè)全電流法 全電流監(jiān)測(cè)方法主要有兩種:安裝避雷器監(jiān)測(cè)器和利用高精度鉗形電流表?！ ?1)安裝避
4、雷器監(jiān)測(cè)器如圖3所示，由放電計(jì)數(shù)器和泄漏電流測(cè)量單元組成的避雷器監(jiān)測(cè)器直接與避雷器形成串聯(lián)回路，此避雷器監(jiān)測(cè)器除了保留放電計(jì)數(shù)器的功能外，運(yùn)行中長(zhǎng)期 指示泄露電流值，可以隨時(shí)讀取避雷器的泄露全電流?！ D3測(cè)量全電流原理圖 (2)利用高精度鉗形電流表 該測(cè)試方法是將鉗形電流表的嵌口直接嵌在避雷器底部與放電計(jì)數(shù)器間的連線上就可以測(cè)量，鉗形電流表是利用電磁感應(yīng)原理測(cè)量電流，外部電磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大，利用該測(cè)試方法一定要選用鉗形電流表精度應(yīng)不低于1μA，且測(cè)試過(guò)程中應(yīng)戴絕緣手套。 監(jiān)測(cè)全電流法主要優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便，適于在
5、現(xiàn)場(chǎng)大量監(jiān)測(cè)使用，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)MOA的顯著劣化狀況;缺點(diǎn)是對(duì)發(fā)現(xiàn)MOA的早期老化很不靈敏。在運(yùn)行初期，流過(guò)正常MOA的全電流中，阻性分量?jī)H占全電流的10%～20%，阻性分量即使已有顯著增大，在測(cè)量全電流的變化仍不明顯?！ ?.2補(bǔ)償法測(cè)阻性電流法 補(bǔ)償法的原理就是抽取系統(tǒng)電壓補(bǔ)償總泄漏電流中的容性電流分量，以得到阻性電流分量，可用下式表示 式中，ust為母線參考電壓移相90所得，iX為全電流;G為測(cè)試儀內(nèi)增益控制放大器增益。利用此原理制造的測(cè)試儀一般工作原理圖如圖4所示。其中，TV為電壓互感器;TA為鉗形電流互感器;DF
6、為移相電路;GCA為增益控制放大器;I為積分器;M為乘法器;PVD為峰值檢測(cè)電路?！ D4利用補(bǔ)償原理制造的泄漏測(cè)試儀器工作電路示意圖 儀器利用TA從MOA下引線取得電流信號(hào)iX，從TV取得的電壓信號(hào)經(jīng)移相器移相90后得ust，以使ust與iX中得容性分量iC同相(由于TV存在一定的角差，實(shí)際中ust與iC并非完全同相)，然后ust經(jīng)放大器GCA后與iX一起送入差分放大器，在放大器內(nèi)，將Gust與iX相減，并由積分器、乘法器組成的自動(dòng)反饋跟蹤，以控制GCA增益G，使Gust原iC=0，即iX中的容性分量被完全補(bǔ)償?shù)?，剩下?/p>
7、即為阻性分量?！ ‖F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)單支MOA施加波形良好的電壓，測(cè)得的阻性電流較為精確。但三相運(yùn)行時(shí)，如果三相避雷器一字形安裝，則由于相間耦合電容和電磁干擾，使各相避雷器除受本相電壓作用外，還通過(guò)相間耦合受到相鄰相電壓的作用，從而影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，另外，由于氧化鋅閥片非線性支路的交流伏安特性曲線在電壓、電流過(guò)零的情況下不同程度地存在著滯回現(xiàn)象，這說(shuō)明在電X電壓為正弦函數(shù)波形時(shí)，流過(guò)MOA的電流波形峰值與電壓波形峰值不重合，電流波形呈現(xiàn)奇諧函數(shù)的形態(tài)，測(cè)出的阻性電流存在較大誤差，而且補(bǔ)償法無(wú)法補(bǔ)償系統(tǒng)諧波容性電流，所以補(bǔ)償法存在
8、著眾多缺陷，尤其是對(duì)于諧波含量較大的油田電X，測(cè)量的阻性電流誤差較大。 2.3諧波分析法 利用數(shù)學(xué)諧波分析技術(shù)從總泄漏電流中分離出基波阻性電流的方法成為基波阻性電流法，但同理可以從總泄漏電流中分離出3次諧波阻性電流，3次諧波阻性電流在判斷MOA運(yùn)行工況方面有
