屏蔽法测量金属氧化物避雷器的泄漏电流

秦锟

(云南电网有限责任公司保山供电局，云南 保山 678000)

屏蔽法测量金属氧化物避雷器的泄漏电流

秦锟

(云南电网有限责任公司保山供电局，云南 保山 678000)

泄漏电流是表征其性能的重要参数，随着运行时间的增长，试验值临界于规程值，不能作出准确的判断。以500 kV金属氧化物避雷器的预防性试验为例，分析了避雷器试验中影响泄漏电流的因素及常规试验方法测量误差大的原因，提出了在试验时用屏蔽线进行避雷器试验的俗称屏蔽法的试验方法，以减小测量误差及工作量。

屏蔽法；金属氧化物；避雷器；泄漏电流

0 前言

金属氧化物避雷器 (以下简称MOA)具有无间隙、无续流等优异的技术性能逐渐取代其他类型避雷器，在电力系统中得到广泛的应用。MOA的泄漏电流是表征其性能的重要参数，施加0.75 U1 mA时要求它不大于50 μA[1]。随着运行时间的增长，其MOA泄漏电流值临界于规程值，不能作出准确的判断。现场影响泄漏电流试验的因素较多，尤其是500 kV变电站，每相MOA一般都有3节，试验时其顶部往往接地，故现场单节泄漏电流的测量值大于实际值，给试验数据的准确判断带来困难。在现场试验中，采用常规的试验方法，登高作业次数较多，给试验增加了不安全性。本文以500 kV变电站MOA的预防性试验为例，分析影响泄漏电流测量的因素，对现场测量方法进行研究，提出了在试验时用屏蔽线进行MOA试验的俗称屏蔽法的试验方法，以减小测量误差及工作量。

1 影响泄漏电流试验的因素

1.1 高压引线的影响

在图1接线中，高压引线及高压输出端均暴露在空气中，其对地、对绝缘支撑物和临近设备等均有一定的杂散电流、泄漏电流流过。

图1 高压引线对地杂散电流及表面泄漏电流示意图

I0：试品内部泄漏电流 I1：高压引线对地杂散电流I2：屏蔽线对地杂散电流 I3：高压引线及高压端通过空气对地杂散电流 I4：高压引线对临近设备的杂散电流I5：设备外壳表面对地的泄漏电流

通过图1可以看出，在不同位置时流过微安表的电流分别是：

现场的试验过程中，PA 1位置微安表接于高压端，使用屏蔽线将高压引线的泄漏电流屏蔽，误差较小；PA 2位置误差最大，且不容易屏蔽，一般不使用此试验接线；PA 3位置，杂散电流I1、I2、I3、I4不通过微安表，且I5可以通过磁套清洁消除，误差最小，现场试验中通常采用此接线。

1.2 温度对泄漏电流的影响

温度对泄漏电流测量结果影响较大。温度升高，绝缘电阻下降，泄漏电流增大，不同材质、不同结构的试品其变化特性不同。对于不同温度下测量的泄漏电流值进行比较时，要考虑温度的影响。

1.3 残余电荷的影响

MOA绝缘中的残余电荷是否放尽，直接影响泄漏电流的数值。当残余电荷极性与直流输出电压同极性时，泄漏电流有偏小的误差；极性相反时，有偏大的误差。因此泄漏电流试验前和重复试验时，均需要对被试品进行充分放电[2-3]。

2 常规试验方法及误差

图2 上节MOA试验接线简图

I1：上节泄漏电流I2：上节磁套泄漏电流I3：中、下节泄漏电流I4：中、下节磁套泄漏电流

图2为3节MOA上节泄漏电流常规试验接线，由于上节顶部接地，只能采取上节底部加压，微安表接直流发生器高压输出端，高压引线加屏蔽的测量方法。设微安表的读数为I0，则：

因此，按图2接线的泄漏电流相对误差为：

式中I2、I4可以通过清洁磁套排除，故引起测量误差主要是I3，因此△I=I3/I1，现分两种情况来分析测量误差△I。

1)U1mA下泄漏电流测量时，外施电压U试= U1mA(6)，中、下节 MOA上的电压分别为 0.5 U1mA，因MOA的非线性，I3＜50 μA，而这时微安表读数I0为1 000 μA，故上节泄漏电流I1≈I0=1 000 μA，其相对误差△I＜5%，可忽略不计。

2)0.75 U1mA下泄漏电流测量时，U试=0.75 U1mA(7)，上、中、下3节MOA上的电压分别为0.75 U1mA、0.375 U1mA、0.375 U1mA，3节 MOA的泄漏电流都比较小，根据 MOA的非线性曲线[4]，中下节引起的误差就不能忽略[5]。

中、下节试验时将微安表接在图1中PA 3的位置，微安表只读取本节的泄漏电流，采用屏蔽线可消除本节磁套产生的泄漏电流，误差较小。

3 屏蔽法试验接线及误差分析

图3 屏蔽法试验的接线图

AB、CD为带屏蔽层是高压试验线，其中B、D为高压试验线的芯线

屏蔽法试验接线如图3所示，上节MOA试验时，B线接在直流发生器高压输出端，A、C、D线同时接于屏蔽层，由于高压输出B与屏蔽D点为等电位，这样对于中节避雷器而言是无电位差，所以不论是避雷器本体还是瓷套表面均无泄漏电流。对于下节，瓷套表面的泄漏电流和下节避雷器本体的泄漏电流分别从C点和D点进入屏蔽层而不会进入B点的测量回路。这样中节MOA无泄漏电流，下节MOA泄漏电流I3流入屏蔽层，消除了中、下节MOA泄漏电流带来的影响，误差比常规试验误差小。

中节MOA试验时，B线接在直流发生器高压输出端，A线接在屏蔽层，D、C线分别接在低压微安表的正负极 (可以用带微安档的万用表代替)，此时微安表的读数为中节MOA的泄漏电流，消除了上、下节MOA泄漏电流的影响。

下节MOA试验时，D线接在直流发生器高压输出端，A、B、C线同时接于屏蔽层，这样中节MOA无泄漏电流，上节MOA泄漏电流I1流入屏蔽层，消除了上、中节 MOA泄漏电流带来的影响。

通过实验数据可知，采用屏蔽法试验，U1mA值变化不大；上节MOA的泄漏电流采用屏蔽法试验，排除了中、下节MOA的影响，泄漏电流值比常规法小了很多，给试验判断提供了很好的依据。同时在现场试验中，采用AB、CD做试验加压线，在现场试验时只需要一次性接好MOA端，在地面进行试验接线的变换，跟常规法对比减少了高空作业的次数及现场实际工作量。

4 结束语

MOA已成为电力系统中不可缺少的设备，其健康状态对系统的安全稳定运行起到非常重要的作用。但随着MOA运行时间的增长，部分MOA的泄漏电流已经接近规程临界值，用常规法试验容易造成误判。本文提出屏蔽法对MOA进行试验，并运用于宣威电厂 MOA的试验中，通过试验数据及现场工作量分析，认为屏蔽法是一种有效的。

[1] Q/CSG 1 0007-2004.电力设备预防性试验规程 [S].

[2] 李建明.高压电气设备试验方法 [M].中国电力出版社，2001.

[3] 陈天翔，王寅仲.电气试验 [M].中国电力出版社，2005.

[4] 杨保初，刘晓波，戴玉松.高电压技术 [M].重庆大学出版社，2002.

[5] 邓雨荣.金属氧化物避雷器泄漏电流的现场测试 [J].高电压技术，2001(12)：65-66.

Research on Leakage Current Measurement for Metal Oxide Surge Arrester with Shielding Method

QIN Kun
(Baoshan Power Supply Bureau，Yunnan Power Grid Co.，Ltd.，Baoshan，Yunnan 678000，China)

Leakage current is an important parameter of characterization of its performance，as the growth of the running time，experimental value will be critical in specification，so that it can not make an accurate judgment.This paper based on the 500 kV preventive test of metal oxide surge arrester as an example，analyzes the influencing factors of leakage current in arrester test and the reason for great error in the conventional test method，proposed in the test with the shielding wire method that is commonly known as shielding arrest test experiment，in order to reduce the measurement error and the workload.

screen method；metal oxide；arrester；leakage current

TM85

B

1006-7345(2015)06-0078-03

2015-09-03

秦锟 (1982)，男，工程师，云南电网有限责任公司保山供电局，从事高电压试验及生产管理工作 (email)qinkun82＠126.com。