避雷器带电测试方法实用性分析与选择

徐焕树

摘 要：在电力系统中不可避免的会涉及到对避雷器的使用，避雷器对于电力系统的维护具有十分重要的意义，基于此，该研究主要就避雷器带电测试方法的实用性分析与选择进行研究，希望所得结果可以为相关行业提供有价值的参考。

关键词：避雷器 带电测试 实用性

中图分类号：TM86 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（a）-0038-02

避雷器在电力系统当中所发挥的作用不可小觑，实践中也很重视对避雷器的研发工作。到目前为止，避雷器的种类比较多，而且各个类型的避雷器也具有不同的性能和使用价值。避雷器的特点比较广泛，一般都具有抗残压、保护性、通流性能好，延迟动作小等优点，有些避雷器能够实现无间隙工作，比如氧化锌避雷器就是一种结构简单但可靠性能却比较高的避雷器。在电力系统的运行中，将避雷器合理应用其中，进行带电测试，对于保证设备和电网的安全运营具有重要意义。

1 避雷器带电测试方法简述

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[1]。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；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；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。这种提取电压的方法主要是对相同线路和目前电压互感器末端所安装的带电测试装置进行调用，进而取得相关的容性参考信号。

2 避雷器阻性电流带电测试方法的实用性分析与选择

2.1 PT二次电压法测量阻性电流的实用性分析

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。

2.2 感应板法对阻性电流测量的实用性分析

测量中需要将感应板安置在MOA的底座上，使其与高压导体形成一种电容。而仪器则通过对电容电流进行参考，进而对MOA的总电流作出分解。在测试实验当中，感应板会被接入到不同的电场之间，因为感应板对于位置具有敏感性特点，所以可以通过缩短感应板和母线之间的距离的方法或先采用PT测量电压的方法来实现提高其精确度的目的[2]。分析感应板法对阻性电流测量的实用性，这种方法不需要在其所采集参考信号的时候考虑安全问题，因为对参考信号的采集位置具有多元化，而采集有效的参考电流信号需要对3相MOA进行测量。在不同的情况下，仪器能够补偿120°～240°。三相电压的对称性非常好，因此通过一相感应板就能够对另外两相的MOA进行参考。分析这种方法的不足之处，主要是在操作的方面，因为感应板对于位置具有较高的敏感性。

2.3 检修电源参考电压对阻性电流测试方法的实用性分析

将交流电源的220 V电压值作为虚拟的参考电压，采用相角补偿的方法对参考电压进行获取。在实际的工作当中，电源的电压参考的采集，其关键在于对信号传输的采集。因为避雷器可能距离电源比较远，所以早期的方法就是通过隔离变压器来进行隔离，隔离好的电压通过长电缆屏蔽线被连通到主机。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。新的仪器可以增加无线传输同步单元来实现参考信号的同步设置，因为其运行受到相关规程的限制，所以在站内检修的时候，不能够加装内固定参考电压同步单元，而只能采用移动式的检测单元。

2.4 容性设备末屏电流法对阻性电流测量的实用性分析

通过对容性设备末屏电流法的应用，其获取的电流能够为设备提供更好的精度。在实际的测试工作当中，容性设备末屏电流法一般情况下都会和被测试的避雷器具有同一间隔的，经过电容末端或者末屏改造的电压或电流互感器来实现。如果同一间隔内不存在这类的设备，那么需要在选择的时候就需要本着就近的原则来进行。如果没有经过改造，那么不存在电容末端的引下线容性设备，那么这个检测方法将无法进行。分析这种方法的实用性，其最大的优势是避雷器的附近安置了电压或电流互感器，通过就近原则取得末屏电流信号，然后通过90°转换，就能够很接近避雷器顶端的电压相位角，这种测试方法甚至会比电磁单元转换的PT二次电压法更加具有优势。但是通过这种方法进行测试需要解决两个方面的问题。其一需要对容性设备末屏的接地线进行改造，确保容性设备接线箱能够被引到比较低的相位，并处于裸露状态。其二是需要对信号的采集使用固定的穿芯式传感器来进行，目前其精度已经能够达到0.1°。

2.5 避雷器阻性电流带电测试方法的选择

通过以上对四种检测方法实用性的分析，最终能够得出，容性设备末屏电流检测法相对来说具有更高的精准性，但是基于对末屏电流测量的需要，所以需要对站内的容性设备的末端接地线做出有效的改造，以便达到检测的需求。这样，这种方法对于安装有在线检测装置的变电站或具备容性设备的带电测试来说，更加的适用。

3 结语

该研究主要就避雷器带电测试方法的实用性进行简要分析，并根据分析所得的结论，确定了测试方法的选择。认为容性设备末屏电流法与检修电源参考电压法在当前来说都是比较适用于电网运行的，属于避雷器带电测试进行在线检测的有效方法，可以推广和酌情使用。

参考文献

[1] 吴思源，宋巍，孟庆大，等.避雷器带电测试方法实用性分析与选择[J].华北电力技术，2015（5）：13-18

[2] 李燕，杨慧.无谐波时金属氧化物避雷器带电测试阻性电流相间干扰[J].科技传播，2012，17（1）：143-144.

[3] 杨军霞.金属氧化物避雷器阻性电流的分析判断[J].产业与科技论坛，2013，27（15）：16-17.