1 000 kV避雷器直流参考电压及泄漏电流测试

尚国良，袁计委，赵广方，丁永明

（国网山东省电力公司检修公司，济南 250118）

1 000 kV避雷器直流参考电压及泄漏电流测试

尚国良，袁计委，赵广方，丁永明

（国网山东省电力公司检修公司，济南 250118）

以山东首个特高压变电站1 000 kV泉城变电站1 000 kV避雷器的交接验收为例，通过与常规避雷器对比，详细说明特高压避雷器直流参考电压及泄漏电流试验的规程要求、试验仪器选型及试验方法、注意事项等。

1 000 kV避雷器；直流参考电压；泄漏电流

0 引言

随着特高压建设步伐的加快，特高压设备相关交接、例行试验的规程、技术、仪器也日益成熟。1 000 kV特高压避雷器作为特高压变电站内的重要设备，其性能的优劣与系统过电压和绝缘配合的关系很大，直接影响系统运行的可靠性，因此，严格安装规程要求对其进行交接试验特别是直流参考电压计泄漏电流的测量有及其重要的意义。

图1 特高压避雷器结构

1 1 000 kV泉城站特高压避雷器结构及型号

1 000 kV泉城站特高压避雷器为南阳金冠电气有限公司生产，其元件有电阻片、绝缘杆、瓷件、隔弧筒、防爆片、密封圈以及紧固件等构成，共分为5节。其外形结构如图1所示。

1 000 kV避雷器内部采用4柱电阻片柱并联结构用以降低避雷器残压，并在电阻片组间装有均流电极，用于改善产品电流分布性能。其芯体结构如图2所示。

图2 特高压避雷器芯体结构

泉城站特高压避雷器相关参数为：

型号：Y20W1-828／1620

系统标称电压 ：1 000 kV

避雷器额定电压：828 kV

持续运行电压：638 kV

标称放电电流：20 kA

20 kA下8／20雷电冲击残压：1 620 kV

直流8 mA参考电压：≥1 114 kV

75%直流8mA参考电压下的泄漏电流：≤200 μA

2 规程要求及试验仪器选型

金属氧化物避雷器的非电阻阀片主要成分为ZnO，ZnO电阻片具有极为优越的非线性特性。正常工作电压下其阻值非常高，近似于绝缘体。而在过电压作用下，电阻片的电阻很小，残压很低，可以将过电压导入大地。但是，若阀片受潮或劣化，在正常工作电压下流过阀片的阻性电流会急剧增加，会使阀片上的温度上升进而发生热崩溃。

通过金属氧化物避雷器的直流参考电压与泄漏电流试验，可以有效发现避雷器内部ZnO是否受潮或是否劣化。按照GB 11032—2010《交流无间隙金属氧化物避雷器》、Q／GDW 1307—2014《1 000 kV交流系统用无间隙金属氧化物避雷器技术规范》及相关技术要求［1-2］，特高压避雷器交接验收直流参考电压与泄漏电流试验与常规避雷器有较大不同，其详细规定如表1所示［2-3］。

表1 特高压避雷器与常规避雷器试验区别

根据试验要求，整只特高压避雷器的直流8 mA下的参考电压不应小于1 114 kV，0.75 U8mA下的泄漏电流应不大于200 μA［2］。考虑避雷器由5节组成，且每节避雷器可以单独测量，在留出适当工作余量的情况下，在试验仪器选择上可选取直流高压发生器最高电压400 kV，额定输出电流15 mA；从测量精度考虑，选取纹波系数不大于1%，电压测量误差不大于2%，电流测量误差不大于0.5%；直流高压发生器主要技术参数为：

直流输出电压：0～400 kV连续可调

交流输入电压：AC 220 V，50 Hz

电压测量误差：≤0.2%

额定输出电流：15 mA

纹波系数：≤1%

电流测量误差：≤0.5%

需要特别说明的是，若考虑设备运行后的例行试验，根据现场实际情况，因与避雷器相连的高压线解开比较困难，在不解导线的情况下进行直流8 mA参考电压测量时，会出现两节避雷器并联的情况，因此需要直流16 mA的输出。再考虑到泄漏电流，建议选取直流发生器额定输出电流为20 mA的设备。

3 试验方法及注意事项

对1 000 kV避雷器的进行直流参考电压及泄漏电流交接试验，为了测量方便及提高测量的准确度建议在安装均压环、连接高压引线前进行。若试验前引线已连接，则需要将高压引线与避雷器连接处断开并与均压环拉开至少800 mm以上的距离。

试验时，严格安装相关规程要求、试验方案、仪器说明书及设备说明书进行接线［4］。试验接线原理如图3所示。

图3 试验接线原理

3.1 试验过程

用安全围栏对试验现场进行封闭，并悬挂 “止步，高压危险！”的标识牌；要封闭范围，保证试验过程中的安全距离；同时要指派专人对封闭区进行监视，防止人员靠近及误入。

对避雷器进行放电并检查避雷器外观完好，对避雷器进行擦拭除去避雷器表面的脏污；用绝缘电阻表5 000 V档位测量，其绝缘阻值不应低于2 500 MΩ。

直流高压发生器应良好接地，并空升试验，检查直流高压发生器工作正常。

按试验接线原理图接线后开始测量，试验过程中要特别注意升压速度，在4 mA及8 mA时读取参考电压并记录。

按照75%U8mA对避雷器进行加压，并读取此时的泄漏电流值。

试验完毕，将电压降至0，切断电源并对设备充分放电后才可以拆除试验接线。

3.2 试验结果判断

5节避雷器的直流参考不应有明显差别且其和不应小于1 114 kV。每节避雷器0.75 U8mA下的泄漏电流不大于200 μA。

3.3 试验注意事项

因直流电压较高，存在强烈的静电感应，工作人员必须与被试品及升压筒等高压设备保持4 m以上的安全距离。

作业现场严格执行安规要求，正确佩戴防护用品及使用安全工器具。

进行绝缘电阻及直流试验测量后应对被试品充分放电。

4 结语

1 000 kV泉城站为山东电网首个特高压变电站，其站内设备的交接试验对以后例行试验及新建特高压站的验收有重要的指导意义。对特高压避雷器直流参考电压及泄漏电流进行测量，对试验仪器选型及试验方法的探讨，为今后特高压站试验打下良好基础。

［1］GB 11032—2010 交流无间隙金属氧化物避雷器［S］.

［2］Q／GDW 1307—2014 1 000 kV交流系统用无间隙金属氧化物避雷器技术规范［S］.

［3］Q／GDW 1168—2013 输变电设备状态检修试验规程［S］.

［4］李一星.电气试验基础［M］.北京：中国电力出版社，2001.

DC Reference Voltage and Leakage Current Test Resolve for 1 000 kV Arrester

SHANG Guoliang，YUAN Jiwei，ZHAO Guangfang，DING Yongming
（State Grid Shandong Electric Power Maintenance Company，Jinan 250118）

Taking the 1 000 kV arrester hand-over test of the Quancheng substation，which is the first 1 000 kV UHV station in Shandong province，as an example，the UHV DC reference voltage arrester leakage current test procedures and requirements，test methods and test equipment selection and precautions are descripted detailedly by comparing with the conventional arrester.

1 000 kV arrester；DC voltage reference；leakage current

TM862

B

1007－9904（2017）02－0049－03

2015-09-06

尚国良（1989），男，工程师，主要从事电气试验工作；

袁计委（1984），男，工程师，主要从事电气试验工作；

赵广方（1989），男，工程师，主要从事电气试验工作；

丁永明（1973），男，高级工程师，主要从事电气试验工作。