一字形排列三相氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試方法探討

樊璟++林子翔

摘 要：我們可以通過(guò)對(duì)氧化鋅避雷器厘米的泄露電流的阻性電流進(jìn)行測(cè)量來(lái)獲取該避雷器的質(zhì)量情況。因?yàn)槿趸€一字型排列的避雷器其受到雜散電容的影響，會(huì)有一定的總電流相角的改變，導(dǎo)致了電流的測(cè)量出現(xiàn)了異常，精度不高，這就不能夠很準(zhǔn)確的對(duì)避雷器的質(zhì)量情況有一個(gè)判斷。

關(guān)鍵詞：一字形排列 氧化鋅避雷器 阻性電流

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0103-02

氧化鋅避雷器使用氧化鋅來(lái)作為其閥片的主要成分，混合其他的一些金屬氧化物添加劑來(lái)制作成的。氧化鋅閥片的流通容量比較大，因?yàn)槠湫再|(zhì)比較好，使用的技術(shù)性能比較高，因此，在我們實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候都是使用它來(lái)當(dāng)做避雷器的主要閥片，為電力系統(tǒng)提供了比較好的保障。因?yàn)檠趸\避雷器不存在放電間隙，且電阻片一直都受到電壓的負(fù)荷，加上泄露電流的存在，使得氧化鋅避雷器的總泄露電流比較大，這部分的電流由阻性電流和容性電流兩個(gè)方面組成，阻性電流是受到避雷器閥片的物理因素影響，比如說(shuō)損壞、腐蝕、污染等。當(dāng)氧化鋅避雷器的負(fù)載因?yàn)楦黝愐蛩囟档土耍敲淳蜁?huì)直接影響其對(duì)地絕緣能力，泄露電流不斷增加，最終導(dǎo)致了其損壞。因此，在對(duì)氧化鋅避雷器的使用過(guò)程中我們要能夠?qū)ζ湫孤峨娏髯栊噪娏鬟M(jìn)行研究，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行分析，想辦法來(lái)將氧化鋅避雷器相互之間的作用消除，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。

1 測(cè)量MOA阻性電流的基本方法

氧化鋅避雷器是一個(gè)線性電容和非線性電阻并聯(lián)的設(shè)備，電壓對(duì)其產(chǎn)生作用，導(dǎo)致了其出現(xiàn)電流泄露，這些叫做全電流，電流還分為容性和阻性分量，將容性分量補(bǔ)償?shù)艉髣t可得阻性電流。采用補(bǔ)償法來(lái)進(jìn)行測(cè)量，我們就應(yīng)該要獲取變電站的電壓，將其當(dāng)做一個(gè)分量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)其分量可以對(duì)氧化鋅避雷器的漏電流兩個(gè)分量進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

補(bǔ)償法的測(cè)量原理，一般都需要從變電站的電壓互感器取得電壓作為參考分量。根據(jù)此參考分量來(lái)確定MOA漏電流的容性分量和阻性分量，然后進(jìn)行處理。

除補(bǔ)償法外，還有三次諧波法，即利用全電流中3次諧波的變化進(jìn)行MOA的故障診斷。但當(dāng)系統(tǒng)中諧波分量較大時(shí)，儀器的誤差可達(dá)100%甚至百分之幾百，而且在同一地點(diǎn)有時(shí)會(huì)由于系統(tǒng)諧波分量的變化而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的變化。

2 MOA阻性電流測(cè)量結(jié)果的分析

現(xiàn)階段的研究中關(guān)于氧化鋅避雷器的劣化原因分析認(rèn)為，導(dǎo)致其結(jié)果都額主要因素就是總泄露電流占據(jù)的比重過(guò)大引起的，現(xiàn)在一般都有20%左右的比例，因此，對(duì)總泄露電流進(jìn)行阻性電流的提取能夠讓我們獲得氧化鋅避雷器的實(shí)際運(yùn)行情況。

表1是某變電站一組避雷器的測(cè)量數(shù)據(jù)。

由表1可知：三相避雷器中，A相的全電流和阻性電流最大，阻性電流含量較??；而B(niǎo)相的全電流和阻性電流偏小，阻性電流的含量最大，驗(yàn)證了相間雜散電容的影響。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)已多次發(fā)現(xiàn)，當(dāng)三個(gè)同類型的MOA組成三相而呈一字形排列時(shí)，若用阻性電流在線檢測(cè)儀進(jìn)行試驗(yàn)，讀出這三相MOA各自的阻性電流分量及功耗往往相差很大，且中相的數(shù)據(jù)居中，并與單相加壓時(shí)相近而兩個(gè)邊相中有一相偏大、另一相偏小。顯然，這樣很難據(jù)此在線測(cè)值直接來(lái)判別該MOA的好壞。

研究已證實(shí)，這些問(wèn)題主要是由于運(yùn)行中呈一字形排列的三相MOA，相鄰相通過(guò)雜散電容耦合等的影響，使得兩邊相MOA底部的總電流相位發(fā)生變化，其主要表現(xiàn)為：A相總泄漏電流的相位角移后，阻性電流讀數(shù)明顯增大；C相總泄漏電流的相位角移前，阻性電流讀數(shù)明顯減??；B相總泄漏電流的相角居中，A、C兩相對(duì)其的電容耦合基本對(duì)稱，可以忽略對(duì)其的影響。

3 氧化鋅避雷器的測(cè)量和數(shù)據(jù)分析

儀器輸入PT二次電壓作為參考信號(hào)，同時(shí)輸入MOA電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)傅立葉變換可以得到電壓基波U1、電流基波峰值Ix1p和電流電壓角度Φ。因此，與電壓同相分量為阻性電流基波值用本相PT二次電壓測(cè)量本相MOA電流，補(bǔ)償角度均為0，即測(cè)量時(shí)不考慮相間干擾。評(píng)價(jià)一字形排列的MOA性能時(shí)應(yīng)考慮相間干擾。按相間干擾的對(duì)稱性，以B相Φ為準(zhǔn)，A相Φ減小的數(shù)值基本等于C相Φ增加的數(shù)值，由此可以估計(jì)相間干擾角度。例如A相Φ偏小2°，C相Φ偏大3°，則相間干擾大致為2.5°，評(píng)價(jià)MOA性能時(shí)，A相Φ+2.5°，B相Φ不變，C相Φ-2.5°。

如果測(cè)量時(shí)考慮相間干擾，可對(duì)A、C相設(shè)置補(bǔ)償角度，該補(bǔ)償角度“加”到Φ中。考慮到B相對(duì)A、C相的相間干擾對(duì)稱，如果測(cè)量出Ic超前Ia的角度Φca，A、C相分別補(bǔ)償；Φca的測(cè)量方法是：選擇B相參考電壓不變，先輸入C相Φ再輸入A相Φ，將兩次Φ相減即可。

通過(guò)實(shí)測(cè)可知，一般兩邊相MOA底部總電流相位變化3°左右，在運(yùn)行電壓下，MOA底部總電流的相角每變化1°，則阻性電流基波數(shù)值變化15%左右。

4 結(jié)論

氧化鋅避雷器相互之間具有影響，主要是其雜散電容之間的影響，導(dǎo)致了其總電流相位異常，出現(xiàn)波動(dòng)，這就關(guān)系到氧化鋅避雷器的具體安置位置，因此兩個(gè)避雷器之間過(guò)于接近的話，會(huì)產(chǎn)生比較大的影響，一般兩邊相MOA底部總電流相位變化3°左右，在運(yùn)行電壓下，MOA底部總電流的相角每變化1°，則阻性電流基波數(shù)值變化15%左右。這使得測(cè)量結(jié)果顯示出如下規(guī)律：電壓與電流夾角ΦA(chǔ)<ΦB<ΦC，阻性電流Ira>Irb>Irc。

正常的使用過(guò)程中，因此，氧化鋅避雷器的劣化現(xiàn)象存在，而且在初期并不是非常顯著的時(shí)候，我們不能夠經(jīng)過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)獲得氧化鋅避雷器的實(shí)際質(zhì)量情況。根據(jù)我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的一些經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，氧化鋅避雷器測(cè)試數(shù)據(jù)使用這些綜合分析的方式，能夠獲得比較精確的氧化鋅避雷器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，為電力系統(tǒng)提供比較可靠的維護(hù)和保護(hù)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳化鋼.電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法》（修訂版）[Z].

[2] 廣州供電局預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程[Z].

[3] 張仲秋.現(xiàn)場(chǎng)氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試誤差分析[Z].青海電力試驗(yàn)研究所.

[4] 呂景順，胡拓，雒曉燕.氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試相間干擾問(wèn)題研究[Z].endprint