提高氧化鋅避雷器現(xiàn)場(chǎng)帶電測(cè)試精度的新措施

萬(wàn)暢劉專(zhuān)

（1.國(guó)網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司 2.國(guó)網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院）

提高氧化鋅避雷器現(xiàn)場(chǎng)帶電測(cè)試精度的新措施

萬(wàn)暢1劉專(zhuān)2

（1.國(guó)網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司 2.國(guó)網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用高新技術(shù)的領(lǐng)域范圍也在不斷的拓展。帶電測(cè)試作為我國(guó)電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的一種新型的高科技測(cè)試手段，而氧化鋅避雷器作為對(duì)電力系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域中對(duì)氧化鋅避雷器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)帶點(diǎn)測(cè)試工作中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究是十分必要的。對(duì)此，本文以氧化鋅避雷器設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)帶電測(cè)試工作為立足點(diǎn)，通過(guò)對(duì)影響其帶電測(cè)試精確度因素的分析，從而找出提高氧化鋅避雷器帶電測(cè)試效率的新措施。

氧化鋅避雷器；帶電測(cè)試；精度；新措施

引言

就目前來(lái)看，對(duì)氧化鋅避雷器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的方式主要是直流參考電壓法和交流泄露電流法兩種；其在檢測(cè)過(guò)程中主要使用了帶電測(cè)試、停電試驗(yàn)和在線監(jiān)測(cè)三種。其中，停電試驗(yàn)因?yàn)樵诒O(jiān)測(cè)過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)整和屏蔽電壓，以及改變電力測(cè)試系統(tǒng)的接線等方式消除干擾因素，所以精確度最高。而在線監(jiān)測(cè)雖然在大型設(shè)備上順利推行，但是由于避雷器設(shè)備自身的影響，使得其精確性和靈敏度無(wú)法滿足在線監(jiān)測(cè)的要求。帶電測(cè)試是綜合了二者優(yōu)缺點(diǎn)的一種現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方式，提高該測(cè)試方法在對(duì)氧化鋅避雷進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的精確度方面是十分必要的。

1 影響氧化鋅避雷器帶電測(cè)試精度的因素

1.1 周邊強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電耦合的影響

對(duì)于同變電站中周?chē)钠渌\(yùn)行設(shè)備距離相對(duì)比較遠(yuǎn)，且對(duì)等距一字排列布置的避雷器設(shè)備來(lái)講，其現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果基本同我國(guó)現(xiàn)有的研究理論中的相關(guān)內(nèi)容相吻合。但同利用其他方式來(lái)布置的避雷器設(shè)備來(lái)講，其現(xiàn)場(chǎng)最終測(cè)試結(jié)果同相關(guān)結(jié)論則存在著一定的差異。①我國(guó)現(xiàn)有結(jié)論中忽略了相同的高壓導(dǎo)體在對(duì)避雷器設(shè)備各個(gè)節(jié)點(diǎn)下端法蘭和與其相連接的導(dǎo)體所產(chǎn)生的靜電耦合，這使得其對(duì)泄漏電流幅值和相位等都產(chǎn)生了較大的影響。與此同時(shí)，由于靜電耦合影響與空氣濕度、成本等因素也具有較為緊密的聯(lián)系，所以在一些沿海地區(qū)施行帶電測(cè)試其測(cè)試結(jié)果的精度也會(huì)受到極大的影響。②現(xiàn)有結(jié)論中忽視了同避雷器距離較近的運(yùn)行電壓帶電測(cè)試精度產(chǎn)生的影響。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)中變電站數(shù)量的增加，以及近些年密集型變電站類(lèi)型的出現(xiàn)，使得此類(lèi)型變電站中各個(gè)設(shè)備間距也在逐漸靠近。這樣在測(cè)試避雷器設(shè)備的過(guò)程中，就會(huì)因?yàn)槭艿街苓吰渌O(shè)備運(yùn)行帶來(lái)的影響，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)試結(jié)果的精確度產(chǎn)生了極大的影響，從而產(chǎn)生靜電耦合這一影響因素。

1.2 參考電壓相位差對(duì)測(cè)試精度的影響

就目前來(lái)看，在對(duì)避雷器進(jìn)行帶電測(cè)試的過(guò)程中，獲取參考電壓的方式主要有三種：①取就近的CVT或者是TV的二次電壓作為主要的參考電壓。一般情況下，帶電測(cè)試都會(huì)采用此種測(cè)量方式，但也有部分人員處于安全和方便等方面的考慮，從而在全站中取一組TV或者是CVT二次電壓作為參考電壓，然后通過(guò)無(wú)限通訊將測(cè)試到的結(jié)果傳輸?shù)娇傊笓]中心[1]。②取同測(cè)試避雷器最近的感應(yīng)電壓作為虛擬的參考電壓，然后通過(guò)相角補(bǔ)償?shù)姆椒ㄇ蟪鰠⒖茧妷?。③將交?20V電壓作為虛擬參考電壓，之后利用相角補(bǔ)償獲得參考電壓。

1.3 系統(tǒng)諧波對(duì)測(cè)試精度的影響

避雷器泄漏電流產(chǎn)生的阻性分量對(duì)設(shè)備老化、受潮和放電等故障的感應(yīng)都是十分靈敏的，當(dāng)前測(cè)量此種阻性電流的方式主要有相位比較和三次諧波分析等測(cè)試方式，所以阻性電流測(cè)試結(jié)果的精度受系統(tǒng)諧波的影響相對(duì)較大[2]。其中，三次諧波分析就是利用傅里葉對(duì)泄漏全電流進(jìn)行分解后得出的諧波分量，而相位比較法獲取的則是取同相CTV或者是TV的二次電壓作為參考電壓，測(cè)量出相同電壓電流產(chǎn)生的相角。

1.4 系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的電壓同避雷器持續(xù)運(yùn)行的電壓之間產(chǎn)生的差異

氧化鋅元件產(chǎn)生的伏安特性屬于非線性的，在外界電壓不斷增加的前提下，伏安特性曲線自身的斜率就會(huì)不斷的增加，使得泄漏電流增長(zhǎng)的速度和效率也在不斷增加，而當(dāng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的電壓值超過(guò)了額定電壓時(shí)，其實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電壓值就會(huì)超過(guò)避雷器在持續(xù)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電壓值，這一差異值的出現(xiàn)，就會(huì)使測(cè)試人員對(duì)避雷器進(jìn)行帶電測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果的精確度產(chǎn)生直接的影響。

2 提高帶電測(cè)試精確度的新措施

2.1 屏蔽引下線和法蘭

如果在帶電測(cè)試的過(guò)程中使用良好的屏蔽措施，就可以有效解決上述介紹的第一項(xiàng)因素，從而保證對(duì)GIS避雷器每次進(jìn)行帶電測(cè)試結(jié)果精度相對(duì)比較穩(wěn)定，消除測(cè)試結(jié)果之間存在的差異性[3]。但如果從安全方面來(lái)考慮，在常規(guī)的正常運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)用屏蔽措施是不可取的，所以，該屏蔽措施需要在制造避雷器的階段就開(kāi)始進(jìn)行。如果在制造避雷器的過(guò)程中不存在外絕緣條件減弱的情況下，增加一個(gè)緊固結(jié)構(gòu)的法蘭屏蔽層，將每一節(jié)的法蘭都進(jìn)行合理的屏蔽，并且通過(guò)將帶有屏蔽層的引下線接入到計(jì)數(shù)器上，在計(jì)數(shù)器的上方預(yù)留出一個(gè)測(cè)試孔或者是測(cè)試端子，以此來(lái)達(dá)到在測(cè)試過(guò)程中有效屏蔽相關(guān)因素的效果。這樣一來(lái)，不僅可以消除周邊強(qiáng)電廠產(chǎn)生的靜電耦合的影響，還能夠基本上消除避雷器的表面污穢和氣候條件等對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生的影響。

2.2 測(cè)量精度補(bǔ)償措施

在帶電測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員可以將就近的CTV或者是TV的計(jì)量繞組產(chǎn)生的二次電壓作為基本參考電壓，通過(guò)上文影響因素的分析可以發(fā)現(xiàn)，在采用補(bǔ)償措施的過(guò)程中，需要利用對(duì)避雷器進(jìn)行帶電測(cè)試的過(guò)程對(duì)電壓相角施行補(bǔ)償功能[4]。通過(guò)上文分析可以發(fā)現(xiàn)，在帶電測(cè)試過(guò)程中，對(duì)測(cè)試結(jié)果精度影響較大的阻力就是電壓諧波在激勵(lì)過(guò)程中出現(xiàn)的諧波分量與氧化鋅自身帶有的非線性特性出現(xiàn)的諧波分量，所以，測(cè)試人員還可以對(duì)電壓產(chǎn)生的諧波進(jìn)行分析，找出其中可能會(huì)干擾測(cè)試精度的因素。對(duì)此，測(cè)試人員首先需要利用測(cè)試儀器分解電壓中的傅里葉，取出電壓中含有的諧波分量，而后根據(jù)不同型號(hào)避雷器在電流頻率響應(yīng)方面存在的特點(diǎn)，完成諧波補(bǔ)償工作，從而發(fā)現(xiàn)由于避雷器設(shè)備老化和受潮等對(duì)精度的影響。

2.3 在測(cè)試過(guò)程中增加伏安特性測(cè)試

測(cè)試人員在進(jìn)行避雷器型號(hào)試驗(yàn)的過(guò)程中增加測(cè)試伏安特性這一環(huán)節(jié)，能夠?yàn)樵诂F(xiàn)場(chǎng)不同電壓情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試提供更多的有效依據(jù)。因此，避雷器設(shè)備的生產(chǎn)商在型號(hào)試驗(yàn)過(guò)程中增加系統(tǒng)額定和持續(xù)運(yùn)行電壓，以及交流參考電壓等重點(diǎn)全電流和阻性電流的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，然后將不同型號(hào)避雷器的伏安特性曲線提供給相應(yīng)的設(shè)備用戶[5]。這樣一來(lái)，電力用戶不通過(guò)運(yùn)行電壓下測(cè)試得到的數(shù)據(jù)信息就能夠被避雷器的帶電測(cè)試人員所應(yīng)用，從而在一定程度上提升帶電測(cè)試的精確度，保證其測(cè)試質(zhì)量，進(jìn)而為我國(guó)電力系統(tǒng)中變電站的建設(shè)和發(fā)展提供更加全面的數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，通過(guò)對(duì)當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中監(jiān)測(cè)氧化鋅避雷器使用的帶電測(cè)試法進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其監(jiān)測(cè)精度等方面還存在著一定的質(zhì)量問(wèn)題。因此，在對(duì)避雷器帶電測(cè)試過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題以及提高測(cè)試精確度的措施進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)，避雷器的生產(chǎn)商在制造設(shè)備的過(guò)程中全范圍的考慮帶電測(cè)試工作的相關(guān)需求是十分必要的。此外，電力系統(tǒng)的管理者還應(yīng)該要充分認(rèn)識(shí)到帶電測(cè)試的優(yōu)勢(shì)，為其提供廣泛的發(fā)展空間。

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TM862

A

1004-7344（2016）10-0082-02

2016-3-20

萬(wàn)暢（1986-），女，技師，碩士，主要從事變電運(yùn)行工作。

劉專(zhuān)（1984-），男，工程師，碩士，主要從事電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)工作。