顯著性差異分析法在避雷器帶電測(cè)試中的應(yīng)用

鄒文+吳麗紅

摘 要：顯著性差異分析法在電力設(shè)備數(shù)據(jù)診斷工作中有很大作用。本文使用其對(duì)避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了仔細(xì)分析，提出在避雷器帶電測(cè)試中，阻性電流基波即使?jié)M足相關(guān)規(guī)程中“注意值”或“警示值”要求，但若其與歷年數(shù)據(jù)有顯著性差異，也應(yīng)引起注意，及時(shí)調(diào)整試驗(yàn)周期，安排停電檢查。

關(guān)鍵詞：金屬氧化物避雷器；帶電測(cè)試；顯著性差異分析

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

避雷器是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主設(shè)備之一，可以有效抑制線路過(guò)電壓，操作過(guò)電壓等造成設(shè)備損害的過(guò)電壓。在轄區(qū)內(nèi)，金屬氧化鋅避雷器（簡(jiǎn)稱MOA）以其良好的穩(wěn)定性，伏安特性非線性以及大通流容量等優(yōu)點(diǎn)在轄區(qū)范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。

1. MOA帶電測(cè)試簡(jiǎn)介

MOA帶電測(cè)試，是在MOA不停電的情況測(cè)試各項(xiàng)參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常和隱患，從而采取有效預(yù)防措施防止因避雷器原因引起線路接地故障或過(guò)電壓造成高壓設(shè)備損壞，保障MOA穩(wěn)定運(yùn)行，避免因停電引起的社會(huì)問(wèn)題，提高供電的可靠性。

目前MOA帶電測(cè)試的方法主要有阻性電流基波、全電流基波、相角差、阻性電流峰值、高次諧波電流等。轄區(qū)內(nèi)使用的MOA帶電測(cè)試方法是：測(cè)量各相MOA全電流，同時(shí)采集PT二次電壓信號(hào)，將電壓和電流信號(hào)進(jìn)行FFT計(jì)算，得到測(cè)量電壓和全電流基波的相位和幅值，將全電流基波在電壓上投影就可得到阻性電流基波值。

《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013對(duì)MOA帶點(diǎn)測(cè)試作出了規(guī)定：通過(guò)定期檢測(cè)避雷器的全電流（包括全電流基波及高次諧波電流）和阻性電流（包括阻性電流基波及高次諧波電流），可對(duì)避雷器的運(yùn)行狀況作出有效的分析判斷。該規(guī)程規(guī)定如果每年定期進(jìn)行MOA的帶電測(cè)試，則可根據(jù)帶電測(cè)試結(jié)果，相應(yīng)的延長(zhǎng)停電周期，這種測(cè)試方法大大減少停電次數(shù)，提高電網(wǎng)可靠性。

2.顯著性差異分析法簡(jiǎn)介

MOA帶電測(cè)試需對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，將本次測(cè)試數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)相對(duì)比，而后做出分析判斷。本文使用狀態(tài)量顯著性差異分析法對(duì)MOA帶電測(cè)試結(jié)果進(jìn)行精確分析，從而判斷設(shè)備是否存在可能的缺陷。

針對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013提出了顯著性差異分析法。該方法可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行精確分析，從而找出顯著性差異，特別適合對(duì)設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行精確分析。避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)誤差范圍小，通常很難發(fā)現(xiàn)小范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的輕微變動(dòng)。使用該方法進(jìn)行避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)分析。其主要原理是在相近的運(yùn)行和檢測(cè)條件下，相同設(shè)計(jì)、材質(zhì)和工藝的一批設(shè)備，其狀態(tài)量（測(cè)試數(shù)據(jù)）不應(yīng)有顯著差異。在不受試驗(yàn)條件影響時(shí)，顯著性差異分析法也適用于同一設(shè)備同一狀態(tài)了歷年試驗(yàn)結(jié)果分析。如果某臺(tái)設(shè)備某個(gè)狀態(tài)量與其他設(shè)備，或與之前歷年數(shù)據(jù)有顯著性差異，即使?jié)M足注意值或警示值要求，也應(yīng)引起注意。

3.算例分析及結(jié)論

某常規(guī)220kV變電站母線MOA歷年帶電測(cè)試數(shù)據(jù)完整，測(cè)試時(shí)間大致相同，溫、濕度處于同一條件下，歷年測(cè)試均使用同臺(tái)儀器，基本可以排除測(cè)試條件的影響，其帶電試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

首先確定測(cè)試樣本。在正常運(yùn)行情況下，MOA中主要為容性電流，阻性電流只占10%～20%。當(dāng)避雷器中氧化鋅閥片老化、受潮以及內(nèi)部絕緣受損時(shí)，容性電流無(wú)明顯變化，而阻性電流大大增加。為了易于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電阻片的初期缺陷，《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013對(duì)阻性電流做了規(guī)定，阻性電流增加50%時(shí)應(yīng)縮短試驗(yàn)周期并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，增加100%時(shí)應(yīng)停電檢查。

表中Ix為全電流基波，Ir為阻性電流基波，Irp為阻性電流正峰，I-rp為阻性電流負(fù)峰，φ為相角差。

設(shè)n（n≥5）年歷史數(shù)據(jù)中（不含本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)），某個(gè)狀態(tài)量X的當(dāng)前試驗(yàn)值的平均值為，樣本偏差為S，計(jì)算公式如下：

被診斷設(shè)備的當(dāng)前試驗(yàn)值為X，則有劣化表現(xiàn)為狀態(tài)量值增加時(shí)顯著性差異的條件為：

上式中k值根據(jù)n的大小按表2選取。

由上可見(jiàn)X=0.100（X為2014-03-10阻性電流基波測(cè)量值）滿足式（3）劣化表現(xiàn)為狀態(tài)量值增加時(shí)的條件，雖然該次阻性電流基波測(cè)量值初值并未超過(guò)《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/GDW1168-2013所規(guī)定的阻性電流初值差不超過(guò)50%的規(guī)定，但按照狀態(tài)量顯著性差異分析法進(jìn)行深度分析，懷疑其有劣化傾向，在進(jìn)行狀態(tài)檢修評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)將其評(píng)價(jià)為注意狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行停電檢查。

結(jié)語(yǔ)

使用該方法在轄區(qū)內(nèi)避雷器帶電測(cè)試中進(jìn)行全面推廣，分析結(jié)果顯示該方法有良好的效果。對(duì)避雷器帶點(diǎn)測(cè)試結(jié)果的分析判斷，提供有效的手段，提高了生產(chǎn)效率，提高了判斷的精確性。

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