王國中 張建敏
(國電菏澤發電有限公司,山東 菏澤 274032)
金屬氧化物避雷器(簡稱MOA)是電力系統重要電氣器件之一,它主要作用是保護電氣設備免受雷電侵入波過電壓和操作過電壓對其設備的絕緣損壞。直流1mA 電壓(U1mA)及0.75U1mA的泄漏電流試驗是金屬氧化鋅避雷器預防性試驗中主要項目之一[1-2]。
在220kV MOA 預防性試驗中,通常都要拆除一次高壓引線后進行逐節進行試驗。但由于220kV電壓等級較高,感應電較強,且為高空作業,一次高壓引線拆、接工作存在著嚴重的安全隱患。為解決以上問題,筆者在認真分析金屬氧化物避雷器的試驗原理及查閱了大量相關資料后,對MOA 不拆除一次高壓引線試驗的方法進行了探索,并進行了誤差分析,認為220kV 避雷器采用不拆一次引線進行預防性試驗的方法是可行的。
常規試驗方法是拆除一次高壓引線后,從上至下逐節進行直流1mA 電壓(U1mA)及0.75U1mA的泄漏電流試驗,常規試驗方法如圖1所示。

圖1 氧化鋅避雷器常規試驗方法接線示意圖
測量上節時,直流高壓經微安表接在A點,B點經過外掛接地線接地;測量下節時,A點懸空,B點經微安表接直流高壓,C點經外掛接地線接地。直流高壓發生器額定輸出電流只要能滿足1~2mA就可以滿足上、下節測量的要求[3]。
上節避雷器測量接線示意圖如圖2所示,此時A 點由于停電時所做的安全措施的緣故已經可靠接地,C 點首先應先斷開避雷器的在線監測儀引線,然后外接入一支3~10kV 級低壓避雷器作為支撐避雷器來提高下節MOA 的U1mA值。試驗前應確保避雷器的基座絕緣不低于10MΩ,盡可能減小對微安表a2的電流分流,以保證測量精度。

圖2 氧化鋅避雷器不拆高壓引線時上節測量 接線示意圖
在下節加裝支撐避雷器后,下節MOA 的U1mA起始動作電壓得到強制提高,保證了在升壓過程中 上節首先到達時的直流高壓電壓即為上節避雷器直流U1mA電壓。當電壓為75%U1mA時,上節避雷器的泄漏電流為(即I=a1-a2)。
下節避雷器測量接線示意圖如圖3所示。

圖3 氧化鋅避雷器不拆高壓引線時下節 測量接線示意圖
當I下(a2)=1mA 時的直流高壓電壓即為下節避雷器直流U1mA電壓。當電壓為75%U1mA時,泄漏電流I=a2。此時直流發生器的總電流為上下節電流之和,試驗中應嚴格監視微安表a1中的電流不能超出直流發生器額定輸出電流,以免造成直流發生器過流跳閘。一般來說,上下兩節避雷器的U1mA相差無幾,如果直流發生器額定輸出電流>2mA,基本上可以滿足下節測量的要求[4-5]。
我們分別采用拆除引線與不拆除引線兩種方法對我廠多組220kV 避雷器進行了對比試驗,現就220kV ⅠB 母線避雷器對比試驗數據說明如下,試驗數據見表1。

表1 常規法與拆除一次引線法的試驗結果比較
從表1的兩種試驗方法的試驗數據比較來看,不拆一次引線試驗比常規法試驗的U1mA差值最大為0.6kV;泄漏電流最大的差值最大是1.1μA。電力預防性試驗規程規定:U1mA與出廠或初始值比較其變化不大于±5%,75%U1mA下的泄漏電流不大于50μA。由此可見,不拆一次引線試驗與常規法試驗所得到的無論電壓、電流的差值都遠遠小于規程規定值。由此可見,不拆除高壓引線進行MOA 試驗符合預防性試驗規程的要求。
1)下節避雷器試驗時,因兩節避雷器直流1mA的臨界點有可能會不同,如發現高壓微安表a1的讀數接近額定電流,而下節避雷器的泄漏電流a2還沒到1mA 時,應停止試驗,檢查接線及表計情況,如無其他異常情況,應更換大容量的直流高壓發生器或者拆除一次引線進行常規法試驗[6]。
2)試驗中使用的微安表的表面外殼應有良好的屏蔽,防止在試驗過程中受外界電場干擾而影響試驗數據的正確性;高壓引線應使用屏蔽線,且將高壓屏蔽線引入微安表屏蔽回路;應盡量縮短高壓引線,并盡可能使高壓引線與被試品接近直角布置[7-8]。
3)避雷器高壓端的接地應可靠,如采用接地刀閘接地的,應檢查接地刀閘合閘是否到位,必要時通過另外附加的接地線接地,并使接地線與被試品成直角布置。
4)遇到周圍環境濕度大或避雷器表面污穢嚴重等情況,應在試驗前對避雷器表面進行徹底清潔,必要時可對瓷套表面加裝屏蔽并將屏蔽引入高壓引線的屏蔽回路[9]。
從我廠30 多節MOA 的現場實測數據來看,220kV 氧化鋅避雷器不拆除一次高壓引線與拆除一次高壓引線測得的數據基本一致,且實測值與理論分析相吻合。由此可見,不拆除一次高壓引線試驗在220kV 氧化鋅避雷器實際試驗中是可行的,符合預防性試驗規程要求。
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[8] DL/T 474.2—2006.現場絕緣試驗實施導則直流高電壓試驗[S].
[9] DL/T 474.5—2006.現場絕緣試驗實施導則避雷器試驗[S].