氧化鋅避雷器在線檢測數據分析

雷東

(云南電網公司紅河供電局 661100)

氧化鋅避雷器在線檢測數據分析

雷東

(云南電網公司紅河供電局 661100)

介紹氧化鋅避雷器 (下稱MOA)老化的原理,提出監測運行中MOA的工作情況,判斷其質量狀況的方法。

金屬氧化物避雷器;泄漏電流

1 前言

近年來,金屬氧化物避雷器 (下文簡稱MOA)以其優異的技術性能逐漸取代了其它類型的避雷器,在電力系統中被廣泛使用。由于MOA沒有放電間隙,氧化鋅電阻片長期承受運行電壓,并有泄漏電流不斷流過MOA各個串聯電阻片,這個電流的大小取決于MOA熱穩定和電阻片的老化程度以及受潮程度。老化或受潮越嚴重,泄漏電流阻性分量增長越快,加速 MOA的劣化。如果MOA在動作負載下發生劣化,將會使正常對地絕緣水平降低,泄漏電流增大,直至發展成為MOA的擊穿損壞甚至爆炸。所以監測運行中MOA的工作情況,正確判斷其質量狀況是非常必要的。MOA的質量如果存在問題,那么通過MOA電阻片的泄漏電流將逐漸增大,可以把測量MOA的泄漏電流作為監測MOA質量狀況的一種重要手段。

2 數據分析探討

這里主要探討通過利用TV二次法測量運行中的MOA阻性電流數據來判斷MOA質量狀況的心得?，F在MOA泄漏電流測量主要有三種方法：

1)采用TV二次電壓做參考的二次法;

2)采用電場強度信號做參考的感應板法;

3)諧波分析法。由于現在沒有一個針對阻性電流的絕對值的相關標準或規范要求,且現場帶電測試泄漏電流受現場環境干擾比較大,所以很難根據試驗數據準確的下結論。以下是兩個變電站MOA的測試數據,通過這兩組數據的分析對判斷運行中MOA質量好壞有一定的參考作用。

表1 某110 kV變電站1號主變35kV側MOA阻性電流數據

表2 某110 kV變電站2號主變35 kV側MOA阻性電流數據

表1和表2分別是同一變電站#1、#2主變中壓側MOA的泄漏電流測試數據。通過在線檢測其阻性電流及時發現其嚴重受潮。該數據是利用目前應用較廣、精度較準的二次電壓法測量的。儀器輸入35 kV母線TV二次電壓作為參考信號,同時輸入MOA電流信號測試。由于是第一次測試,也沒有初始值可以參考。

3 數據分析方法參考

1)相角度分析：按照一般經驗,二次法測得的相角θ在80～86°之間,MOA的質量狀況較好;θ在75～80°間說明MOA質量較差,有劣化或受潮的趨勢,應該引起足夠的重視,縮短周期加強監測。當θ小于75°說明MOA質量狀況較差,應該盡快安排停電檢查確認;而當θ大于86°時,說明測試結果存在干擾,需慎重利用所得的數據分析判斷。

2)阻性電流分析：還有一項重要指標是分析阻性電流分量。一般情況下,阻性電流不能超過全電流的25%,即Ir/Ix不大于25% 。實際上Ir/Ix的值一般與測得的θ值是對應的變化關系,我們應該更多關注阻性電流的增量。

3)與歷史數據對比：與歷次測試數據相比,阻性電流增長過快時應引起重視,《電力設備預防性試驗規程 Q/CSG114002-2011》規定：當阻性電流與初始值相比增加50%時,應分析原因加強監測,適當縮短檢測周期;當阻性電流增加1倍時,必須停電檢查。

4)絕對值比較：有些單位根據自己多年的運行經驗,總結制定了一些判斷標準。測試儀中測得的阻性電流峰值 (Irp)由于可能受諧波的影響而不準確,建議以阻性電流基波峰值 (Ir1p)為主要的阻性電流分析數據。因為Ir1p比較穩定,有確切來源。運行、檢修經驗豐富的單位可以根據實際運行經驗制定適合自己的判斷標準。

5)綜合分析：由于現有的泄漏電流測試設備在現場抗干擾性能上還不夠理想,所以僅以相角度和阻性電流這兩項常用指標判斷還不一定準確。比如,我們在某500 kV變電站母線避雷器阻性電流測試過程中發現,與歷年數據相比B相避雷器相角減小了6°左右;阻性電流峰值增加1倍多;阻性電流占總電流的19.2%,各項指標常規判斷說明該避雷器有問題。但是當停電檢查時,各項常規試驗數據正常,該避雷器沒有問題。所以說,我們還應該綜合分析測得的其他各項數據。由表3可以看出,疑似有問題的B相避雷器,雖然測得的阻性電流有明顯增大1倍多,但是其測得的總泄漏電流、容性電流與往年比并沒有增加。而且2010年測試之前該組避雷器上方增加了一條500 kV出線,改組避雷器所在的電、磁場環境發生了大的變化,所以可以懷疑該數據是受干擾的,沒有可比性。對于這種情況,因為其數據絕對值不是特別差,可以一、兩個星期后再來測量數據對比。如果是MOA內部真有問題,那它的阻性電流還會繼續明顯增大。由表1、表2的數據看出,當MOA內部受潮后其阻性電流與總電流都是同時增加的。也就是說,雖然阻性電流是我們判斷MOA質量的主要判據,但是必須先要通過其他數據先判斷測得的阻性電流是否是其真實值。

另外,取不同二次參考信號測試也是確認測試數據準確性的方法之一。

6)其他分析方式

a)橫向對比：三相之間相互比較、同廠家、同批次、同型號的產品數據相互比較。當發現有問題時,還應該將其與同廠家、同批次的產品數據相對比。

b)外部觀察：確保數據的可比性,要求每次測試的外部環境應該差不多。第一,氣候條件：溫、濕度是否差不多,長時間雨后和長時間日曬后測得的數據肯定有差異。所以一般要求阻性電流測試在雨季前進行。第二,避雷器表面臟污情況。因為避雷器的泄漏電流不光包括其內部通過閥片的電流,還包括瓷套表面通過的電流。在污染嚴重的地方,表面通過的電流可能對測試結果影響較大。

c)紅外測溫：由于避雷器老化或受潮后阻性電流明顯增加,阻性電流是有功分量,會使避雷器發熱,尤其是受潮嚴重的避雷器較為明顯。根據對故障避雷器紅外測溫結果發現,正常時同相的上下溫差約1～2°,且故障相的溫度肯定比非故障相溫度高。對阻性電流測試數據有懷疑時可以通過紅外測溫的結果來幫助判斷,此方法對受潮的避雷器故障發現比較有效。

d)在線監測儀：對受潮嚴重的避雷器,由于其泄漏電流增長比較大,在帶電流監測的放電計數器上可以發現其電流變化情況。通過測試儀測得的泄漏電流與放電計數器上顯示的電流還是基本能夠一一對應的。比如表1、2中的兩組避雷器在放電計數器上可以觀測到的數據見表3.

相別 電流 測試電流 計數器 備注(mA)Ix(mA)動作數#1主變A相0.2 0.175 0 #1主變B相 0.9 0.970 508 #1主變C相 0.2 0.173 0 #2主變A相 1.2 1.203 84 指針異常擺動#2主變B相 0.8 0.777 23 #2主變C相0.2 0.169 0

其實這兩組避雷器已經是受潮很嚴重了,在正常的運行電壓波動下計數器就動作了,而且指針擺動說明避雷器內部已經有放電了。

4 結束語

綜上所述,加強避雷器的在線監測,提高避雷器的在線檢測能力,有助于減輕定期預防性試驗中對避雷器的檢修工作量。避雷器的運行質量狀況確認從停電試驗為主到在線監測、檢測為主的轉變是可能的。

[1] DL/T 474.5-2006現場絕緣試驗實施導則第5部分：避雷器試驗 [S].

[2] Q/CSG114002-2011電力設備預防性試驗規程 [Z].

[3] 張仲秋.現場氧化鋅避雷器阻性電流測試誤差分析 [J].青海電力,1998,1：10-13.

Analysis on On-line Monitoring Data of Zinc Oxide Arrester

LEI Dong
(Yunnan Honghe Power Supply Bureau,Honghe,Yunnan 661100)

The zinc oxide arrester(MOA)without the discharge gap,zinc oxide varistor long withstand voltage,continuous resistive component in leakage current will continue to accelerate aging resistance sheet.The more serious aging,resistive component in leakage current increases more quickly,and form a vicious spiral.If the MOA deterioration in action under load,will make the normal to the insulation level reduced,leakage current increases,until become MOA breakdown and explosion.So monitoring in the operation of the MOA work,judge its quality is very necessary.

zinc oxide arrester(MOA);leakage current

TM93

B

1006-7345(2014)03-0059-03

2013-11-13

雷東 (1983),男,助理工程師,云南電網公司紅河供電局,主要從事變電一次設備高壓試驗及變電檢修管理工作 (e-mail) 297461200@qq.com。