淺議如何減小避雷器帶電測試誤差

謝貴金+李彩云

摘要：避雷器是用來保護電力系統中各種電氣設備避免其受到過壓而損壞的設備，雷雨季節前后對避雷器進行帶電測試，能夠準確地檢測出避雷器的性能。為了提高避雷器帶電測試的準確度，文章分析了避雷器帶電測試的原理，探析了引起避雷器帶電測試誤差的原因，提出了減小避雷器帶電測試誤差的措施。

關鍵詞：避雷器；帶電測試；伏安特性測試；諧波分析；法蘭屏蔽

中圖分類號：TM862文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）21-0079-02

避雷器是電力系統中非常重要的過電壓保護裝置，其運行狀態直接關系到電力系統的穩定性和安全性。近年來，金屬氧化物避雷器以其優越的流通能力以及非線性特征，致使其被廣泛地應用在電力系統中。為了保證電力系統能夠穩定的運行，電力部門頒布了《電力設備預防性試驗流程》，其中明確規定，每年都應該定期地對避雷器進行檢測，檢測的內容包括：0.75U1mA下的泄漏電流、直流1mA電壓、底座絕緣狀況、絕緣電阻等。但是，隨著經濟的發展，我國的用電量不斷地增加，給電力系統帶來了沉重的壓力，給避雷器的帶電測試帶來了一定的影響，再加上周邊帶電設備以及避雷器自身存在的干擾因素，都導致測量結果并不能真實地反映避雷器的性能，導致避雷器存在潛藏的問題，因此，探索降低避雷器帶電測試誤差的方法勢在必行。

1避雷器帶電測試的原理

目前，避雷器帶電測試方法的原理包括：諧波分析法、基波法、補償法、阻性電流三次諧波發、總泄露電流法等，綜合各種帶電測試的效果，最常用的兩種測試方法為基波法和補償法，根據現場測量取電壓信號方式的不同，可以分為不取電壓互感器（TV）二次信號與取TV二次信號兩種方法，其中不參考電壓信號基于的是基波法原理，取參考信號基于的是補償法原理：其一，不取參考電壓信號法的帶電測試原理：當在某種特殊的狀況下不能夠獲取電壓互感器二次側的信號時，取參考電壓信號的避雷器帶電測試儀就不能正常使用，在這種狀況下使用不取參考電壓信號的避雷器帶電測試儀，根據計算方式以及參考角度，其分為三種，即依據統計原理審定、電流法設定以及角度提前設定；其二，參考電壓信號法的帶電測試原理：通過有線方式或者無線方式發送同步信號，電壓隔離器將電壓互感器的二次信號經過A/D處理后變成數字信號，然后經過有線信道或者無線信道傳輸到相應的儀器中，經過儀器的變換，形成基本，采用投影法計算出電流基波的峰值，因為基波的數值相對穩定，能夠直觀地檢測到避雷器的性能。

2引起避雷器帶電測試誤差的原因

引起避雷器帶電測試準確性的因素有許多，其中主要包括避雷器表面的污穢、濕度和溫度、電磁場干擾等，以下為具體的影響分析：

避雷器表面污穢。由于避雷器通常都是安裝在戶外，周邊環境很容易對其造成影響，導致許多污穢累積在避雷器的表面，而避雷器的瓷套很容易受到外界灰塵的影響，這些表面的污穢不僅影響了電阻片柱的電壓分布狀況，導致其內部泄露的電流量增加，還會導致避雷器外部電流顯著地增大，由于避雷器自身的阻性電流相對較小，導致很小的表面漏電都會給避雷器的帶電測試結果造成影響，產生誤差。

濕度和溫度的影響。如果避雷器周圍的濕度相對較大，避雷器瓷套表面的泄露電流將會增大，尤其是在雨雪天氣，環境的濕度相對較大，瓷套表面泄露的電流明顯增大，對避雷器帶電測試造成影響，產生誤差。由于避雷器的內部空間相對較小，導致其散熱狀況相對較差，再加上用功損耗會產生大量的熱量，導致避雷器的電阻片的溫度明顯超過環境的溫度，這些因素都會導致避雷器內部阻性電流增大，由于避雷器電阻片的溫度變化范圍相對較大，導致阻性電流的變化范圍也相對較大。總而言之，在不同的濕度和溫度條件下，避雷器的阻性電流、泄露電流都會發生變化，對避雷器的帶電測試造成影響，產生誤差。

周圍強電場的靜電耦合。通常狀況下，避雷器周邊眾多的帶電設備將會形成復雜的電場，其影響避雷器帶電測試準確性的原因主要表現為：U相泄露電流對U相電壓的相位角受V相電壓感應而變小，導致U相阻性電流增大，W相泄露全電流對W相電壓的相位角受V相電壓感應而增大，導致W相阻性電流降低，V相的泄露全電流和阻性電流受感應電壓的影響相對較小，這是因為W相、U相對V相的感應相互抵消。

3減小避雷器帶電測試誤差的措施

在避雷器的型式實驗中添加伏安特性測試。想要在避雷器的型式試驗中增加伏安特性測試，其中應該包括交流參考電壓、持續運行電壓以及系統額定運行電壓等的阻性電流或者全電流，進行避雷器帶電測試的過程中，在不同運行電壓下測得的數據根據被測避雷器的伏安特定進行插值等效至相同電壓，然后根據不同型號的避雷器的伏安特性曲線，這樣得出檢測結果的可比性將會明顯提高，實現減小誤差的目的。

對電壓進行諧波分析，根據相應電壓的諧波進行諧波補償。帶電測試的阻性電流諧波中，包含在電壓諧波激勵作用下產生諧波分量和非線性特性產生的諧波分量，其中非線性特性產生的諧波分量是顯示避雷器老化的重要指標，而電壓諧波激勵作用下產生的諧波分量為干擾因素，應該消除，消除的步驟表現為：測試儀器將電壓進行傅立葉分解，獲得相應的諧波分量，根據避雷器的頻率相應特性進行諧波補償，然后得出相應的諧波分量和阻性電流，根據獲得的諧波分量進行相應的諧波補償。

對法蘭以及引下線進行屏蔽。在避雷器制造的過程中，在不減弱外絕緣的基礎上，添加一個結構緊固的法蘭屏蔽層，將各節法蘭進行屏蔽，然后將引下線接入到計數器中，在計數器上方預留測試端子或者測試孔，這樣能夠消除環境因素以及表面污穢對測試結果的影響，無論是停電檢測還是帶電測試，其測試結果都相對穩定，沒有相間差別，顯著地減小了避雷器帶電測試的誤差。

其他措施。為了減小避雷器帶電測試誤差，還應該的措施包括：采用自動補償法、降低數據波動；采用正確的操作儀器，減小測量誤差、碎石檢查電池的電量，保證電池電量充足；配備專門的測試人員，強化對人員的專業技能培訓。

4結語

總而言之，影響避雷器帶電測試的因素有許多，想要減小避雷器帶電測試的誤差，就應該準確地找出因此避雷器帶電測試誤差的原因，然后采取相應的措施進行解決，盡可能地降低誤差，進而保證測試結果的準確性。

參考文獻

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[2]嚴玉婷，黃煒昭，江健武，鐘建靈，楊益公．避雷器帶電測試的原理及儀器比較和現場事故缺陷分析[J]．電磁避雷器，2011，（2）．

作者簡介：謝貴金（1986-），國網德陽供電公司助理工程師，研究方向：變電運維及管理。

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