避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)異常分析與應(yīng)對(duì)措施研究

陳偉麗

摘 要：對(duì)于電阻電流試驗(yàn)方法（電阻電流基準(zhǔn)方法）抗干擾性能差等容易導(dǎo)致避雷器電阻電流試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常的實(shí)際問(wèn)題，提出了一種基于相角比較的避雷器負(fù)載試驗(yàn)方法最后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量證明，該技術(shù)能夠有效過(guò)濾電流和磁場(chǎng)干擾，準(zhǔn)確反映對(duì)避雷器的性能狀況。本文提供了現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)的成功應(yīng)用實(shí)例，以供參考。

關(guān)鍵詞：避雷器帶電測(cè)試;異常分析;干擾因素;對(duì)應(yīng)措施研究;

前言

電壓檢測(cè)技術(shù)可以通過(guò)檢測(cè)設(shè)備在正常電壓下運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行參數(shù)來(lái)評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行狀況，是及時(shí)報(bào)告設(shè)備運(yùn)行狀況的重要方法。對(duì)避雷器帶電檢測(cè)是對(duì)進(jìn)入大地的泄漏電流的總電流和阻力電流進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷對(duì)避雷器金屬氧化物閥門(mén)板是否處于退化和潮汐接收等惡劣狀態(tài)。

一、避雷器及其在線監(jiān)測(cè)概述

1.避雷器概述

對(duì)避雷器的結(jié)構(gòu)主要由閥門(mén)板、導(dǎo)管和緊固件三部分組成，對(duì)金屬氧化物對(duì)避雷器的質(zhì)量有重大影響。為了降低成本，或者由于裝配過(guò)程中工藝控制不佳，一些避雷針制造商一方面影響產(chǎn)品性能，另一方面影響其控制電涌的能力，另一方面，如果避雷針本身出現(xiàn)故障，則直接影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。對(duì)于正在運(yùn)行的避雷針，必須切斷前三個(gè)性能數(shù)據(jù)，通過(guò)電壓測(cè)試和在線監(jiān)測(cè)裝置可以檢測(cè)到交流漏電，這可以直接反映實(shí)際運(yùn)行條件下避雷針的性能。由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，本文件沒(méi)有詳細(xì)討論在線監(jiān)測(cè)設(shè)備及其數(shù)據(jù)異常情況的分析、檢測(cè)和診斷方法。在線監(jiān)測(cè)裝置有幾種類型和測(cè)量原則。

2.避雷器在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常分析

指定的值太大。根據(jù)測(cè)量原理，泄漏表給出的數(shù)值較大的原因可能是：對(duì)避雷器的內(nèi)部阻尼導(dǎo)致電阻電流和總電流增加;避雷針閥的老化和損壞導(dǎo)致電阻電流和總電流增加;漏電表故障，密封不好時(shí)，室內(nèi)須受潮增加或堵塞電流;保護(hù)圈與外避雷針接觸不密切，保護(hù)效果不好，數(shù)值過(guò)大，且避雷針三相性能指標(biāo)相差很大，也可能導(dǎo)致三相避雷針不一致。第一種和第四種情況可能會(huì)影響設(shè)備的性能，并可能成為設(shè)備事故，第四種情況通常發(fā)生在金屬氧化物對(duì)避雷器作業(yè)開(kāi)始時(shí)。漏電距離儀指示的值較低的原因可能是：底座絕緣差，且在漂移后指針變小;泄漏電壓表與避雷器電氣連接電路接觸不良;小瓷瓶泄漏電流電路絕緣差;漏電表故障，密封不好，內(nèi)部濕度后電流指示降低或堵塞;實(shí)際上，這種情況很常見(jiàn)，因?yàn)樗鼈儾挥绊懺O(shè)備的正常運(yùn)行，通常不需要緊急處理。

二、避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)異常分析與應(yīng)對(duì)措施分析

2018年，一家電力公司在多個(gè)站進(jìn)行了對(duì)避雷器帶電試驗(yàn)項(xiàng)目，并發(fā)現(xiàn)了不同間隔的對(duì)避雷器帶電試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常。多個(gè)避雷針的最大電阻電流超過(guò)初始值的50%，最大偏差為128%。因此，迫切需要研究對(duì)避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)的原因和干擾因素，并制定減少停電測(cè)試次數(shù)的對(duì)策。

1.阻性電流基波法分析

同時(shí)測(cè)量各相偶聯(lián)劑的PT二次電壓。傅立葉變換后，得到電壓和電流的基本波分量。電壓與電流之間的角度是電阻電流的夾角，等于基本波電壓方向上基本波電流的分量。目前，許多基于電阻電流基本定律的避雷針驅(qū)動(dòng)探測(cè)器具有相位角補(bǔ)償功能，以補(bǔ)償相位間干擾引起的誤差。除了無(wú)相位角補(bǔ)償外，數(shù)據(jù)精度由電壓和電流之間的θ角度確定。這個(gè)測(cè)試方法主要有三個(gè)錯(cuò)誤不同階段系統(tǒng)和系統(tǒng)電壓波動(dòng)的影響可能導(dǎo)致θ偏差。由于PT信號(hào)讀取位置不確定，不同時(shí)間點(diǎn)的PT信號(hào)讀取可能基于不同的次PT接線盒，從而可能導(dǎo)致一定的錯(cuò)誤。信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴Ｈ绻芾揍樦黧w與PT信號(hào)位置之間的距離為200～300m，由于使用了有線信號(hào)傳輸，信號(hào)傳輸受到環(huán)境干擾，發(fā)現(xiàn)與工作中的信號(hào)線有著密切的聯(lián)系，無(wú)線傳輸受到電磁干擾的嚴(yán)重影響。以上三個(gè)方面是對(duì)避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)異常的主要原因。

2.基于三相電流相角比較法

避雷針的安裝位置是固定的，因此空間載荷主體的干涉相對(duì)固定。可以直接測(cè)量甲、乙、丙二烯的總電流，并且可以計(jì)算乙、丙和乙的角度。總?cè)嚯娏鞯某跏冀嵌纫呀?jīng)包含空間干涉誤差。在確認(rèn)對(duì)避雷器正常性能的情況下，測(cè)量工作狀態(tài)下的Ia、Ib、Ie，以獲得thab0、μab 0.0 BC 0三相總電流之間的角度。根據(jù)《電氣設(shè)備預(yù)防試驗(yàn)規(guī)程》的要求，每年進(jìn)行一次對(duì)避雷器的通電試驗(yàn)。在一年內(nèi)，同一組避雷器的兩個(gè)或兩個(gè)以上階段的降解概率極低。假設(shè)c階段避雷器的內(nèi)部劣化，Rb總強(qiáng)度下降，電阻電流增大，導(dǎo)致Ib階段角度發(fā)生變化。此時(shí)，相位c電流與相位a和相位b之間的角度變?yōu)閍c1和θbc 1，相位a和相位b之間的角度變?yōu)閍c1。

3.紅外測(cè)溫以及局放測(cè)試

紅外線測(cè)溫的應(yīng)用。對(duì)避雷器的降解導(dǎo)致電阻電流增大，從而可能導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高。紅外溫度測(cè)量可以直接反映對(duì)避雷器的降解。目前，紅外線測(cè)溫可以鎖定設(shè)備的所有部件，誤差控制在0.5c以下。由于現(xiàn)場(chǎng)大量測(cè)溫，每個(gè)位置的溫度基本上與通常在同一站工作的避雷針相同。應(yīng)用局部放電試驗(yàn)。當(dāng)避雷針內(nèi)部惡化或裝置的一部分接觸不良時(shí)，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部浮動(dòng)電位器，該電位器的內(nèi)部浮動(dòng)電位器會(huì)隨外部電場(chǎng)的整體電壓而變化。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定水平時(shí)，就會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。使用對(duì)避雷器局部放電檢測(cè)儀同時(shí)檢測(cè)三相并觀察其相位和幅度。如果三個(gè)階段同時(shí)存在且極性相同，則為外部干涉。如果其中一個(gè)階段的值較高，而其馀兩個(gè)階段不明顯，則可能會(huì)在避雷針內(nèi)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。由于局部放電測(cè)試儀對(duì)空間電磁場(chǎng)要求很高，因此該方法被用作輔助判斷手段。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文首先介紹了目前避雷器負(fù)載測(cè)試方法（電阻電流基波法）中可能產(chǎn)生誤差的問(wèn)題，并提出了一種基于三相總電流相位角比較的避雷器負(fù)載測(cè)試技術(shù)。多維診斷分析是結(jié)合紅外測(cè)溫技術(shù)和局部放電測(cè)量技術(shù)進(jìn)行的。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量后，提高了帶電閃電探測(cè)器的抗干擾能力，減少了閃電探測(cè)器的電氣故障測(cè)試和診斷次數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)玉婷.避雷器帶電測(cè)試的原理及儀器比較和現(xiàn)場(chǎng)事故缺陷分析[J].電瓷避雷器，2011（2）∶57-62.

[2]張偉平.避雷器阻性電流測(cè)試新方法[J].電瓷避雷器，2011（6）：112-116.

[3]袁海燕.改進(jìn)的特高壓金屬氧化物避雷器帶電測(cè)試方法[J].電瓷避雷器，2011（6）;76-80.

[4]楊殿成.金屬氧化物避雷器帶電測(cè)試干擾分析[J].高壓電器，2009，45（5）;130-132.

[5]趙玲艷.氧化鋅避雷器帶電測(cè)試分析[J].華電技術(shù)，2009（9）：55-57.

[6]宋運(yùn)平.氧化鋅避雷器帶電測(cè)試方法探討[J].硅谷，2011（23）：36-37.

[7]高樹(shù)功，沈映.氧化鋅避雷器抗相間、空間干擾帶電測(cè)試研究[J].云南電力技術(shù)，2014（12）∶15-18.

[8]王文珍，王志堅(jiān).35kV高壓電纜頭故障對(duì)策分析[J].山西電力，2013（1）：50-53.