220kV等級以下避雷器的交接試驗與帶電測試技術研究

［關鍵詞］220 kV 等級避雷器；交接試驗；帶電測試；技術研究；電力設備安全

［中圖分類號］TM862 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）11–0082–03

1避雷器交接試驗技術概述

1.1交接試驗的必要性

交接試驗是電力系統中確保避雷器性能和安全運行的重要環節。在220 kV 及以下電壓等級的電力系統中，避雷器的主要作用是保護電力設備免受過電壓和雷擊的損害。避雷器在出廠和安裝后的實際運行環境中，其性能可能會因運輸、存儲和安裝過程中的環境因素或操作不當而受到影響。通過交接試驗，可以及時發現避雷器的制造缺陷、運輸損傷或安裝問題，確保設備在投入運行前達到最佳狀態，避免在運行中發生故障，影響電網的穩定性和可靠性。

1.2交接試驗的主要內容

交接試驗的主要內容有兩個方面：①電氣性能測試。主要是為了驗證避雷器在特定條件下的電氣特性是否符合設計要求，確保其在過電壓和雷擊時能夠提供保護。在實際測試條件下，避雷器的測試項目包括能夠反映避雷器伏安特性和非線性特性的直流參考電壓測試、泄漏電流測試等。②絕緣電阻測試。主要是檢查避雷器的絕緣狀態，確保其絕緣不會發生擊穿或運行中漏電電流過大等問題，通過測量避雷器的絕緣電阻來評價其絕緣性能是否良好。

1.3交接試驗的標準與規范

交接試驗必須嚴格按照相關標準和規范進行，以確保測試結果的準確性和可靠性。國內外對避雷器的交接試驗都有明確的標準和技術規范。標準詳細規定了避雷器的電氣特性和環境適應性等方面的試驗方法和技術要求，包括工頻參考電壓和持續電流、直流參考電壓測試、0.75 倍直流參考電壓下的泄漏電流測試、檢查放電計數器的動作情況、殘壓測試、工頻耐壓測試和沖擊電壓測試等多個項目。結合我國電力系統的具體情況，對避雷器的交接試驗提出了更加詳細和具體的要求，特別是對試驗設備、試驗環境和試驗步驟進行了嚴格規定，以確保測試過程的規范性和結果的可信度。為了保證交接試驗的順利進行，必須配備符合標準要求的試驗設備和儀器，并由專業技術人員按照標準操作規程進行測試。在試驗過程中還需要注意環境溫度、濕度和電磁干擾等因素的影響，確保測試條件與實際運行環境相符，以便得到準確的測試數據。

2帶電測試技術概述

2.1帶電測試的意義

帶電試驗在電力系統中的應用既能避免電力中斷帶來的經濟損失和社會影響，又能對設備運行狀態進行實時監控，增強電網運行的可靠性。帶電試驗的主要意義在于其非侵入性和實時性，能對設備的絕緣狀態、導電性能和熱狀態等進行檢測，不影響設備的正常運行，從而及時發現故障隱患，及時進行計劃性的檢修，避免大面積停電和設備因故障而損壞。在電力系統中，避雷器作為關鍵的保護設備，其運行狀態直接關系到整個電網的安全穩定。通過帶電測試，能檢測避雷器的電氣性能和運行中的絕緣狀態，并對其健康狀況進行評估，以保證在遇到雷擊和過電壓時，避雷器能正常工作。帶電試驗還能通過分析試驗數據，適時采取針對性的檢修措施，延長設備使用壽命，降低電網運行的故障風險，為設備的狀態檢修和預防性維護提供依據。帶電測試技術的應用，在提高電力設備運行可靠性的同時，保障了電力企業安全生產和經濟效益，促進了電力系統的智能化、現代化管理。

2.2帶電測試的技術原理

帶電測試的技術原理主要是基于電磁學、熱學、聲學等多種物理現象，通過測量和分析帶電狀態下設備的電磁場、溫度場、聲波等參數來判斷設備的運行狀態和健康狀況。帶電測試的方法有：①紅外探測。利用紅外熱量成像技術對設備表面溫度分布進行測量，識別高溫異常區域，判斷設備有無過熱、接觸不良或絕緣老化等問題。②超聲波檢測。通過檢測設備內部和表面產生的超聲波信號，對設備絕緣狀態進行評估。③沖擊電壓檢測。通過測量設備內部沖擊電壓信號來判斷絕緣缺陷的位置和嚴重程度，并對其強度、頻率、電壓波形等進行分析。帶電測試基本原理如下：

2.3帶電測試的實施

對帶電測試的設備和儀器進行適當的選用和配置，根據所要測試的對象的類型和運行環境，選擇相應的傳感器和檢測儀器。對避雷器進行帶電測試時，通常選用紅外熱成像儀、超聲波檢測儀、沖擊電壓檢測儀、避雷器帶電測試儀等設備，這些儀器具有高靈敏度和高分辨率，可在復雜的電磁環境下對避雷器的運行狀態進行準確測量。在測試前，為了保證測量的精度和穩定性，要對測試儀器進行校準。在測試過程中，要合理布置傳感器的位置和角度，以全面覆蓋測試對象的關鍵部位并獲取準確的測試數據，從而保證帶電測試的準確可靠。測試人員在進行測試時，必須嚴格遵守操作規程并注意人身安全及設備安全，避免因操作不當而產生的測試誤差或安全事故。在測試完成后，應對數據進行詳細分析，對異常信號進行確認及診斷，并采取相應的維護及修復措施，以判斷設備的運行狀態及故障隱患。

3技術應用案例分析

3.1交接試驗案例

技術人員在某電力公司一次220 kV等級避雷器交接試驗中，對新安裝的避雷器進行了電氣性能、絕緣電阻等綜合試驗。在電氣性能測試中，直流參考電壓測量結果表明，避雷器的電氣特性符合標準要求，伏安特性曲線平滑，不會出現異常波動的現象，因此，避雷器的電氣特性符合標準要求。對避雷器進行絕緣電阻測試，測試結果顯示，避雷器具有良好的絕緣性能，其絕緣電阻值在規定的范圍內。在沖擊電壓試驗過程中，使用了對避雷器內部絕緣狀態良好的無明顯沖擊電壓現象檢測的高靈敏度沖擊電壓檢測儀。避雷器在工頻耐壓試驗和沖擊電壓試驗中均承受了額定電壓和沖擊電壓的測試，沒有擊穿，也沒有出現不正常的情況。安裝后避雷器能正常運行，驗證了這次交接試驗結果的準確性，為設備安全投入使用提供了強有力的保證。技術人員通過這次交接試驗，總結經驗，對試驗過程進行了進一步優化，提高了試驗效率和準確度。

3.2帶電測試案例

技術人員在某變電站的帶電測試中，對正在運行的220 kV 避雷器進行了紅外探測，同時對其進行了沖擊電壓試驗。在紅外探測中，通過紅外熱成像儀發現，避雷器上部某處比周圍高出10℃左右的溫度，有明顯的溫度異常。進一步的沖擊電壓檢測顯示，這個地方出現了信號強度更大的沖擊電壓現象。技師們綜合分析后判斷，可能是絕緣缺陷。這一判斷在隨后的絕緣電阻試驗中得到了證實，避雷器比正常水平明顯降低了絕緣電阻值。技術人員立即對出現問題的絕緣部件采取了針對性的維修措施使避雷器恢復了正常運轉。此次成功實施帶電測試，不僅及時發現和排除了設備隱患，避免了故障隱患，同時也為后續設備的狀態監控和檢修提供了寶貴的經驗。

3.3經驗總結與建議

在交接試驗中，保證避雷器的電氣性能和絕緣電阻是保證其正常運行的關鍵；在實際操作中要注意對測試設備的校準和保養工作，以保證測量的精度及穩定性；要加強對檢測數據的分析和管理，以建立設備健康檔案和趨勢分析模型來對設備狀態進行實時監控和預測。某變電站進行帶電試驗的測試數據見表1。

由表1可見，規范的帶電測試與及時的維護是提高設備運行可靠性的有效途徑，可保證電力系統的穩定運行。

4結束語

220kV等級以下避雷器的交接試驗與帶電測試技術，在確保避雷器運行可靠性方面非常有效。未來，隨著檢測技術的不斷創新與發展，電力系統的智能化管理水平將進一步提高，從而為電網的安全穩定運行提供更加扎實的技術保障。