浅议如何减小避雷器带电测试误差

谢贵金+李彩云

摘要：避雷器是用来保护电力系统中各种电气设备避免其受到过压而损坏的设备，雷雨季节前后对避雷器进行带电测试，能够准确地检测出避雷器的性能。为了提高避雷器带电测试的准确度，文章分析了避雷器带电测试的原理，探析了引起避雷器带电测试误差的原因，提出了减小避雷器带电测试误差的措施。

关键词：避雷器；带电测试；伏安特性测试；谐波分析；法兰屏蔽

中图分类号：TM862文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）21-0079-02

避雷器是电力系统中非常重要的过电压保护装置，其运行状态直接关系到电力系统的稳定性和安全性。近年来，金属氧化物避雷器以其优越的流通能力以及非线性特征，致使其被广泛地应用在电力系统中。为了保证电力系统能够稳定的运行，电力部门颁布了《电力设备预防性试验流程》，其中明确规定，每年都应该定期地对避雷器进行检测，检测的内容包括：0.75U1mA下的泄漏电流、直流1mA电压、底座绝缘状况、绝缘电阻等。但是，随着经济的发展，我国的用电量不断地增加，给电力系统带来了沉重的压力，给避雷器的带电测试带来了一定的影响，再加上周边带电设备以及避雷器自身存在的干扰因素，都导致测量结果并不能真实地反映避雷器的性能，导致避雷器存在潜藏的问题，因此，探索降低避雷器带电测试误差的方法势在必行。

1避雷器带电测试的原理

目前，避雷器带电测试方法的原理包括：谐波分析法、基波法、补偿法、阻性电流三次谐波发、总泄露电流法等，综合各种带电测试的效果，最常用的两种测试方法为基波法和补偿法，根据现场测量取电压信号方式的不同，可以分为不取电压互感器（TV）二次信号与取TV二次信号两种方法，其中不参考电压信号基于的是基波法原理，取参考信号基于的是补偿法原理：其一，不取参考电压信号法的带电测试原理：当在某种特殊的状况下不能够获取电压互感器二次侧的信号时，取参考电压信号的避雷器带电测试仪就不能正常使用，在这种状况下使用不取参考电压信号的避雷器带电测试仪，根据计算方式以及参考角度，其分为三种，即依据统计原理审定、电流法设定以及角度提前设定；其二，参考电压信号法的带电测试原理：通过有线方式或者无线方式发送同步信号，电压隔离器将电压互感器的二次信号经过A/D处理后变成数字信号，然后经过有线信道或者无线信道传输到相应的仪器中，经过仪器的变换，形成基本，采用投影法计算出电流基波的峰值，因为基波的数值相对稳定，能够直观地检测到避雷器的性能。

2引起避雷器带电测试误差的原因

引起避雷器带电测试准确性的因素有许多，其中主要包括避雷器表面的污秽、湿度和温度、电磁场干扰等，以下为具体的影响分析：

避雷器表面污秽。由于避雷器通常都是安装在户外，周边环境很容易对其造成影响，导致许多污秽累积在避雷器的表面，而避雷器的瓷套很容易受到外界灰尘的影响，这些表面的污秽不仅影响了电阻片柱的电压分布状况，导致其内部泄露的电流量增加，还会导致避雷器外部电流显著地增大，由于避雷器自身的阻性电流相对较小，导致很小的表面漏电都会给避雷器的带电测试结果造成影响，产生误差。

湿度和温度的影响。如果避雷器周围的湿度相对较大，避雷器瓷套表面的泄露电流将会增大，尤其是在雨雪天气，环境的湿度相对较大，瓷套表面泄露的电流明显增大，对避雷器带电测试造成影响，产生误差。由于避雷器的内部空间相对较小，导致其散热状况相对较差，再加上用功损耗会产生大量的热量，导致避雷器的电阻片的温度明显超过环境的温度，这些因素都会导致避雷器内部阻性电流增大，由于避雷器电阻片的温度变化范围相对较大，导致阻性电流的变化范围也相对较大。总而言之，在不同的湿度和温度条件下，避雷器的阻性电流、泄露电流都会发生变化，对避雷器的带电测试造成影响，产生误差。

周围强电场的静电耦合。通常状况下，避雷器周边众多的带电设备将会形成复杂的电场，其影响避雷器带电测试准确性的原因主要表现为：U相泄露电流对U相电压的相位角受V相电压感应而变小，导致U相阻性电流增大，W相泄露全电流对W相电压的相位角受V相电压感应而增大，导致W相阻性电流降低，V相的泄露全电流和阻性电流受感应电压的影响相对较小，这是因为W相、U相对V相的感应相互抵消。

3减小避雷器带电测试误差的措施

在避雷器的型式实验中添加伏安特性测试。想要在避雷器的型式试验中增加伏安特性测试，其中应该包括交流参考电压、持续运行电压以及系统额定运行电压等的阻性电流或者全电流，进行避雷器带电测试的过程中，在不同运行电压下测得的数据根据被测避雷器的伏安特定进行插值等效至相同电压，然后根据不同型号的避雷器的伏安特性曲线，这样得出检测结果的可比性将会明显提高，实现减小误差的目的。

对电压进行谐波分析，根据相应电压的谐波进行谐波补偿。带电测试的阻性电流谐波中，包含在电压谐波激励作用下产生谐波分量和非线性特性产生的谐波分量，其中非线性特性产生的谐波分量是显示避雷器老化的重要指标，而电压谐波激励作用下产生的谐波分量为干扰因素，应该消除，消除的步骤表现为：测试仪器将电压进行傅立叶分解，获得相应的谐波分量，根据避雷器的频率相应特性进行谐波补偿，然后得出相应的谐波分量和阻性电流，根据获得的谐波分量进行相应的谐波补偿。

对法兰以及引下线进行屏蔽。在避雷器制造的过程中，在不减弱外绝缘的基础上，添加一个结构紧固的法兰屏蔽层，将各节法兰进行屏蔽，然后将引下线接入到计数器中，在计数器上方预留测试端子或者测试孔，这样能够消除环境因素以及表面污秽对测试结果的影响，无论是停电检测还是带电测试，其测试结果都相对稳定，没有相间差别，显著地减小了避雷器带电测试的误差。

其他措施。为了减小避雷器带电测试误差，还应该的措施包括：采用自动补偿法、降低数据波动；采用正确的操作仪器，减小测量误差、碎石检查电池的电量，保证电池电量充足；配备专门的测试人员，强化对人员的专业技能培训。

4结语

总而言之，影响避雷器带电测试的因素有许多，想要减小避雷器带电测试的误差，就应该准确地找出因此避雷器带电测试误差的原因，然后采取相应的措施进行解决，尽可能地降低误差，进而保证测试结果的准确性。

参考文献

[1]杨殿成．金属氧化物避雷器带电测试干扰分析[J]．高压电器，2009，（5）．

[2]严玉婷，黄炜昭，江健武，钟建灵，杨益公．避雷器带电测试的原理及仪器比较和现场事故缺陷分析[J]．电磁避雷器，2011，（2）．

作者简介：谢贵金（1986-），国网德阳供电公司助理工程师，研究方向：变电运维及管理。

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