一字形排列三相氧化锌避雷器阻性电流测试方法探讨

樊璟++林子翔

摘 要：我们可以通过对氧化锌避雷器厘米的泄露电流的阻性电流进行测量来获取该避雷器的质量情况。因为三氧化线一字型排列的避雷器其受到杂散电容的影响，会有一定的总电流相角的改变，导致了电流的测量出现了异常，精度不高，这就不能够很准确的对避雷器的质量情况有一个判断。

关键词：一字形排列 氧化锌避雷器 阻性电流

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0103-02

氧化锌避雷器使用氧化锌来作为其阀片的主要成分，混合其他的一些金属氧化物添加剂来制作成的。氧化锌阀片的流通容量比较大，因为其性质比较好，使用的技术性能比较高，因此，在我们实际应用的时候都是使用它来当做避雷器的主要阀片，为电力系统提供了比较好的保障。因为氧化锌避雷器不存在放电间隙，且电阻片一直都受到电压的负荷，加上泄露电流的存在，使得氧化锌避雷器的总泄露电流比较大，这部分的电流由阻性电流和容性电流两个方面组成，阻性电流是受到避雷器阀片的物理因素影响，比如说损坏、腐蚀、污染等。当氧化锌避雷器的负载因为各类因素而降低了，那么就会直接影响其对地绝缘能力，泄露电流不断增加，最终导致了其损坏。因此，在对氧化锌避雷器的使用过程中我们要能够对其泄露电流阻性电流进行研究，对其质量进行分析，想办法来将氧化锌避雷器相互之间的作用消除，提高测量准确度。

1 测量MOA阻性电流的基本方法

氧化锌避雷器是一个线性电容和非线性电阻并联的设备，电压对其产生作用，导致了其出现电流泄露，这些叫做全电流，电流还分为容性和阻性分量，将容性分量补偿掉后则可得阻性电流。采用补偿法来进行测量，我们就应该要获取变电站的电压，将其当做一个分量来进行计算。根据其分量可以对氧化锌避雷器的漏电流两个分量进行计算，然后对其进行数据处理。

补偿法的测量原理，一般都需要从变电站的电压互感器取得电压作为参考分量。根据此参考分量来确定MOA漏电流的容性分量和阻性分量，然后进行处理。

除补偿法外，还有三次谐波法，即利用全电流中3次谐波的变化进行MOA的故障诊断。但当系统中谐波分量较大时，仪器的误差可达100%甚至百分之几百，而且在同一地点有时会由于系统谐波分量的变化而导致测量结果的变化。

2 MOA阻性电流测量结果的分析

现阶段的研究中关于氧化锌避雷器的劣化原因分析认为，导致其结果都额主要因素就是总泄露电流占据的比重过大引起的，现在一般都有20%左右的比例，因此，对总泄露电流进行阻性电流的提取能够让我们获得氧化锌避雷器的实际运行情况。

表1是某变电站一组避雷器的测量数据。

由表1可知：三相避雷器中，A相的全电流和阻性电流最大，阻性电流含量较小；而B相的全电流和阻性电流偏小，阻性电流的含量最大，验证了相间杂散电容的影响。

现场试验已多次发现，当三个同类型的MOA组成三相而呈一字形排列时，若用阻性电流在线检测仪进行试验，读出这三相MOA各自的阻性电流分量及功耗往往相差很大，且中相的数据居中，并与单相加压时相近而两个边相中有一相偏大、另一相偏小。显然，这样很难据此在线测值直接来判别该MOA的好坏。

研究已证实，这些问题主要是由于运行中呈一字形排列的三相MOA，相邻相通过杂散电容耦合等的影响，使得两边相MOA底部的总电流相位发生变化，其主要表现为：A相总泄漏电流的相位角移后，阻性电流读数明显增大；C相总泄漏电流的相位角移前，阻性电流读数明显减小；B相总泄漏电流的相角居中，A、C两相对其的电容耦合基本对称，可以忽略对其的影响。

3 氧化锌避雷器的测量和数据分析

仪器输入PT二次电压作为参考信号，同时输入MOA电流信号，经过傅立叶变换可以得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ。因此，与电压同相分量为阻性电流基波值Ir1p，正交分量是容性电流基波值Ic1p：

Ir1p=Ix1pCOSΦ Ic1p=Ix1pSINΦ

考虑到δ=90°-Φ相当于介损角，直接用Φ评价MOA也是十分简捷的：没有“相间干扰”时，Φ大多在81°～86°之间。按“阻性电流不能超过总电流的25%”的要求，Φ不能小于75.5°，可参考表2对MOA性能分段评价。

实际上Φ<80°时应当引起注意。

用本相PT二次电压测量本相MOA电流，补偿角度均为0，即测量时不考虑相间干扰。评价一字形排列的MOA性能时应考虑相间干扰。按相间干扰的对称性，以B相Φ为准，A相Φ减小的数值基本等于C相Φ增加的数值，由此可以估计相间干扰角度。例如A相Φ偏小2°，C相Φ偏大3°，则相间干扰大致为2.5°，评价MOA性能时，A相Φ+2.5°，B相Φ不变，C相Φ-2.5°。

如果测量时考虑相间干扰，可对A、C相设置补偿角度，该补偿角度“加”到Φ中。考虑到B相对A、C相的相间干扰对称，如果测量出Ic超前Ia的角度Φca，A、C相分别补偿；Φca的测量方法是：选择B相参考电压不变，先输入C相Φ再输入A相Φ，将两次Φ相减即可。

通过实测可知，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。

4 结论

氧化锌避雷器相互之间具有影响，主要是其杂散电容之间的影响，导致了其总电流相位异常，出现波动，这就关系到氧化锌避雷器的具体安置位置，因此两个避雷器之间过于接近的话，会产生比较大的影响，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。这使得测量结果显示出如下规律：电压与电流夹角ΦA<ΦB<ΦC，阻性电流Ira>Irb>Irc。

正常的使用过程中，因此，氧化锌避雷器的劣化现象存在，而且在初期并不是非常显著的时候，我们不能够经过测量数据来获得氧化锌避雷器的实际质量情况。根据我们在现场测量的一些经验来看，氧化锌避雷器测试数据使用这些综合分析的方式，能够获得比较精确的氧化锌避雷器的实际运行状态，为电力系统提供比较可靠的维护和保护依据。

参考文献

[1] 陈化钢.电气设备预防性试验方法》（修订版）[Z].

[2] 广州供电局预防性试验规程[Z].

[3] 张仲秋.现场氧化锌避雷器阻性电流测试误差分析[Z].青海电力试验研究所.

[4] 吕景顺，胡拓，雒晓燕.氧化锌避雷器阻性电流测试相间干扰问题研究[Z].endprint

摘 要：我们可以通过对氧化锌避雷器厘米的泄露电流的阻性电流进行测量来获取该避雷器的质量情况。因为三氧化线一字型排列的避雷器其受到杂散电容的影响，会有一定的总电流相角的改变，导致了电流的测量出现了异常，精度不高，这就不能够很准确的对避雷器的质量情况有一个判断。

关键词：一字形排列 氧化锌避雷器 阻性电流

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0103-02

氧化锌避雷器使用氧化锌来作为其阀片的主要成分，混合其他的一些金属氧化物添加剂来制作成的。氧化锌阀片的流通容量比较大，因为其性质比较好，使用的技术性能比较高，因此，在我们实际应用的时候都是使用它来当做避雷器的主要阀片，为电力系统提供了比较好的保障。因为氧化锌避雷器不存在放电间隙，且电阻片一直都受到电压的负荷，加上泄露电流的存在，使得氧化锌避雷器的总泄露电流比较大，这部分的电流由阻性电流和容性电流两个方面组成，阻性电流是受到避雷器阀片的物理因素影响，比如说损坏、腐蚀、污染等。当氧化锌避雷器的负载因为各类因素而降低了，那么就会直接影响其对地绝缘能力，泄露电流不断增加，最终导致了其损坏。因此，在对氧化锌避雷器的使用过程中我们要能够对其泄露电流阻性电流进行研究，对其质量进行分析，想办法来将氧化锌避雷器相互之间的作用消除，提高测量准确度。

1 测量MOA阻性电流的基本方法

氧化锌避雷器是一个线性电容和非线性电阻并联的设备，电压对其产生作用，导致了其出现电流泄露，这些叫做全电流，电流还分为容性和阻性分量，将容性分量补偿掉后则可得阻性电流。采用补偿法来进行测量，我们就应该要获取变电站的电压，将其当做一个分量来进行计算。根据其分量可以对氧化锌避雷器的漏电流两个分量进行计算，然后对其进行数据处理。

补偿法的测量原理，一般都需要从变电站的电压互感器取得电压作为参考分量。根据此参考分量来确定MOA漏电流的容性分量和阻性分量，然后进行处理。

除补偿法外，还有三次谐波法，即利用全电流中3次谐波的变化进行MOA的故障诊断。但当系统中谐波分量较大时，仪器的误差可达100%甚至百分之几百，而且在同一地点有时会由于系统谐波分量的变化而导致测量结果的变化。

2 MOA阻性电流测量结果的分析

现阶段的研究中关于氧化锌避雷器的劣化原因分析认为，导致其结果都额主要因素就是总泄露电流占据的比重过大引起的，现在一般都有20%左右的比例，因此，对总泄露电流进行阻性电流的提取能够让我们获得氧化锌避雷器的实际运行情况。

表1是某变电站一组避雷器的测量数据。

由表1可知：三相避雷器中，A相的全电流和阻性电流最大，阻性电流含量较小；而B相的全电流和阻性电流偏小，阻性电流的含量最大，验证了相间杂散电容的影响。

现场试验已多次发现，当三个同类型的MOA组成三相而呈一字形排列时，若用阻性电流在线检测仪进行试验，读出这三相MOA各自的阻性电流分量及功耗往往相差很大，且中相的数据居中，并与单相加压时相近而两个边相中有一相偏大、另一相偏小。显然，这样很难据此在线测值直接来判别该MOA的好坏。

研究已证实，这些问题主要是由于运行中呈一字形排列的三相MOA，相邻相通过杂散电容耦合等的影响，使得两边相MOA底部的总电流相位发生变化，其主要表现为：A相总泄漏电流的相位角移后，阻性电流读数明显增大；C相总泄漏电流的相位角移前，阻性电流读数明显减小；B相总泄漏电流的相角居中，A、C两相对其的电容耦合基本对称，可以忽略对其的影响。

3 氧化锌避雷器的测量和数据分析

仪器输入PT二次电压作为参考信号，同时输入MOA电流信号，经过傅立叶变换可以得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ。因此，与电压同相分量为阻性电流基波值Ir1p，正交分量是容性电流基波值Ic1p：

Ir1p=Ix1pCOSΦ Ic1p=Ix1pSINΦ

考虑到δ=90°-Φ相当于介损角，直接用Φ评价MOA也是十分简捷的：没有“相间干扰”时，Φ大多在81°～86°之间。按“阻性电流不能超过总电流的25%”的要求，Φ不能小于75.5°，可参考表2对MOA性能分段评价。

实际上Φ<80°时应当引起注意。

用本相PT二次电压测量本相MOA电流，补偿角度均为0，即测量时不考虑相间干扰。评价一字形排列的MOA性能时应考虑相间干扰。按相间干扰的对称性，以B相Φ为准，A相Φ减小的数值基本等于C相Φ增加的数值，由此可以估计相间干扰角度。例如A相Φ偏小2°，C相Φ偏大3°，则相间干扰大致为2.5°，评价MOA性能时，A相Φ+2.5°，B相Φ不变，C相Φ-2.5°。

如果测量时考虑相间干扰，可对A、C相设置补偿角度，该补偿角度“加”到Φ中。考虑到B相对A、C相的相间干扰对称，如果测量出Ic超前Ia的角度Φca，A、C相分别补偿；Φca的测量方法是：选择B相参考电压不变，先输入C相Φ再输入A相Φ，将两次Φ相减即可。

通过实测可知，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。

4 结论

氧化锌避雷器相互之间具有影响，主要是其杂散电容之间的影响，导致了其总电流相位异常，出现波动，这就关系到氧化锌避雷器的具体安置位置，因此两个避雷器之间过于接近的话，会产生比较大的影响，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。这使得测量结果显示出如下规律：电压与电流夹角ΦA<ΦB<ΦC，阻性电流Ira>Irb>Irc。

正常的使用过程中，因此，氧化锌避雷器的劣化现象存在，而且在初期并不是非常显著的时候，我们不能够经过测量数据来获得氧化锌避雷器的实际质量情况。根据我们在现场测量的一些经验来看，氧化锌避雷器测试数据使用这些综合分析的方式，能够获得比较精确的氧化锌避雷器的实际运行状态，为电力系统提供比较可靠的维护和保护依据。

参考文献

[1] 陈化钢.电气设备预防性试验方法》（修订版）[Z].

[2] 广州供电局预防性试验规程[Z].

[3] 张仲秋.现场氧化锌避雷器阻性电流测试误差分析[Z].青海电力试验研究所.

[4] 吕景顺，胡拓，雒晓燕.氧化锌避雷器阻性电流测试相间干扰问题研究[Z].endprint

摘 要：我们可以通过对氧化锌避雷器厘米的泄露电流的阻性电流进行测量来获取该避雷器的质量情况。因为三氧化线一字型排列的避雷器其受到杂散电容的影响，会有一定的总电流相角的改变，导致了电流的测量出现了异常，精度不高，这就不能够很准确的对避雷器的质量情况有一个判断。

关键词：一字形排列 氧化锌避雷器 阻性电流

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0103-02

氧化锌避雷器使用氧化锌来作为其阀片的主要成分，混合其他的一些金属氧化物添加剂来制作成的。氧化锌阀片的流通容量比较大，因为其性质比较好，使用的技术性能比较高，因此，在我们实际应用的时候都是使用它来当做避雷器的主要阀片，为电力系统提供了比较好的保障。因为氧化锌避雷器不存在放电间隙，且电阻片一直都受到电压的负荷，加上泄露电流的存在，使得氧化锌避雷器的总泄露电流比较大，这部分的电流由阻性电流和容性电流两个方面组成，阻性电流是受到避雷器阀片的物理因素影响，比如说损坏、腐蚀、污染等。当氧化锌避雷器的负载因为各类因素而降低了，那么就会直接影响其对地绝缘能力，泄露电流不断增加，最终导致了其损坏。因此，在对氧化锌避雷器的使用过程中我们要能够对其泄露电流阻性电流进行研究，对其质量进行分析，想办法来将氧化锌避雷器相互之间的作用消除，提高测量准确度。

1 测量MOA阻性电流的基本方法

氧化锌避雷器是一个线性电容和非线性电阻并联的设备，电压对其产生作用，导致了其出现电流泄露，这些叫做全电流，电流还分为容性和阻性分量，将容性分量补偿掉后则可得阻性电流。采用补偿法来进行测量，我们就应该要获取变电站的电压，将其当做一个分量来进行计算。根据其分量可以对氧化锌避雷器的漏电流两个分量进行计算，然后对其进行数据处理。

补偿法的测量原理，一般都需要从变电站的电压互感器取得电压作为参考分量。根据此参考分量来确定MOA漏电流的容性分量和阻性分量，然后进行处理。

除补偿法外，还有三次谐波法，即利用全电流中3次谐波的变化进行MOA的故障诊断。但当系统中谐波分量较大时，仪器的误差可达100%甚至百分之几百，而且在同一地点有时会由于系统谐波分量的变化而导致测量结果的变化。

2 MOA阻性电流测量结果的分析

现阶段的研究中关于氧化锌避雷器的劣化原因分析认为，导致其结果都额主要因素就是总泄露电流占据的比重过大引起的，现在一般都有20%左右的比例，因此，对总泄露电流进行阻性电流的提取能够让我们获得氧化锌避雷器的实际运行情况。

表1是某变电站一组避雷器的测量数据。

由表1可知：三相避雷器中，A相的全电流和阻性电流最大，阻性电流含量较小；而B相的全电流和阻性电流偏小，阻性电流的含量最大，验证了相间杂散电容的影响。

现场试验已多次发现，当三个同类型的MOA组成三相而呈一字形排列时，若用阻性电流在线检测仪进行试验，读出这三相MOA各自的阻性电流分量及功耗往往相差很大，且中相的数据居中，并与单相加压时相近而两个边相中有一相偏大、另一相偏小。显然，这样很难据此在线测值直接来判别该MOA的好坏。

研究已证实，这些问题主要是由于运行中呈一字形排列的三相MOA，相邻相通过杂散电容耦合等的影响，使得两边相MOA底部的总电流相位发生变化，其主要表现为：A相总泄漏电流的相位角移后，阻性电流读数明显增大；C相总泄漏电流的相位角移前，阻性电流读数明显减小；B相总泄漏电流的相角居中，A、C两相对其的电容耦合基本对称，可以忽略对其的影响。

3 氧化锌避雷器的测量和数据分析

仪器输入PT二次电压作为参考信号，同时输入MOA电流信号，经过傅立叶变换可以得到电压基波U1、电流基波峰值Ix1p和电流电压角度Φ。因此，与电压同相分量为阻性电流基波值Ir1p，正交分量是容性电流基波值Ic1p：

Ir1p=Ix1pCOSΦ Ic1p=Ix1pSINΦ

考虑到δ=90°-Φ相当于介损角，直接用Φ评价MOA也是十分简捷的：没有“相间干扰”时，Φ大多在81°～86°之间。按“阻性电流不能超过总电流的25%”的要求，Φ不能小于75.5°，可参考表2对MOA性能分段评价。

实际上Φ<80°时应当引起注意。

用本相PT二次电压测量本相MOA电流，补偿角度均为0，即测量时不考虑相间干扰。评价一字形排列的MOA性能时应考虑相间干扰。按相间干扰的对称性，以B相Φ为准，A相Φ减小的数值基本等于C相Φ增加的数值，由此可以估计相间干扰角度。例如A相Φ偏小2°，C相Φ偏大3°，则相间干扰大致为2.5°，评价MOA性能时，A相Φ+2.5°，B相Φ不变，C相Φ-2.5°。

如果测量时考虑相间干扰，可对A、C相设置补偿角度，该补偿角度“加”到Φ中。考虑到B相对A、C相的相间干扰对称，如果测量出Ic超前Ia的角度Φca，A、C相分别补偿；Φca的测量方法是：选择B相参考电压不变，先输入C相Φ再输入A相Φ，将两次Φ相减即可。

通过实测可知，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。

4 结论

氧化锌避雷器相互之间具有影响，主要是其杂散电容之间的影响，导致了其总电流相位异常，出现波动，这就关系到氧化锌避雷器的具体安置位置，因此两个避雷器之间过于接近的话，会产生比较大的影响，一般两边相MOA底部总电流相位变化3°左右，在运行电压下，MOA底部总电流的相角每变化1°，则阻性电流基波数值变化15%左右。这使得测量结果显示出如下规律：电压与电流夹角ΦA<ΦB<ΦC，阻性电流Ira>Irb>Irc。

正常的使用过程中，因此，氧化锌避雷器的劣化现象存在，而且在初期并不是非常显著的时候，我们不能够经过测量数据来获得氧化锌避雷器的实际质量情况。根据我们在现场测量的一些经验来看，氧化锌避雷器测试数据使用这些综合分析的方式，能够获得比较精确的氧化锌避雷器的实际运行状态，为电力系统提供比较可靠的维护和保护依据。

参考文献

[1] 陈化钢.电气设备预防性试验方法》（修订版）[Z].

[2] 广州供电局预防性试验规程[Z].

[3] 张仲秋.现场氧化锌避雷器阻性电流测试误差分析[Z].青海电力试验研究所.

[4] 吕景顺，胡拓，雒晓燕.氧化锌避雷器阻性电流测试相间干扰问题研究[Z].endprint