提高氧化锌避雷器现场带电测试精度的新措施

万畅刘专

（1.国网江西省电力公司南昌供电分公司 2.国网江西省电力科学研究院）

提高氧化锌避雷器现场带电测试精度的新措施

万畅1刘专2

（1.国网江西省电力公司南昌供电分公司 2.国网江西省电力科学研究院）

在社会经济和科学技术不断发展的今天，我国电网系统中应用高新技术的领域范围也在不断的拓展。带电测试作为我国电力系统在不断发展过程中产生的一种新型的高科技测试手段，而氧化锌避雷器作为对电力系统能否正常运行的关键因素，对该项技术在电力系统领域中对氧化锌避雷器进行现场带点测试工作中的应用情况进行研究是十分必要的。对此，本文以氧化锌避雷器设备的现场带电测试工作为立足点，通过对影响其带电测试精确度因素的分析，从而找出提高氧化锌避雷器带电测试效率的新措施。

氧化锌避雷器；带电测试；精度；新措施

引言

就目前来看，对氧化锌避雷器进行现场监测的方式主要是直流参考电压法和交流泄露电流法两种；其在检测过程中主要使用了带电测试、停电试验和在线监测三种。其中，停电试验因为在监测过程中可以通过调整和屏蔽电压，以及改变电力测试系统的接线等方式消除干扰因素，所以精确度最高。而在线监测虽然在大型设备上顺利推行，但是由于避雷器设备自身的影响，使得其精确性和灵敏度无法满足在线监测的要求。带电测试是综合了二者优缺点的一种现场监测方式，提高该测试方法在对氧化锌避雷进行现场监测的精确度方面是十分必要的。

1 影响氧化锌避雷器带电测试精度的因素

1.1 周边强电场产生的静电耦合的影响

对于同变电站中周围的其他运行设备距离相对比较远，且对等距一字排列布置的避雷器设备来讲，其现场测试结果基本同我国现有的研究理论中的相关内容相吻合。但同利用其他方式来布置的避雷器设备来讲，其现场最终测试结果同相关结论则存在着一定的差异。①我国现有结论中忽略了相同的高压导体在对避雷器设备各个节点下端法兰和与其相连接的导体所产生的静电耦合，这使得其对泄漏电流幅值和相位等都产生了较大的影响。与此同时，由于静电耦合影响与空气湿度、成本等因素也具有较为紧密的联系，所以在一些沿海地区施行带电测试其测试结果的精度也会受到极大的影响。②现有结论中忽视了同避雷器距离较近的运行电压带电测试精度产生的影响。随着电网系统中变电站数量的增加，以及近些年密集型变电站类型的出现，使得此类型变电站中各个设备间距也在逐渐靠近。这样在测试避雷器设备的过程中，就会因为受到周边其他设备运行带来的影响，导致实际测试结果的精确度产生了极大的影响，从而产生静电耦合这一影响因素。

1.2 参考电压相位差对测试精度的影响

就目前来看，在对避雷器进行带电测试的过程中，获取参考电压的方式主要有三种：①取就近的CVT或者是TV的二次电压作为主要的参考电压。一般情况下，带电测试都会采用此种测量方式，但也有部分人员处于安全和方便等方面的考虑，从而在全站中取一组TV或者是CVT二次电压作为参考电压，然后通过无限通讯将测试到的结果传输到总指挥中心[1]。②取同测试避雷器最近的感应电压作为虚拟的参考电压，然后通过相角补偿的方法求出参考电压。③将交流220V电压作为虚拟参考电压，之后利用相角补偿获得参考电压。

1.3 系统谐波对测试精度的影响

避雷器泄漏电流产生的阻性分量对设备老化、受潮和放电等故障的感应都是十分灵敏的，当前测量此种阻性电流的方式主要有相位比较和三次谐波分析等测试方式，所以阻性电流测试结果的精度受系统谐波的影响相对较大[2]。其中，三次谐波分析就是利用傅里叶对泄漏全电流进行分解后得出的谐波分量，而相位比较法获取的则是取同相CTV或者是TV的二次电压作为参考电压，测量出相同电压电流产生的相角。

1.4 系统实际运行的电压同避雷器持续运行的电压之间产生的差异

氧化锌元件产生的伏安特性属于非线性的，在外界电压不断增加的前提下，伏安特性曲线自身的斜率就会不断的增加，使得泄漏电流增长的速度和效率也在不断增加，而当系统实际运行的电压值超过了额定电压时，其实际运行过程中产生的电压值就会超过避雷器在持续运行过程中产生的电压值，这一差异值的出现，就会使测试人员对避雷器进行带电测试过程中产生的测量结果的精确度产生直接的影响。

2 提高带电测试精确度的新措施

2.1 屏蔽引下线和法兰

如果在带电测试的过程中使用良好的屏蔽措施，就可以有效解决上述介绍的第一项因素，从而保证对GIS避雷器每次进行带电测试结果精度相对比较稳定，消除测试结果之间存在的差异性[3]。但如果从安全方面来考虑，在常规的正常运行过程中应用屏蔽措施是不可取的，所以，该屏蔽措施需要在制造避雷器的阶段就开始进行。如果在制造避雷器的过程中不存在外绝缘条件减弱的情况下，增加一个紧固结构的法兰屏蔽层，将每一节的法兰都进行合理的屏蔽，并且通过将带有屏蔽层的引下线接入到计数器上，在计数器的上方预留出一个测试孔或者是测试端子，以此来达到在测试过程中有效屏蔽相关因素的效果。这样一来，不仅可以消除周边强电厂产生的静电耦合的影响，还能够基本上消除避雷器的表面污秽和气候条件等对测量精度产生的影响。

2.2 测量精度补偿措施

在带电测量过程中，测量人员可以将就近的CTV或者是TV的计量绕组产生的二次电压作为基本参考电压，通过上文影响因素的分析可以发现，在采用补偿措施的过程中，需要利用对避雷器进行带电测试的过程对电压相角施行补偿功能[4]。通过上文分析可以发现，在带电测试过程中，对测试结果精度影响较大的阻力就是电压谐波在激励过程中出现的谐波分量与氧化锌自身带有的非线性特性出现的谐波分量，所以，测试人员还可以对电压产生的谐波进行分析，找出其中可能会干扰测试精度的因素。对此，测试人员首先需要利用测试仪器分解电压中的傅里叶，取出电压中含有的谐波分量，而后根据不同型号避雷器在电流频率响应方面存在的特点，完成谐波补偿工作，从而发现由于避雷器设备老化和受潮等对精度的影响。

2.3 在测试过程中增加伏安特性测试

测试人员在进行避雷器型号试验的过程中增加测试伏安特性这一环节，能够为在现场不同电压情况下进行数据测试提供更多的有效依据。因此，避雷器设备的生产商在型号试验过程中增加系统额定和持续运行电压，以及交流参考电压等重点全电流和阻性电流的现场测试，然后将不同型号避雷器的伏安特性曲线提供给相应的设备用户[5]。这样一来，电力用户不通过运行电压下测试得到的数据信息就能够被避雷器的带电测试人员所应用，从而在一定程度上提升带电测试的精确度，保证其测试质量，进而为我国电力系统中变电站的建设和发展提供更加全面的数据支持。

3 结束语

总而言之，通过对当前我国电网系统在运行过程中监测氧化锌避雷器使用的带电测试法进行研究发现，其监测精度等方面还存在着一定的质量问题。因此，在对避雷器带电测试过程中存在的质量问题以及提高测试精确度的措施进行深入研究后发现，避雷器的生产商在制造设备的过程中全范围的考虑带电测试工作的相关需求是十分必要的。此外，电力系统的管理者还应该要充分认识到带电测试的优势，为其提供广泛的发展空间。

[1]陈忠，郭波，蔡泽祥.提高氧化锌避雷器现场带电测试精度的新措施[J].南方电网技术，2010，01（02）：95～98.

[2]嵇丽明，柯明生，潘海兰，等.氧化锌避雷器无线带电诊断技术的推广与应用[J].高压电器，2013，11（11）：133～138+144.

[3]苏旭辉，杨皓，陈道强，等.一种提高避雷器泄漏电流测试精度的金具设计与研究[J].电瓷避雷器，2013，04（09）：117～121.

[4]张国庆，田悦新，郭志忠，等.氧化锌避雷器泄漏电流在线监测技术综述[J].继电器，2000，09（08）：7～9.

[5]林楚标，廖永力，李锐海，等.110kV整只氧化锌避雷器雷电冲击老化特性研究[J].南方电网技术，2015，07（07）：40～45.

TM862

A

1004-7344（2016）10-0082-02

2016-3-20

万畅（1986-），女，技师，硕士，主要从事变电运行工作。

刘专（1984-），男，工程师，硕士，主要从事电力运营监测工作。