显著性差异分析法在避雷器带电测试中的应用

邹文+吴丽红

摘 要：显著性差异分析法在电力设备数据诊断工作中有很大作用。本文使用其对避雷器带电测试数据进行了仔细分析，提出在避雷器带电测试中，阻性电流基波即使满足相关规程中“注意值”或“警示值”要求，但若其与历年数据有显著性差异，也应引起注意，及时调整试验周期，安排停电检查。

关键词：金属氧化物避雷器；带电测试；显著性差异分析

中图分类号：TM862 文献标识码：A

0.引言

避雷器是电力系统安全稳定运行的主设备之一，可以有效抑制线路过电压，操作过电压等造成设备损害的过电压。在辖区内，金属氧化锌避雷器（简称MOA）以其良好的稳定性，伏安特性非线性以及大通流容量等优点在辖区范围内广泛应用。

1. MOA带电测试简介

MOA带电测试，是在MOA不停电的情况测试各项参数，及时发现异常和隐患，从而采取有效预防措施防止因避雷器原因引起线路接地故障或过电压造成高压设备损坏，保障MOA稳定运行，避免因停电引起的社会问题，提高供电的可靠性。

目前MOA带电测试的方法主要有阻性电流基波、全电流基波、相角差、阻性电流峰值、高次谐波电流等。辖区内使用的MOA带电测试方法是：测量各相MOA全电流，同时采集PT二次电压信号，将电压和电流信号进行FFT计算，得到测量电压和全电流基波的相位和幅值，将全电流基波在电压上投影就可得到阻性电流基波值。

《输变电设备状态检修试验规程》Q/GDW1168-2013对MOA带点测试作出了规定：通过定期检测避雷器的全电流（包括全电流基波及高次谐波电流）和阻性电流（包括阻性电流基波及高次谐波电流），可对避雷器的运行状况作出有效的分析判断。该规程规定如果每年定期进行MOA的带电测试，则可根据带电测试结果，相应的延长停电周期，这种测试方法大大减少停电次数，提高电网可靠性。

2.显著性差异分析法简介

MOA带电测试需对测试结果进行对比分析，将本次测试数据与历史数据相对比，而后做出分析判断。本文使用状态量显著性差异分析法对MOA带电测试结果进行精确分析，从而判断设备是否存在可能的缺陷。

针对测试数据的分析，《输变电设备状态检修试验规程》Q/GDW1168-2013提出了显著性差异分析法。该方法可对测试数据进行精确分析，从而找出显著性差异，特别适合对设备状态量进行精确分析。避雷器带电测试数据量大，数据误差范围小，通常很难发现小范围内数据的轻微变动。使用该方法进行避雷器带电测试数据分析。其主要原理是在相近的运行和检测条件下，相同设计、材质和工艺的一批设备，其状态量（测试数据）不应有显著差异。在不受试验条件影响时，显著性差异分析法也适用于同一设备同一状态了历年试验结果分析。如果某台设备某个状态量与其他设备，或与之前历年数据有显著性差异，即使满足注意值或警示值要求，也应引起注意。

3.算例分析及結论

某常规220kV变电站母线MOA历年带电测试数据完整，测试时间大致相同，温、湿度处于同一条件下，历年测试均使用同台仪器，基本可以排除测试条件的影响，其带电试验数据见表1。

首先确定测试样本。在正常运行情况下，MOA中主要为容性电流，阻性电流只占10%～20%。当避雷器中氧化锌阀片老化、受潮以及内部绝缘受损时，容性电流无明显变化，而阻性电流大大增加。为了易于及时发现电阻片的初期缺陷，《输变电设备状态检修试验规程》Q/GDW1168-2013对阻性电流做了规定，阻性电流增加50%时应缩短试验周期并加强监测，增加100%时应停电检查。

表中Ix为全电流基波，Ir为阻性电流基波，Irp为阻性电流正峰，I-rp为阻性电流负峰，φ为相角差。

设n（n≥5）年历史数据中（不含本次试验数据），某个状态量X的当前试验值的平均值为，样本偏差为S，计算公式如下：

被诊断设备的当前试验值为X，则有劣化表现为状态量值增加时显著性差异的条件为：

上式中k值根据n的大小按表2选取。

由上可见X=0.100（X为2014-03-10阻性电流基波测量值）满足式（3）劣化表现为状态量值增加时的条件，虽然该次阻性电流基波测量值初值并未超过《输变电设备状态检修试验规程》Q/GDW1168-2013所规定的阻性电流初值差不超过50%的规定，但按照状态量显著性差异分析法进行深度分析，怀疑其有劣化倾向，在进行状态检修评价时应将其评价为注意状态，及时进行停电检查。

结语

使用该方法在辖区内避雷器带电测试中进行全面推广，分析结果显示该方法有良好的效果。对避雷器带点测试结果的分析判断，提供有效的手段，提高了生产效率，提高了判断的精确性。

参考文献

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