氧化锌避雷器带电测试应用分析

万清 陈振坤

摘要：为了提高氧化锌避雷器（MOA）带电测试数据的准确性，分析相间干扰对MOA带电测试结果的影响，根据避雷器的等效电路，推导出MOA的实际的阻抗角计算公式。根据公式知，避雷器相间耦合电容干扰是导致带电测试结果偏差的原因。根据不同补偿方式（禁用补偿，边补偿）所得数据，来验证这一假设。结果表明，通过校核后即边补偿后的数据能大大减少相间耦合电容对带电测试结果的，校正后能贴近避雷器的真实运行工况。

关键词：避雷器；带电测试；耦合电容；补偿

氧化锌避雷器主要组成部分是非线性氧化锌电阻片，当设备因外界电压入侵，如雷电时候，达到规定的动作电压时，避雷器动作并通过接地释放过电压负荷，使电网电压幅值降低到一定水平，从而保护设备绝缘不受破坏。

目前避雷器的检修一般分为停电和带电测试，停电计划会增加线路等电力设施停电计划和降低电网运行安全可靠性，因此近年来，在雷雨天气前后对避雷器的带电测试工作尤为重要。带电測试过程中，多种干扰会对避雷器测试结果的准确性产生影响。其中，避雷器相间耦合电容干扰对测试数据影响最大。本文通过变电站实际测试数据相间耦合电容对避雷器带电测试干扰进行定量分析，并验证了避雷器带电测试数据的校正方法以及用向量图简单说明补偿角度的特点。

一、避雷器带电测试原理

避雷器等效电路图如图1所示。在交流电压下，

避雷器全电流IX含阻性电流IR和容性电流IC，

运行时，通过避雷器的电流大部分为IC，IR只占Ix的10%～20%。

当避雷器内部进水受潮或者绝缘受到损坏时，IC变化较小，而IR会增大到正常值的数十倍，所有避雷器带电测试主要是IX、IR的值。在避雷器测量中，采用AI6108氧化锌避雷器带电测试仪获得MOA的IX，通过线路单元智能控制柜计量交流电压空开处取参考电压U，通过傅里叶变换的得到电流和电压的基波分量。通过基波值的相位比，得出避雷器的阻抗角φ，IR=IXCOSφ，IC=IXSINφ。

二、分析相间耦合电容对避雷器带电测试干扰分析

影響避雷器带电测试结果因素很多，如站内电场干扰，电网电压波动，设备外瓷瓶脏污，相间干扰以及天气温湿度，但是，避雷器相间耦合电容干扰对测量结果影响最大。

避雷器在运行电压时，空间中产生杂散电容电流，通过相间的相互作用使得三相的电流、阻抗角发生变化，导致测量数据偏离实际。避雷器通常一字并列置放。A、C间距离较远，因此只考虑A、B与B、C相之间的耦合电容电流。

经计算，其补偿公式如公式（1）所示。C0为相间耦合电容；CA、CB、CC及RA、RB、RC分别为三相避雷器的等效电容和非线性电阻；IXA、IXB、IXC为三相全电流；UA、UB、UC为电网的三相电压

三、避雷器带电测试数据校正

通过补偿过真实反映避雷器设备的数据推出C0，即可倒推出避雷器实际运行时禁用补偿数据，继而推出补偿角度。通过测试角度与推算角度对比，验证仪器可靠性。

下面以一变电站表，避雷器带电测试原始数据进行验证。

得出C0≈1.9～2.0（PF），而由于我们采用边相补偿计算等效电路元件数值，因此B相不做讨论。进而，通过公式（1）得出补偿后角度，A及C相分别为φA =83.63°和φC =84°。这与仪器给的补偿角度一致。而边补偿后的数据能更加真实反映避雷器的运行实际。

四、结语

这里分析了氧化锌避雷器带电测试受到相间耦合电容干扰，根据推导推导公式进而得出实际阻抗角与受干扰的阻抗角。通过实际现场试验证明，使用仪器的边补偿功能可以很好地修正避雷器带电测试数据，真实反映试验结果。

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].扃压电器，2009，45（5）：130132.

[2]何春光，石伟，方辉.简析氧化锌避雷器带电测试技术及应用[J].通信电源技术，2011，28（5）：6668.

作者简介：万清（1988），女，福建厦门人，电力工程师，从事高电压试验工作；陈振坤（1988），男，福建厦门人，电力工程师，从事柔直变电运行工作。