避雷器带电测试数据异常分析与应对措施研究
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摘要：科技自傲不断的发展，社会在不断的进步，针对现有避雷器带电测试方法（阻性电流基本波法）抗干扰性能差，容易导致避雷器阻性电流测试数据异常等实际问题，提出研究一种基于避雷器三相全电流相角比较的避雷器带电测试方法，结合红外测温以及局放测量技术等多维度分析手段，最后通过现场实测，证明了该技术能有效地滤除现场干扰，准确地反应避雷器性能状态。
关键词：避雷器;带电测试;异常分析;干扰因数;三相全电流;相角比较法
引言
开展氧化锌避雷器的带电测试，是为了监测避雷器的运行功能是否正常。在变电站的配电工作站，保证安全供电和稳定供电十分重要，确保安全用电，是我们的责任，因为一旦出现事故，则是无法挽回的损失。其中，每年雷雨季节前进行一次运行电压下交流泄露电流测试，是35kV及以上金属氧化物避雷器的一个重要项目。在避雷器带电测试中，有很多测试因素需要考虑，例如出现干扰避雷器测试的各种原因，找到原因，排出干扰，才能保证测试数据准备，从而制定避雷器的维护和保养措施，提升其运行效率和安全性。
1氧化锌避雷器测试干扰排除的意义
为了促进变电站配电工作的顺利开展，保证供电的稳定性，对避雷器进行测试是一种普遍且必须的办法。氧化锌避雷器的绝缘测试主要分为停电测试和带电测试，根据实际情况和不同环境下的供电需求，合理选择测试方法。目前对停电测试方法的应用在减少，因为停电测试会削弱设备运行的稳定性，还会对电网工作带来事故风险，且停电测试的过程还需要电网主要设备同时停运，这就对测试工作提出了更多的限制条件。我国电网设备并没有实现全部统一，也无法实现统一，都是根据需求和供电情况合理安排电网设备，采用停电测试，会因为一些设备的运行方式特殊而出现无法停运的问题，那避雷器监测就无法进行。为此，现阶段我们主要采用的是带电测试，通常测试的参量为全泄漏电流、阻性电流和功率损耗，从阻性电流的反应情况来评价避雷器属于受潮、污染还是设备老化，而测试过程出现的设备功率增加，温度升高，主要反应氧化锌避雷器的劣化程度。所有导体之间都存在耦合电容，故不可避免地存在相间及空间干扰。对氧化锌避雷器而言，干扰因素的存在会导致测试结果出现误差，无法反应避雷器的真实状态，例如避雷器的阀片劣化、内部受潮等，都会因为干扰因素而无法精准检测，因此，我们必须必须设法消除氧化锌避雷器带电测试中的干扰问题，提升测试数据的精准度。
2试验过程中的干扰分析
（一）避雷器两端电压中谐波含量的影响因为MOA是接在母线上的，运行电压可以直接作用在避雷器上，而其中的谐波电压的幅值和相位均影响MOA阻性电流的测量值。谐波状况不同，可能使测得的结果相差很大。而阻性电流基波分量基本不受谐波成份影响，因此在谐波干扰比较严重的情况下测量应以阻性电流基波分量为准。（二）避雷器相间的干扰高压场地的避雷器通常是三相一字排开的，由于不同相之间会存在杂散电容，因此对MOA进行带电测试时，会受到相间干扰影响。主要是A、C相受到B相的影响，B相由于在中间，综合影响较小。A、C相电流相位会往B相方向偏移，一般偏移角度2°～4°左右。根据投影法可得，A相阻性电流增加，C相变小甚至为负。我们班组所使用的仪器是可以进行自动补偿的，其原理是假定B对A、C相的影响是对称的，测量出Ic超前Ia的角度Φca，A相补偿Φ0a=（Φca-120°）/2，C相补偿-Φ0c=（Φca-120°）/2。这种方法实际上对A、C相阻性电流进行了平均，也有可能掩盖问题。因此还是建议考核没有进行补偿的原始数据。（三）避雷器外表面污秽的影响MOA外表面的污秽，除了对阀片柱的电压分布的影响而使其内部泄露电流增加外，表面泄露电流对测试精度的影响也不能忽视。污秽程度不同，其外表面的泄露电流对MOA阻性电流的测试影响也不一样。（四）温度和湿度对测试结果的影响由于MOA的阀片在小电流区域具有负的温度系数，加之内部空间较小，散热条件较差，同时有功损耗产生的热量会使阀片的温度高于环境温度。这些会使MOA的阻性电流增大。通常情况下，温度越高，泄露电流越大。
3红外测温以及局放测试
3.1红外测温应用
避雷器劣化导致阻性电流增加，将引起内部温度升高，通过红外测温的方式能直观地反应避雷器的劣化情况，目前的红外测温能锁定到设备的各个部位，误差能控制在0.5℃范围内。通过大量的现场实地测温，同个站点运行正常的避雷器三相对比，各位置的温度基本一致。
3.2局部放电测试应用
当避雷器内部出现劣化，或者某个部位接触不良时，内部会产生悬浮电位，电位随外电场整体电压而变化，电场强度达到一定程度会产生放电现象。借助避雷器局部放电测试仪进行三相同时检测，观察其相位与幅值，若三相同时有，且为同极性相位，则为外部干扰，若一相幅值较大，其他两相不明显，则避雷器内部可能存在放电现象。由于局放测试仪对空间电磁场要求较高，故这种方法作为辅助判别的手段。
4相邻带电体干扰的仿真分析
避雷器被带电导体的干扰，主要体现在一下几个方面：首先带电导体本身的大小，因为导体的大小会直接影响避雷器受干扰的面积和电流负荷，带电导体自身尺寸的大小。带电导体自身尺寸大小决定了其干扰避雷器的面积和电荷量;其次是带电导体与避雷器之前的距离，距离远近也是导致避雷器受干扰大小的主要因素之一，如何判定距离与干扰电容之间的关系，主要用电容公式：C=ε*S/4πkd来计算，通过计算，可以得到干扰电容的数据，帮助技术人员调整避雷器的工作环境，并减少电容带来的干扰;还有就是考虑带电导体的电压等级。从带电导体的空间因素，大小和距离可以判断受干扰的程度，而且可以确定受干扰的电容数据。实际上，带电导体和避雷器之间是会互相影响的，彼此的电容相互干扰，导致带电导体的电压影响到干扰避雷器工作的电流。除了以上的干扰因素，避雷器外部的环境，例如空气的湿度、温度，以及环境的污染程度都会影响其运行，成为干扰因素，例如污染问题也是技术人员经常遇到的，由于设备暴露在外的部分受到粉尘或者其他污染的影响，以及内部运行过程中产生的残渣，或者受潮导致的锈蚀，都会成为干扰壁垒去运行的问题。在实践中，测试人员要考虑到全面的干扰因素，不管是内部还是外部，还是设备本身的问题，认真研究解决干扰的方式方法，减少避雷器运行过程中的设备干扰。
结语
文章首先阐述了现有避雷器带电测试方法（阻性电流基波法）可能导致误差各种问题，提出研究一种基于三相全电流相角比较的避雷器带电测试技术，结合红外测温以及局放测量技术进行多维度诊断分析，并经过现场实测，提高了避雷器带电测试的抗干扰性，减少了避雷器停电试验诊断的次数。
参考文献
[1]严玉婷.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].电瓷避雷器，2011（2）：57-62.
[2]张伟平.避雷器阻性电流测试新方法[J].电瓷避雷器，2011（6）：112-116.
[3]袁海燕.改进的特高压金属氧化物避雷器带电测试方法[J].电瓷避雷器，2011（6）：76-80.
[4]楊殿成.金属氧化物避雷器带电测试干扰分析[J].高压电器，2009，45（5）：130-132.
[5]赵玲艳.氧化锌避雷器带电测试分析[J].华电技术，2009（9）：55-57.
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