避雷器运行电压下的交流泄露电流测试

避雷器运行电压下的交流泄露电流测试安徽省电力科学研究院2011.3.7一、基本概念避雷器泄露电流：1）通过氧化锌电阻片的电流2）通过固定电阻片的绝缘材料的电流3）通过避雷器瓷套的电流通过电阻片的电流是泄露电流的主要成分，认为是避雷器的总泄露电流。1、阻性电流（10%~20%）2、容性电流（主要）相电压UⅠXⅠRⅠCRC避雷器等值电路当避雷器内部绝缘状况不良、电阻片特性发生变化时（阀片老化、受潮、内部绝缘件受损）及表面严重污秽时，泄露电流中的阻性分量就会增大许多。阻性电流增大的危害：使电阻片功率损耗增大，电阻片运行温度增加，加速电阻片的老化。测量运行电压下的交流泄露电流及其阻性分量是判断避雷器状态好坏的重要手段。二、带电测量原理带电测试中，由于阻性电流占总泄露电流比例小，易受现场干扰和系统电压谐波的影响。投影法：正常运行时，作用在避雷器上的相电压U和通过其中的Ⅰx之间会产生相位差φ，只要测出φ和Ⅰx就可以算出有功分量和无功分量。直接用串联在避雷器下端的电流表测得Ⅰx；用相位差的原理测φ角；试验接线1.测量前先连接地线，测量完最后拆接地线！如果接地点有油漆或锈蚀必须清除干净。2.参考电压信号线一端插入参考电压插座，另一端接被测相PT二次低压输出。3.先将泄漏电流信号线插头插入仪器，后将另一端夹子夹到（或通过绝缘竿搭到）被测相MOA放电计数器上端。注意：如果PT距离较远，可使用加长线；电流信号不能使用加长线。注意事项：1、在天气良好的条件下测试。2、接取电压互感器二次信号需专人接线，防止电压互感器二次短路或接地短路。3、严禁将电力测试线举过避雷器底座法兰，不得将手、工具举过避雷器底座法兰，尽量使用绝缘杆进行搭接。4、测试完毕后先将电流测试线和电压互感器二次电压接线断开。三、停电测试1、电容补偿法测量原理氧化锌避雷器经Ra接地；Cx（介质损耗很小）经Rx接地；1/ωCx＞＞Rx设电源电压；u=Umsinωt避雷器容性电流：Icz=Imsin(ωt+π/2)避雷器阻性电流：IRZ=Imsinωt+I3msin3ωt+I5msin5ωt+……避雷器总泄露电流：Iz=Icz+IRZA点对地电压：UA=IRZRA+ICZRAⅠCZⅠRZRzCzRxCxⅠcxRaⅠzABB点对地电压：uB=UBmsin(ωt+φ)Φ=arctg1/ωCxRxuAB=uA-uB=IRZRA+Imsin(ωt+π/2)RA-UBmsin(ωt+φ)当：Imsin(ωt+π/2)RA=UBmsin(ωt+φ）时，uAB=IRZRAuAB可以通过示波器直接读出，避雷器阻性电流IRZ=uAB/RA这种通过补偿避雷器的容性电流测出阻性电流的方法称为电容补偿法，如需完全补偿避雷器的容性电流，需满足：Imsin(ωt+π/2)RA=UBmsin(ωt+φ）1）ImRA=UBm2）φ=π/2通过调节Rx实现。电容器Cx不可能是无损耗的，φ角不可能达到π/2，选择Cx时，尽量选择损耗极小的电容器，减小测试误差。试验步骤1、拆除或断开避雷器对外的一切连线，将避雷器接地放电。2、进行试验接线，并检查无误。3、调节示波器输入端A、B通道的灵敏度，使A、B通道的电压档位相同。4、将双踪示波器的A通道进行校准，使电压选择微调旋钮处于校准位置，确保读数准确。5、对避雷器施加工频电压，分别调节A、B通道的电压选择按钮，使之处于适当的档位。6、缓慢升高外加电压，分别加至持续运行电压和系统运行电压。7、由两个通道分别测量电阻R1上的电压UR1、电阻R2上的电压UR2，A通道显示的波形即为避雷器总泄露电流。8、读取并记录总泄露电流后，调节R2电阻值，使UR1和UR2的幅值大小相等，相位相同。9、运用示波器的加减功能，调节B通道的旋钮，使示波器上的波形完全对称，，此时认为避雷器的容性电流得到完全补偿。10、示波器上显示的对称尖顶波即为阻性电流在R1上的压降，将读出的电压数值除以电阻R1值，即为该电压下的阻性电流峰值。11、降压为0，断开电源，对避雷器进行充分放电，挂接地线，拆除或变更试验接线。注意事项1、外加电压的波形有明显畸变时，直接影响阻性电流测试结果，波形不好时，往往会出现阻性电流波形不对称，调节R2也无济于事，考虑改善电压波形或更换电源。2、实验前将待测避雷器表面清扫干净3、补偿电容选择介质损耗尽量小的电容，考虑其耐压能力，可选择多只电容器串联。4、R1电阻根据示波器灵敏度和抗干扰能力选择较小的整数值。5、测量阻性电流之前，应先测出总泄露电流，阻性电流与总泄露电流的比例关系也是反映氧化锌避雷器特性变化的一个重要依据。6、与历年测试数据比较，如果阻性电流增大到初始值的2倍时，应采取其他手段进行检查。阻性电流测试仪法试验步骤：1、拆除或断开避雷器对外的一切连线，将避雷器接地放电。2、进行试验接线并检查。3、合上电源，将电压加至持续运行电压和系统运行电压，分别记录总泄露电流峰值、有效值、阻性电流峰值、有功损耗，记录并降压为0.4、断开电源，对避雷器进行充分放电，挂接地线，拆除或变更试验接线。四、结果分析避雷器在持续运行电压下的阻性电流或总电流值应符合产品技术条件的规定。测量运行条件下的全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始值比较，有明显变化时加强监测，当阻性电流增大到一倍时，应采取其他应采取其他手段进行检查。由于现场测试因素的影响，应将避雷器前后测试数据单独进行比较。阻性电流值进行温度换算后于初始值比较。（温度每升高10℃，电流增大3%~5%）带电测试与初始值比较主要指：与投运时的测量数据比较，与前一次测量数据比较、同组相邻避雷器试验数据比较、同时期、同制造厂、同型号设备测量数据比较。MOA性能分段评价：按照阻性电流不能超过总电流的25%要求，φ不能小于75.5°φ＜75°75°~77°78°~80°81°~83°84°~86°＞86°性能劣差中良优有干扰考虑相间干扰;由于一字排开的避雷器,中间相B相的杂散电容对A、C泄露电流产生影响：A相φ减小2°左右，阻性电流增大；C相φ增大2°左右，阻性电流减小甚至为负；B相基本不变。干扰下MOA性能评价1、建议本相PT二次电压测量本相MOA电流，补偿角度均为0，及测量时不考虑相间干扰。2、如测量师考虑相间干扰，可对A/C相设置补偿角度，该补偿角度加入φ中测试报告编写避雷器型号、参数、装设位置、周围带电体的工作状态、测试时间、人员、天气情况、环境温度、湿度、测试地点、测试项目、试验性质、主要测试仪器设备型号、参数、测试数据、测试结论。