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氧化鋅避雷器帶電測試儀如何正確使用
發(fā)布日期：2020-07-19 點擊：3224次
氧化鋅避雷器在運行中，由于閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞會引起故障，必須對其進行及時的預試，而相鄰的電器主設(shè)備往往不能及時停運，因而必須采用帶電測量的方法對氧化鋅避雷器進行測量。在測量中，因不能停電，方法不當、外界電磁干擾等因素往往對試驗結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，采用合理的試驗方法，消除因相鄰設(shè)備帶電而帶來的電磁干擾顯得尤為重要。
氧化鋅避雷器因其優(yōu)越的過電壓保護特性而逐步取代了老式的閥式避雷器，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但氧化鋅避雷器閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞會引起故障，嚴重時可能會導致爆炸，避雷器擊穿還會導致變電站母線短路，影響系統(tǒng)安全運行。因此，必須對運行中的氧化鋅避雷器進行嚴格有效的檢測和定期預防性試驗，開展氧化鋅避雷器在線監(jiān)測。由于氧化鋅避雷器預試(特別是主變?nèi)齻?cè)避雷器)必須停運主設(shè)備，會影響設(shè)備的運行可靠性，而且有時受運行方式的限制無法停運主設(shè)備，導致避雷器不能按時預試。因此，氧化鋅避雷器的帶電測試與在線監(jiān)測顯得尤為重要。
一、氧化鋅避雷器的工作原理
氧化鋅ZnO避雷器是20世紀70年代發(fā)展起來的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關(guān)電壓(叫壓敏電阻)，在正常的工作電壓下(即小于壓敏電壓)壓敏電阻值很大，相當于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下(大于壓敏電壓)，壓敏電阻呈低值被擊穿，相當于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊狀態(tài)，是可以恢復的;當高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復了高阻狀態(tài)。因此，在電力線上如安裝氧化鋅避雷器后，當雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護了電器設(shè)備的安全。
二、氧化鋅避雷器帶電測試的理論依據(jù)
1.氧化鋅避雷器帶電測試的重要性
氧化鋅避雷器在運行中由于其閥片老化、受潮等原因，容易引起故障，這將導致主設(shè)備得不到保護，嚴重時可能發(fā)生爆炸，影響系統(tǒng)的安全運行。而氧化鋅避雷器預試必須停運主設(shè)備，會影響設(shè)備的運行可靠性，而且有時受運行方式的限制無法停運主設(shè)備，導致避雷器不能按時預試。因此，氧化鋅避雷器的帶電測試與在線監(jiān)測顯得尤為重要。
2.氧化鋅避雷器帶電測試的目的
利用氧化鋅避雷器的帶電測量，測得避雷器阻性電流與總泄露電流的比值，即氧化鋅避雷器的阻性電流分量，來判斷避雷器的受潮及老化狀況。因氧化鋅避雷器在閥片老化以及經(jīng)受熱和沖擊破壞以及內(nèi)部受潮時，氧化鋅避雷器的有功損耗加劇，也即避雷器泄露電流中的阻性電流分量會明顯增大，從而在氧化鋅避雷器內(nèi)部產(chǎn)生熱量，使得氧化鋅避雷器閥片進一步老化，產(chǎn)生惡性循環(huán)，破壞氧化鋅避雷器內(nèi)部穩(wěn)定性。通過氧化性避雷器帶電測量有功分量，及時發(fā)現(xiàn)有問題的氧化鋅避雷器，將設(shè)備故障杜絕在萌芽狀態(tài)。
3.影響氧化鋅避雷器帶電測試因素
影響氧化鋅避雷器帶電測試的因素很多，主要有間隔內(nèi)相間干擾、測試方法、表面污穢等因素。而表面污穢可以在現(xiàn)場通過對氧化鋅避雷器的表面清潔處理得到解決，這里主要排除間隔內(nèi)相間干擾、測試方法對測量帶來的影響。
三、氧化鋅避雷器帶電測試方法
1.測試方法的選擇
氧化鋅避雷器在線檢測試驗中，采用了ZD1試驗儀器，該儀器具備三種功能，分別是：二次電壓參考法、感應(yīng)法和諧波分析法，其中諧波分析法在實際試驗中極少使用。感應(yīng)板法因操作安全，方便，快速，經(jīng)常被采用，但是這種測試方法受電場干擾影響大，且感應(yīng)板所取信號受感應(yīng)板位置的影響也很大，所以試驗數(shù)據(jù)波動性大。二次電壓法需要從與避雷器相應(yīng)的PT二次取參考電壓，這一試驗方法需要其他班組成員的配合，用該試驗方法獲得的數(shù)據(jù)很穩(wěn)定，且于避雷器停運時的數(shù)據(jù)有可比性，所以，應(yīng)該成為氧化鋅避雷器在線檢測的最主要方法。
2.氧化鋅避雷器帶電測試儀的角度校正
一般三相氧化鋅避雷器排列呈一字型，運行中的三相氧化鋅避雷器，通過雜散電容相互作用，使兩邊相避雷器底部總泄漏電流發(fā)生相位變化，由于間隔內(nèi)相間干擾使被測相氧化鋅避雷器的泄漏電流發(fā)生變化，會引起被測相氧化鋅避雷器電壓基波與總電流基波φU-Ix 發(fā)生變化,氧化鋅避雷器在持續(xù)運行電壓下正常運行,因為IR/ IX小于等于25%,故φU-Ix 為80°～85°，φU-Ix如果偏離，則所測參數(shù)便偏離真實值，給測量帶來誤差。A,B,C(邊，中，邊)三相氧化鋅避雷器一字形排列，運行時的電流和電壓向量(見圖1)，A,C兩相相對B相的作用是對稱的，相互抵消。因此，在測量B相氧化鋅避雷器時，電流探頭從B相氧化鋅避雷器泄漏電流監(jiān)測儀取總電流IX信號，電壓探頭與B相PT二次繞組聯(lián)接，即可進行測量。
測量A相氧化鋅避雷器時,由于B相氧化鋅避雷器對A相氧化鋅避雷器的作用，可以考慮測試前輸入一個校正角度φ0，使測試時的φU-Ix 接近真實值。首先電壓取A相PT二次信號，電流取C相 氧化鋅避雷器電流信號，測φU-Ix記為φC ,然后電流取A相氧化鋅避雷器電流信號，測出φU-Ix記為φA ,此時一切讀數(shù)均為氧化鋅避雷器未校正的讀數(shù)，IA與IC的夾角為120°，B相對C相的影響和B 相對A相的影響是對稱的，故φOC=-φOA ，得：校正角φOA=(φC-φA -120°)/2
采用角度校正前后的試驗數(shù)據(jù)比較如下：
根據(jù)江蘇省電力公司《江蘇省電力設(shè)備交接和預防性試驗規(guī)程》“若測量的組性電流與初始值比較有比較明顯的變化時，應(yīng)加強監(jiān)測，當阻性電流增加1倍時，應(yīng)停電檢查。“泄露電流有功分量測量值應(yīng)小于等于全電流的25%”，未引入角度校正的數(shù)據(jù)中，出線1的C相已經(jīng)接近臨界值，而出線2的C相則已經(jīng)超標，而出線1的A相與出線2的A相都明顯偏小，與對應(yīng)數(shù)據(jù)相差比較大，兩組氧化鋅避雷器一組需要加強監(jiān)測，一組需要停運檢查。引入角度校正的數(shù)據(jù)則表明兩組氧化鋅避雷器運行狀況良好。
四、氧化鋅避雷器的技術(shù)管理
加強對氧化鋅避雷器的技術(shù)管理工作，即對運行在網(wǎng)上的每一只氧化鋅避雷器建立技術(shù)檔案，對出廠報告、定期測試報告及在線監(jiān)測儀的運行記錄均要存入技術(shù)檔案，直至該避雷器退出運行。
據(jù)國外有關(guān)技術(shù)資料統(tǒng)計，氧化鋅避雷器損壞的原因有雷電和操作過電壓，受潮、污閃、系統(tǒng)條件、本身故障等，但仍有一定比例損壞的原因不詳，故仍有其在運行中對事故原因不明確的問題。又因氧化鋅避雷器的劣化速度的離散性，及雷電、操作過電壓、諧波、運行環(huán)境等的隨機性，都決定著氧化鋅避雷器的安全運行的可靠性，故需在今后的工作實踐中去研究、實驗、探索和總結(jié)，以使得其在運行中的不安全因素可得以預防和完善。
結(jié)論
對氧化鋅避雷器帶電測量時，采用二次電壓法、引入角度校正，能有效的對氧化鋅避雷器運行狀況提供準確的依據(jù)，特別是IR/IX接近標準的臨界狀態(tài)時，能確定該氧化鋅避雷器是否可以繼續(xù)使用，避免對氧化鋅避雷器狀況的誤判斷。用上述方法進行氧化鋅避雷器帶電測量時，所需要攜帶的設(shè)備繁多，若能將設(shè)備進行簡化，則更具有現(xiàn)場使用價值。
產(chǎn)品簡介
SFBD-3000氧化鋅避雷器帶電測試儀是用于檢測氧化鋅避雷器電氣性能的專用儀器，該儀器適用于各種電壓等級的氧化鋅避雷器的帶電或停電檢測，從而及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部絕緣受潮及閥片老化等危險缺陷。
儀器操作簡單、使用方便，測量全過程由工控機控制，可測量氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流及其諧波、工頻參考電壓及其諧波、有功功率和相位差，大屏幕可顯示電壓和電流的真實波形。儀器運用數(shù)字波形分析技術(shù)，采用諧波分析和數(shù)字濾波等軟件抗干擾方法使測量結(jié)果準確、穩(wěn)定，可準確分析出基波和3～7次諧波的含量，并能克服相間干擾影響，正確測量邊相避雷器的阻性電流。
產(chǎn)品特征
1、儀器標準配置不帶高能鋰離子電池，可選配內(nèi)置。
2、5.7寸320×240液晶顯示器,高速熱敏打印機；圖文顯示，界面直觀，便于現(xiàn)場人員操作和使用。
3、適用于避雷器帶電、停電或試驗室等場所使用。
4、電流、電壓傳感器完全隔離，安全可靠。真正做到三相電流、三相電壓同時測試，提高工作效率；
5、儀器可連續(xù)測試，顯示電壓電流曲線，并可快速打印數(shù)據(jù)和曲線。
6、內(nèi)部配置存儲器，可掉電存儲200組試驗數(shù)據(jù)。
7、選配RS232通訊接口，可通過上位機進行試驗，導出試驗數(shù)據(jù)。
8、可進行抗干擾計算，補償A、C兩相電流受B相偏差。
9、高速的采樣頻率，先進的數(shù)字信號處理技術(shù)，抗干擾性能強，測量結(jié)果精度極高。
10、選配置內(nèi)帶高能鋰離子電池，特別適合無電源場合。儀器內(nèi)部只帶弱電，電壓不超過12V，充電狀態(tài)亦可工作。
11、采用防塵、防水、防腐工程塑料密封箱，體積小，重量輕，便于攜帶。
產(chǎn)品別稱
氧化鋅避雷器帶電測試儀、交流無間隙氧化鋅避雷器測試儀、交流無間隙氧化鋅避雷器測試儀、氧化鋅避雷器特性測試儀、氧化鋅避雷器檢測儀、金屬氧化物避雷器測試儀
