氧化锌避雷器阻性电流测试课件.pptx

1、避雷器阻性电流测试2018年3月目录一、认识避雷器二、避雷器试验方法三、避雷器阻性电流检测四、氧化锌避雷器带电测试仪五、现场操作流程六、检测数据分析与处理避雷器一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置定义工作原理被保护设备在正常电压运行，避雷器对地不通；出现过电压时，避雷器对地导通，从而限制设备过电压一、认识避雷器避雷器的用途管式避雷器1阀型避雷器2磁吹阀式避雷器3金属氧化物避雷器4常见避雷器种类管式避雷器 保护间隙型的，大多用在供电线路上作避雷保护阀型避雷器阀型避雷器由火花间隙及阀片电阻组成，有雷电过电压时火

2、花间隙被击穿，阀片电阻下降，将雷电流引人大地。阀型避雷器磁吹阀式避雷器 采用磁吹灭弧间隙，增大了灭弧能力，降低了残压。在火花 间隙旁并联分路电阻，使工频放电电压沿火花间隙均匀分布，提高工频放电电压。金属氧化物避雷器 氧化锌避雷器是一种保护性能优越、耐污秽、质量轻、阀片性能稳定的避雷设备。瓷柱均压环放电计数器 图图 1 1000kV 餈外套避雷器餈外套避雷器 图图 2 750kV 餈外套避雷器餈外套避雷器 图图 3 500kVGIS 避雷器避雷器 图图 4 500kV 直流母线避雷器直流母线避雷器 图图 5 500kV 复合外套避雷器复合外套避雷器 图图 6 500kV 带间隙带间隙避雷器避雷器

3、 特高压GIS罐式避雷器 二、避雷器试验方法二、避雷器试验方法1、带电测试序号检测项目判断依据说明1本体红外测温本体温差不超过1对同1组避雷器在相同条件下测试时，不同相的同一部位温度在同一时间温差大于1度时，应对其加强监视并进行数据纵横比分析。2连接端子及引线红外测温温差不超过15；热点温度 80 或相对温差 80。加强监视，跟踪温度变化，结合设备运行情况制定消缺计划。3交流泄漏电流指示值交流泄漏电流指示值纵横比增大20%加强监视并进行数据纵横比的分析。二、避雷器试验方法1、带电测试4运行电压下阻性电流基波峰值测量运行电压下的全电流、角度和阻性电流，测量值与初始值比较，不应有明显变化，当阻性电

4、流增加30%时，应加强红外检测和日常巡视，并缩短带电测试的周期，当阻性电流增加100时，应综合各项检测结果进行判断，确认避雷器存在异常时，应考虑停电检查、进行直流试验。1)测量时应记录环境湿度，相对温度和运行电压。测量宜在瓷套表面干燥时进行，并注意周围带电体干扰的影响；2)测量时不宜采用感应板法和谐波法，可对测量数据进行补偿，但应记录未经补偿的实测数据；3)对于测试数据明显受干扰影响，功角接近90度，不适用于前述判断依据时，可以参考功角变化作为避雷器状态判据（功角减小1.5度对应于阻性电流变化50%、角度减小3度对应于阻性电流变化100%）。5紫外成像检测上部连接螺栓、均压环无异常电晕放电，本

5、体无闪络、爬电现象光子数大于1000时需留意电晕发展。二、避雷器试验方法2、停电测试（预防性试验）序号检测项目判断依据说明1本体及底座绝缘电阻35kV以上电压：用5000V兆欧表，绝缘电阻不小于2500M；35kV及以下电压：用2500V兆欧表，绝缘电阻不小于1000M；2直流1mA参考电压及0.75 倍U1mA下泄漏电流U1mA实测值与出厂或初始值变化不大于50.75倍 U1mA下泄漏电流初值差30%或不大于50A1）要记录试验时的环境温度和相对湿度 2)测量电流的导线 应使用屏蔽线 3)初始值系指交接 试验或投产试验时的 测量值。3放电计数器动作检查测试3-5次，均应正常动作测试后计数器指

6、示应调到“0”。二、避雷器试验方法3、带电测试图例阻性电流测试红外成像紫外成像三、避雷器阻性电流检测三、避雷器阻性电流检测1、氧化锌避雷器阻性电流检测的目的和意义（理论层）金属氧化物避雷器(MOA)因其优越的过电压保护特性局属站应用最多的避雷器。但MOA的故障可能会导致爆炸，影响系统安全运行，必须对运行中的避雷器进行有效检测和定期预试，由于避雷器预试必须停运主设备，但有时因为运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器无法按时预试，因此避雷器的不停电测试显得尤为重要。当前对避雷器的状态监测的有效手段之一是测量避雷器的全电流，具体是在110KV等级及以上的避雷器安装泄漏电流监视仪，通过定时人工巡视来

7、监视泄漏电流的大小与变化趋势进行统一分析，通过记录全电流来判断避雷器的老化和绝缘损坏程度。然而这种测量方法所得到的全电流中仅包含了避雷器表面的泄漏电流、内部的泄漏电流以及本体电容电流等的总和，它不能有效反映避雷器内部绝缘（支架绝缘、内壁绝缘、氧化锌片的质量优劣等）的真实运行情况。在这种情况下，通过测量避雷器的全电流、阻性电流和损耗功率，可以清晰准确的分析出避雷器的运行状况，为状态检修工作提供最直观的数据以供判断。三、避雷器阻性电流检测2、氧化锌避雷器阻性电流检测的目的和意义（数据层）1）在运行电压下流过避雷器的泄漏全电流包含了阻性泄漏电流分量、容性泄漏电流分量两部分。在避雷器处于正常运行电压状

8、态下阻性电流分量远远小于容性分量，一般阻性泄漏电流分量占全电流的比例不会超过1015%的数值，所以阻性分量即使增加一倍，全电流的变化不会超过5.0%。所以采用全电流的测量方法，就不能有效监视避雷器的内部性能劣化的趋势。2）在运行电压下的测量，由于运行电压的变化幅度将达到大于5%以上，所以产生的全电流的变化由于电容分量的线性变化影响使测量全电流数值的结果也有5%以上幅度的变化，从而淹没了由于阻性电流变化而引起上面提到的全电流变化5%的比例。3）如果避雷器在运行中由于内部元件发生劣化，引起阻性泄漏电流的增加，即有功损失分量不断加大，如此继续劣化下去，达到一定程度后会导至避雷器的热崩溃，若不能迅速将

9、不正常的避雷器及时退出运行，很可能在一段时间内（几月、天或数小时）发生爆炸，引发大面积电力事故。三、避雷器阻性电流检测3、避雷器阻性泄漏电流增加的原因A、避雷器的内部受潮而产生的内部绝缘下降 1）、避雷器在制造中由于在正常的气候条件下进行组装，留存有一定的湿度。2）、避雷器内部的绝缘材料的吸潮性或者内部有潮气而没有将其排除进行组装，投入运行以后缓慢的释放。3）、本体本身与密封口的呼吸作用。4）、外瓷套本身材料老化或者呼吸作用。B、避雷器的氧化锌片本体在通流负载下质量发生变化。1）、大雷电流冲击引起积累效应。2）、高内过电压冲击。3）、长期运行电压下的自然老化。4）、氧化锌片的通流容量与实际的通

10、流量不符合加剧老化。50%30%20%故障原因故障原因内部受潮氧化锌阀片劣化其他原因三、避雷器阻性电流检测4、避雷器阻性电流测试原理一、避雷器带电测试是通过专用的阻性电流测量仪获得避雷器运行时的全电流Ix，以避雷器端电压U为基准向量，通过比较Ix与U的相位，将Ix中阻性分量IR与容性分量Ic分离出来，从而根据阻性分量IR的变化来判断避雷器的运行状况。将试验设备的电流回路并联于避雷器泄漏电流监控仪两端，因监控仪内阻较大，故可不计分流，即可获得避雷器的全电流。将试验设备电压回路并联接到被测相母线TV二次电压端子上，可获得母线电压的相位。现场测量接线图如图所示。三、避雷器阻性电流检测4、避雷器阻性电

11、流测试周期和标准项目周期要求说明运行电压下的泄漏电流1）新投运的 110kV 及以 上 者 投运3个月 后 测 量 1 次；以后 每 半 年 1 次；运行1 年后，每年 雷雨 季 节 前 1次 2)必要时测量运行电压下的阻性电流或功率损耗，测量值 与初始值比较，有明显变化时 应加强监测，当阻性电流增加1 倍时，应停电检查应记录测量时环境温度、相对湿度和运 行电压。测量宜在瓷套 表面干燥时进行。应注 意相间干扰的影响 当测量值与初始值比较，阻性电流增加1倍时，应停电检查。实际中，阻性电流增加3050时，就应注意加强监测，这就需要加强变电站值班人员的日常巡视制度。当阻性电流增加1倍时就应报警，安排

12、停运检查。在线监测或带电测量原则上可以代替部分停电试验，但是，当在线监测发现绝缘有问题时，还应停电试验。对新投运的110kV以上避雷器，在投运初期，应每月带电测量一次避雷器在运行电压下的泄漏电流，三个月后改为半年一次。有条件的尽可能安装在线监测仪，以便在巡视时观察运行状况，防止泄漏电流的增大。三、避雷器阻性电流检测4、避雷器阻性电流测试注意事项 不同生产厂家，对同一电压等级的避雷器在同一运行电压下测得的泄漏电流值差别很大，不应用泄漏电流的绝对值作为判定避雷器质量状况的依据，而应与前几次测得的数据作纵向比较，三相之间作横向比较；电压升高、温度升高、湿度增大，污秽严重都会引起避雷器总电流、阻性电流

13、和功率损耗的增大，这是应该注意的；在带电测试时，对发现异常的避雷器，在排除各种因素的干扰后，仍存在问题，建议停电作直流试验，测取直流参考电压及75%直流参考电压下的泄漏电流，以确诊避雷器是否质量合格。确认避雷器存在质量问题，应及时与制造厂联系，以便妥善处理；在运行情况下，带电测试无间隙金属氧化物避雷器，可以及时有效的了解运行情况下的金属氧化物避雷器的真实绝缘状况，通过大量的数据采集和积累，还可以制作避雷器发展趋势折线图，在现有条件下对避雷器老化状况进行发展趋势预测，以便对避雷器的绝缘状况作出及时和准确的判断。三、避雷器阻性电流检测4、避雷器阻性电流测试的性能判断与干扰排除 （1）性能判断 输入

14、PT二次电压作为参考信号，同时输入MOA电流信号，经过傅立叶变换可以得到电压基波U1、电流基波峰值和电流电压角度。因此与电压同相分量为阻性电流基波值（Ir1p），正交分量是容性电流基波值（Ic1p）：Ir1p=Ix1pCOS Ic1p=Ix1pSIN考虑到=90相当于介损角，直接用评价MOA也是十分简捷的：没有“相间干扰”时，大多在8186之间。按“阻性电流不能超过总电流的25%”要求，不能小于75.5，可参考下表对MOA性能分段评价：86性能劣差中良优有干扰IcIrIx三、避雷器阻性电流检测4、避雷器阻性电流测试的性能判断与干扰排除 （2）干扰排除 相间干扰现场测量时，一字排列的避雷器，中间

15、B相通过杂散电容对A、C泄漏电流产生影响：A相减小2左右，阻性电流增大；C相增大2左右，阻性电流减小甚至为负；B相基本不变，这种现象称相间干扰。相间干扰是固定的，采用历史数据的纵向比较，仍能较好地反映金属氧化物避雷器运行情况干扰下MOA性能评价1、建议用本相PT二次电压测量本相MOA电流，补偿角度均为0，即测量时不考虑相间干扰。试验室测量不应使用补偿角度（0=0）。评价MOA性能时可考虑相间干扰。按相间干扰的对称性，以B相为准，A相减小的数值基本等于C相增加的数值，由此可以估计相间干扰角度。例如A相偏小2，C 相偏大3，则相间干扰大致为2.5，评价MOA性能时，A相+2.5，B相不变，C相2.

16、5。2、如果测量时考虑相间干扰，可对A/C相设置补偿角度，该补偿角度“加”到中。考虑到B相对A/C相的相间干扰对称，如果测量出Ic超前Ia的角度ca，A/C相分别补偿：ca的测量方法是：选择B相参考电压不变，先输入C相电流再输入A相电流，将两次相减即可。用本相PT二次电压测量本相MOA电流，并置入上述补偿角度。直接按评价MOA性能。ABC杂散电容IaIbIcIa1Ib1四、TEYB-Z10A氧化锌避雷器测试仪四、TEYB-Z10A氧化锌避雷器测试仪1、产品概述与功能特点 氧化锌避雷器是供电线路和供电设备重要保护设备，如果电力系统中的避雷器老化、损坏或失效，可能会引起大型电力事故，造成电力设备损

17、坏，供电线路停电。因此，对线路中的氧化锌避雷器进行定期检测能够有效排除事故隐患，保证电力系统安全运行，提高供电质量。TEYB-Z10A氧化锌避雷器带电测试仪用于对氧化锌避雷器（MOA）进行全电流的分析，主要目的是测量MOA的阻性电流，由此判断MOA的受潮和老化程度。TEYB-Z10A氧化锌避雷器带电测试仪既可用于现场带电测量试验，也可用于MOA验收和出厂试验。支持无线电压参考测量和有线电压参考测量两种方式；既可三相同时测量MOA，也可单相测量或连续测量；具有抗干扰功能，能自动补偿相间干扰，确保数据准确可靠；配合高速微处理器，实时显示分析测量数据及波形；运用FFT变换、谐波分析和数字滤波等算法进

18、行数据处理；内置大容量非易失性存储器，可存储200组测量数据，并且可导入U盘存储；内置高精度实时时钟功能：可进行日期及时间校准；自带高速微型热敏打印机：可打印测量及历史数据；内置4000mAh可充电锂电池，待机时间45小时，方便现场使用。四、TEYB-Z10A氧化锌避雷器测试仪2、面板介绍1+开 关-RS-232电流信号电压信号U SB确定返回存储打印2345678910111.RS-232：软件升级接口或与PC机连接。2.天线接口：连接对应的外置天线。3.电压信号：连接测量参考电压PT的二次侧。4.电流信号：连接被测MOA对应的电流信号 5.打 印 机：用于快速打印各种测量数据。6.仪器开关

19、：仪器的电源开关。7.接 地 柱：仪器安全接地专用。8.充电接口：连接自带外置充电器。9.液 晶 屏：用于显示各种操作和测量数据及交流波形。10.键 盘：用于各种功能的操作及参数设置。11.USB接口：用于连接优盘专用接口。四、TEYB-Z10A氧化锌避雷器测试仪3、操作说明测试方式:分为有线PT参考测量方式和无线PT参考测量方式。电压等级:预置10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等6种电压等级；也可通过来设置除上述之外的电压等级。有无PT:是指试验时是否需要PT二次侧电压信号作为参考电压。待测相别:是指将要测试的相别，预置A相、B相、C相、三相和连续；a.三相是

20、以B相PT二次侧的电压信号作为参考信号；b.单相是以各相PT二次侧的电压信号作为参考信号；c.连续是以A相电压及A相电流为测试相别进行的连续测量。抗干扰:是指是否存在相间干扰，来选择有干扰和无干扰；单相及连续测量时，不区分有干扰或无干扰。试品编号:是指用于区分不同被测试品的编号，以便于在历史记录中查询和技术管理。四、TEYB-Z10A氧化锌避雷器测试仪4、测量数据Ux 全电压有效值；仅包含基波和3、5次谐波。U1 电压基波有效值。U3 电压3次谐波有效值。U5 电压5次谐波有效值。Ix 全电流有效值；仅包含基波和3、5、7次谐波。Icp 容性电流峰值，即Ic的峰值。Irp 阻性电流峰值，即Ir

21、的峰值。Ir1p阻性电流基波峰值，即Ir1的峰值。Ir3p阻性电流3次谐波峰值，即Ir3的峰值。Ir5p阻性电流5次谐波峰值，即Ir5的峰值。Ir7p阻性电流7次谐波峰值，即Ir7的峰值。Cx MOA电容量。P1 有功功率基波有效值。电压基波与电流基波之间相角。在自动测试界面下，仪器将自动采集、显示所有参数及波形，并且会根据电压、电流测试值的大小自动生成波形，注意：仪器具有自动放大波形的功能，因此不能根据波形幅值判断数据大小。五、现场操作流程人员要求开展金属氧化物避雷器泄漏电流带电检测人员的要求如下：a)熟悉金属氧化物避雷器泄漏电流带电检测技术的基本原理和检测程序，了解金属氧化物避雷器泄漏电流

22、带电检测仪的工作原理、技术参数和性能，掌握金属氧化物避雷器泄漏电流带电检测仪的操作程序和使用方法；b)了解被检测设备的结构特点、工作原理、运行状况和导致设备故障的基本因素；c)熟悉本标准，接受过金属氧化物避雷器泄漏电流带电检测技术培训，并经相关机构培训合格；d)具有一定的现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的有关安全管理规定。五、现场操作流程安全要求金属氧化物避雷器泄漏电流带电检测现场安全要求如下：a)应有专人监护，监护人在检测期间应始终行使监护职责，不得擅离岗位或兼任其他工作；b)从电压互感器获取二次电压信号时应防止短路。检测条件要求金属氧化物避雷器泄漏电流带电检测应满足如下条件

23、：a)环境温度一般不低于 5，相对湿度一般不大于 85%；b)天气以晴天为宜，不应在雷、雨、雾、雪等气象条件下进行。五、现场操作流程检测步骤金属氧化物避雷器阻性电流带电检测步骤如下：a)将仪器可靠接地；b)正确连接测试引线和测试仪器；c)正确进行仪器设置，包括电压选取方式、电压互感器变比等参数；d)测试并记录数据，记录全电流、阻性电流，运行电压数据，相邻间隔设备运行情况；e)测试完毕，关闭仪器。拆除试验线时，先拆信号侧，再拆接地端，最后拆除仪器接地线。六、检测数据分析与处理 金属氧化物避雷器泄漏电流带电检测数据分析应采取纵向、横向比较和综合分析，判断金属氧化物避雷器是否存在受潮、老化等劣化，应

24、以补偿后的数据进行对比分析，同时应注意，宜以同种方法测试数据进行比校。a)纵向比较：同一产品，在相同的环境条件下与前次或初始值比较，阻性电流初值差应30%，全电流初值差应20%。当阻性电流增加 0.3 倍时应缩短试验周期并加强监测，增加 1 倍时应停电检查。b)横向比较：同一厂家、同一批次、同相位的产品，避雷器各参数应大致相同，彼此应无显著差异。如果全电流或阻性电流差别超过 70%，即使参数不超标，避雷器也有可能异常。c)综合分析法：当怀疑避雷器泄漏电流存在异常时，应排除各种因素的干扰，测试结果的影响因素见附录 B，并结合红外精确测温、高频局放测试结果进行综合分析判断，必要时应开展停电诊断试验。THANKYOU