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摘要：为了保证电力系统的稳定运行，除了保持供电系统中各设备和部件持续有效工作，强化监测系统的作用外，还要从避雷器入手，解决客观因素导致的电力系统运行威胁。保证对避雷器的监测精准度，目前我国主要使用带电测试进行评估，这种方式已经得到了广泛普及，为了保证数据的准确性，现场带电测试需要对一些干扰因素进行排除和整理，文章对如何做好避雷器带电测试工作提出了几点建议。
关键词：氧化锌避雷器;带电测试;阻性电流;干扰
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。
2氧化锌避雷器带电测试的理论依据
2.1氧化锌避雷器带电测试的重要性
在供电工作开展过程中，需要避雷器保证供电安全，减少触电事故导致的短路或损坏事故发生。如果避雷器的功能不稳定，在工作中可能导致主设备爆炸，影响系统的安全运行。实践证明，避雷器的停电测试并不适用，且涉及的不良反应较多，执行带电测试对维护变电设备来说有至关重要的意义。
2.2氧化锌避雷器带电测试的目的
通过带电测试，得到避雷器阻性电流与总泄露电流的比值，即氧化锌避雷器的阻性电流分量，这样可以直接分析避雷器的老化程度，如果出现阀片老化或者受热、冲击导致的内部受潮等问题，避雷器的运行功率会变的很大，也就是避雷器泄露电流中的阻性电流分量会明显增大，导致避雷器内部温度不断上升，加速阀片的老化，严重影响避雷器工作的稳定性。
2.3影响氧化锌避雷器带电测试因素
避雷器带电测试过程中会出现很多干扰因素，这些因素是多样化，可能是测试方法失误，或是避雷器自身的污染，以及空间干扰，技术人员需要对各种干扰因素进行分析，并一一解决干扰问题。
3避雷器监测系统硬件结构
监测终端的电路设计采用可编程逻辑技术，采用的器件是复杂可编程逻辑器件CPLD。CPLD是从PAL和GAL器件发展出来的，相对而言规模大、结构复杂，属于大规模集成电路范围，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。以CPLD为主要的硬件载体完成对前端电流信号的测频及对频值的采集方案。微处理器中以STM32单片机为核心对设备的工作过程进行控制并能接收采集到的信息进行有效分析处理，实现对A/D转换芯片的信号频率的测量和实时采样控制，实现与数据存储模块、看门狗模块、报警模块的互联，还可完成数据的缓冲、传输、处理等。由于避雷器泄漏电流非常微弱，且变电站电磁环境复杂，电磁干扰强烈，精确测量泄漏电流幅值和相位具有很大困难，故在硬件设计时，要充分考虑传感器的选型以及信号滤波、放大处理。通过高精度电流传感器获取MOA的泄漏电流，然后将获取的电流信号通过程控放大电路进行放大。
放大后的信号送入A/D转换电路进行模数转换;微处理采用STM32单片机，其具有高性能、低成本、低功耗的特点，温度传感器、湿度传感器和污秽度传感器选用瑞士Sensirion公司的传感器，该传感器采用芯片SHT11，具有集放大电路、A/D转换电路及存储器于一体的功能，芯片是两线数字接口，完全数字量输出，无需微调，可与微处理器直接相连，外围电路简单。放大模块用于将泄漏电流传感器采集到的电流进行转换放大处理，泄漏电流传感器采用法拉第的方式将光纤直接绕在电流线上进行采集数据，A/D转换模块将放大模块处理的信号进行模数转换，FFT模块将转换后的数据进行快速傅里叶变换;电源模块采用直流12V、3.3V两个电压等级进行供电，其中直流12V由输入电压为AC85～305V、输出电压为DC12V的金升阳LH10-13B12-10W电源模块转换而来，主要用来为液晶屏模块提供直流12V电压;直流3.3V由上级输出的DC12V经过VRB1203ZP-6WR2电源模块转换而来，对整个监测装置供电;液晶显示模块用来对微处理器处理后的数据进行显示，当微处理器融合处理的数据偏离上位机设定的阈值时，报警模块进行报警提示。
4实际案例
某电力系统内部主要接入了输入变电站系统氧化锌避雷器设备，并在其中投入标准的变电在线监测装置全面采集、传输和管理数据。整个系统可以启动包括无线电流、电压传感器和其他设备所发出的信息，之后将信息汇总到采集装置。采集和处理相关数据后，上传至计算机。安装避雷器绝缘监测器后，运行正常的设备占总体的93%，运行异常的设备只占总体的7%。其中，16.8%的设备出现数据传输不正确的现象，23.8%的避雷器在在线监测过程中不会发生很大变化。由于氧化锌避雷器在使用过程中和实际使用状况不相符，导致设备在使用过程中会出现持续警报现象。但是，经过改造后，异常数据传输现象得到转变，整体设备运行过程更加可靠。
5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。
6结论
综上所述，做好氧化锌避雷器带电测试工作是保障变电主设备稳定安全运行的重要手段，但是在带电测试过程中，遇到的干扰因素是多样化的，每一种干扰都可能导致测试结果出现误差。为此，技术人员必须认真分析干扰形成的原理，及时把握设备运行的实时状态。为了减少干扰，可以在天气晴朗，空气湿度和温度接近的环境下进行，并在测试中记录每一组数据，除了测试数据，还有电压、电流、温度、湿度、时间等环境数据，以便进行进一步的对比。
参考文献
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