氧化锌避雷器试验的探讨

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:李曦
[导读] 摘要:至于试验在氧化锌锌避雷器,绝缘电阻测试在停电时直流试验和测试,漏电流成交流电电压运行呈现,绝缘电阻测试的缺点和直流试验产生的泄漏。
        溧阳市供电公司  江苏溧阳  213300
        摘要:至于试验在氧化锌锌避雷器,绝缘电阻测试在停电时直流试验和测试,漏电流成交流电电压运行呈现,绝缘电阻测试的缺点和直流试验产生的泄漏。对氧化锌避雷器试验的讨论得到了发展。
        关键词:氧化锌避雷器;交流泄漏电流;试验
        前 言:随着电网的发展,电压等级越来越高,导致引接线,感应电压越高越大,也选择高压引线需要升降车、吊车,工作量大,与此同时,社会各界尤其是在农村地区,所需花费更少的时间维修,为了解决这个矛盾,供电企业只能继续改善维修方法,在保证质量的前提下,缩短维修时间,满足当事人的要求。
        1 概述
        变电站的重要组成是氧化锌避雷器,直流参考电压U1mA和泄漏电流I0.7U1mA是每年春季检查的元件。到目前为止,已经使用了拆引线方法,并使用了大量的辅助设备,这造成了相当大的工作量,大部分时间用于准备,而不是用于测试,存在安全风险。为了解决这个问题,我们在不拆引线的情况下进行了几次直流电压测量试验,取得了良好的效果。实践证明,这是一种准确了解设备状况、缩短维护时间的有效方法。
        2 氧化锌避雷器绝缘电阻试验测试
        绝缘电阻是判断摩擦是否损坏的有效方法,在试验前检查避雷板上的桩头是否损坏,是否有裂缝,如果下接地端子松开连接,必须用2500V兆欧摇表进行试验,以可靠连接试验避雷器摇表仪应水平放置,不能太快或太慢。由于阀片在低电流运行区域的强度较高,其绝缘电阻的大小不仅取决于阀片,还取决于阀片中的绝缘元件和陶瓷护套。电能标准DL/t596对氧化锌避雷器的预防性试验:绝缘强度35kV及以下避雷器不低于1000绝缘电阻;绝缘强度35kV以上不得小于2500。一般按照制造商的标准。
        2.1 氧化锌避雷器停电时的直流试验
        直流试验的主要目的是测量泄漏电流的直流电压为1mA(U1mA)和0.75 U1mA,亦称为直流额定电压基准电压,临界电压,起始动作电压等等。这种电压反映了氧化锌屏障的低电流工作区域和高电流工作区域之间的分界点,是无间隙氧化锌屏障是必做项目。U1mA直接反映了避雷器在短时间过电压和系统额定电压下的工作能力,从而验证了避雷器的保护特性、装配质量和老化程度。规程规定该值与初始值的偏差不得超过5%。这种电压差异是重要的,因为不同的避雷器设计规范,不同的流量和不同的制造商。75%U1mA略高于工作相电压峰值;该测试主要包括验证允许的长期工作电流是否符合要求;泄漏电流越大,氧化锌阀片越老化,避雷器的使用寿命越短。图1显示了氧化锌避雷器停电时的直流测试连接。泄漏电流不应超过50μA,也不应剧烈波动。换句话说,合格氧化锌避雷器的泄漏电流从1000μA大大降低到50μA以下。通常可以通过停电试验来检查氧化锌避雷器的缺陷,如内部湿度或阀片老化。但是氧化锌阀片是非线性电阻元件,会对电网和环境产生影响。有些人在断电试验中没有发现问题,在正常工作电压下工作几个月后可能会突然爆炸,导致严重的断电。造成这种情况的主要原因如下:首先,由于现场因素的影响,对试验数据的准确性分析不合理。第二,由于长时间停电试验,氧化锌避雷器的性能在经过一定的变化后,在几个月内逐渐发生变化,其恶化速度增加。因此,对氧化锌避雷器进行带电试验和在线监测是非常重要的。
       
        2.2 氧化锌避雷器工作电压下的交流泄漏电流试验
        交流电流电压下运行,主要检查最大电压下的正常运行,由于氧化锌阀的电流主要是容性电流,当容性并联电路在电压下工作时,容性并联电路可以等效为容性并联电路。操作简化的工频等效电路如图2所示,其中RC是晶体本体电阻、C晶体层界层的固有电容。氧化锌阀片在正常工作电压下,一般只有几十微安左右的小电流通过电阻R,即电阻电流分量IR,而电流通过阀片IC的电容C则可以超过几百微安。可以看出,在正常情况下,电阻分量只占总电流的5%~20%。规定电力设备预防性试验规则的运行电压下的交流泄漏电流,测量值的总电流,电阻电流或功率损耗测量操作电压有重大变化时应监测与初始值相比,和电源故障时应检测电阻电流翻了一倍。zNO避雷器工作电压下的交流泄漏电流也称为全电流。目前广泛采用分布式全电流在线监测装置,对氧化锌避雷器的全电流进行监测。通过监测全电流可以发现一些问题。广泛使用的全电流在线检测器的接线原理如图3所示。它有交流和直流毫安表,而R1和R2使用避雷器阀片。
       
        氧化锌避雷器的全电流包括线性容性分量和非线性阻性分量。电阻分量主要包括瓷套内、外表面沿表面的泄漏,阀板及其非线性电阻分量沿表面的泄漏,以及绝缘支架的泄漏等。避雷器暴露在潮湿环境中,其绝缘电阻明显减小,总电流明显增大。阀板老化是一个渐进的过程,电阻电流也是渐进的,但是全电流的响应不是很灵敏。随着碟片老化到一定程度,全电流将会发生一些变化。当阀板内部接触缺陷不好时,电容的电流分量可以反射出来。为了检测氧化锌避雷器的早期老化,希望能够在线监测电阻性电流分量IR或由此产生的功率P。目前国外大多采用LCD-4电阻式电流表。从氧化锌避雷器计数器中获取电流信号,从PT中两次提取一个标准电压信号,通过数值分析得到全电流、电阻分量、功率损耗等参数。它利用变压器从避雷器的引出线获得电流信号I0,然后从分压器或变压器的一侧获得电压信号US。US0是移相器在移相器前移动90度后得到的。经过放大后,后者与I0一起送入差分放大器,I0减去GUS0。通过控制放大器的增益G,将同相(IC-GUS0)的差值减小到零,即I0中的电容元件全部补偿出去。剩下的仅是电阻分量IR,然后根据US和IR可以得到避雷器的功率损失P。理论上,在线监测氧化锌避雷器的电阻电流对判断其性能是有效的。然而,当系统受到电压谐波和外部电磁场的干扰时,准确地测量电阻电流是非常重要的。氧化锌避雷器起电试验所用仪器还存在以下问题:(1)没有考虑PT幅值和角差的影响。电压角差和二次电压的大小会影响电阻电流的测量结果和功耗。(2)不考虑电网谐波的影响。有无谐波对电阻、电流和其他参数的测量是不同的。(3)不排除相位间干扰的影响。由于电磁干扰,相位也会影响测试结果。(4)未考虑相对湿度和温度变化引起的测量误差;(5)没有注意计数器两端是否与仪器连接良好,没有考虑计数器本身的质量等因素也会影响检测结果;(6)测试仪器本身稳定性的影响。实践证明,只要仪器能综合考虑上述因素的影响,就能有效地判断氧化锌避雷器的性能。根据大量的试验的经验,如果操作电压、温度、湿度和其他条件是相同的,如果全电流增加到原来的1.3倍,耐电流增加到原来的1.5倍,然后氧化锌避雷器可能存在退化现象,直流测试应该进行进一步确定电源故障。可见,通电试验是判断氧化锌避雷器性能的重要依据,而不是最终判定标准。由于通电试验受仪表性能、系统电压、工作条件和环境(电磁环境、温度、湿度)的影响,需要不断积累经验。实践证明,在线监测和带电测试可以用于指导电力故障测试。在线监测和带电测试如无问题,可适当延长停电测试周期,减少停电造成的损失。
        3 注意事项
        为了获得准确的测量结果,在测试过程中应注意以下两点:(1)测试物质的表面和底座应清洁干燥,高压电线应远离地面,以防止杂散电流影响测试结果。(2)应注意高压电表和避雷器底部底部的毫安表的读数。氧化锌避雷器的试验主要有:边缘电阻试验、停电条件下的直流试验和工作电压下的交流漏电试验。绝缘电阻试验是最基本的试验之一,它可以发现陶瓷内部水分和裂纹等缺陷;直流测试的主要目的是测量1mA和0.75UIMA的泄漏电流。目的是为了检验避雷器的非线性特性和绝缘性能。
        参考文献:
        [1]肖建.氧化锌避雷器的测试探讨[J].高电压技术,2018(3).
        [2]张武.氧化锌避雷器现场带电测试研究[J].武汉电力职业技术学院学报,2018(1).
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