袁海清、邓磊、石登锋、靳大训、沈松昊、赵雨
中国能源建设集团安徽电力建设第二工程有限公司 安徽合肥 230000
1.概述
金属氧化锌避雷器具有非线性系数大、限压特性好、通流量大、响应快、残压低、无续流、寿命长、对大气过电压和操作过电压都能起保护作用的特点，尤其是对并联电容器组的过电压保护作用，碳化硅阀式避雷器与之无法比拟。现在氧化锌避雷器已广泛用于各发电厂和变电站，因此我们必须通过严格的交接试验，发现问题及时处理，避免事故的发生。为此应按《电气设备交接试验标准》GB50150-2006，做好氧化锌避雷器的交接试验工作。
以往我们做500kV避雷器均采用拆除高压引线的试验方法，这样影响导线和避雷器的使用寿命，工作量大，同时还要在每个避雷器试验时须搭拆两次脚手架（试验前拆除引线需打折脚手架、引线拆除后，为保证高压试验的安全距离，必须将脚手架拆除，试验完成后，安装引线必须重新搭设脚手架）同时存在安全隐患。为解决这些问题，本文研究了不拆高压引线试验的可行性，现介绍如下。
2.试验项目及原理的简介
2.1测量绝缘电阻。测量避雷器的绝缘电阻，可以初步了解其内部是否受潮, 从而及时发现缺陷。《规程》规定对35kV及以下的避雷器，用2500 V兆欧表测量，测量的绝缘电阻值不应低于1000 MΩ；对35 kV以上的避雷器，用5000 V兆欧表测量，测量的绝缘电阻值不应低于2500 MΩ。
2.2测量金属氧化物避雷器直流参考电压U1mA和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流。测量避雷器的U1mA主要是检查其阀片是否受潮，确定其动作性能是否符合要求；由于0.75U1mA直流电压值一般比最大工作相电压（峰值）要高一些，测量此电压下的泄漏电流主要检查长期允许工作电流是否符合规定，因为这一电流与避雷器的寿命有直接关系（一般在同一温度下此泄漏电流与寿命成反比）。
其原理图如下：
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判断标准：U1mA实测值与初始值或制造值相比，其变化不应大于5%，U1mA过高使避雷器保护电气设备的绝缘裕度降低，U1mA过低会使避雷器在各种操作和故障的瞬态过电压下发生爆炸，规程规定：75%U1mA下的直流泄漏电流不大于50μA。
3.试验方法
3.1 500kV金属氧化锌避雷器不拆引线试验的条件
500kV金属氧化锌避雷器一般由三节组成，每节的状态如图2所示。
A点为上节避雷器的底端，B点为中节避雷器的底端，C点为下节避雷器的底端。上节避雷器的顶端的引线通过接地线或接地刀接地，将下节避雷器连接的放电记数器的接地解除，并保持距离。见下图：
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图2 500kV金属氧化锌避雷器单柱（3节）示意图
3.2 试验方法：
3.2.1 上节避雷器的测试：
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图3 上节避雷器试验示意图
按上图所示接线，微安表PA1接在上节避雷器的底端，微安表PA2接在下节避雷器的底端。图中PA1测量的电流既包括上节避雷器的泄漏电流，还包括各种对地的杂散电流（有引线的电晕电流、沿瓷套表面的泄漏电流、以及中、下节避雷器的泄漏电流等）。中、下节避雷器的泄漏电流影响较小，即微安表PA2的读数，一般在10-20μA，可忽略不计，也可用微安表PA1的读数减去微安表PA2的读数，即为上节避雷器的泄漏电流，当它等于1mA时，此时电压即为上节避雷器的直流参考电压U1mA。同理可得出其75%U1mA下的直流泄漏电流。
3.2.2 中节避雷器的测试：
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图4 中节避雷器试验示意图
按上图所示接线，微安表PA1接在上节避雷器的底端，微安表PA2接在中节避雷器的底端。微安表PA2的读数即为中节避雷器的泄漏电流，当它等于1mA时，此时电压即为中节避雷器的直流参考电压U1mA。同理可得出其75%U1mA下的直流泄漏电流
3.2.3 下节避雷器的测试：
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图5 下节避雷器试验示意图
按上图所示接线，微安表PA1接在中节避雷器的底端，微安表PA2接在下节避雷器的底端。微安表PA2的读数即为下节避雷器的泄漏电流，当它等于1mA时，此时电压即为下节避雷器的直流参考电压U1mA。同理可得出其75%U1mA下的直流泄漏电流
4.影响因素及注意事项
为保证测试结果准确可靠，应注意以下几点：
（1）引线电晕电流。采取措施使用屏蔽线加压，如果仪器所配套高压屏蔽引线不够长，切勿使用裸铜线或细铁丝加长，应使用其他高压屏蔽线。
（2）沿瓷套表面的泄漏电流。如果表面脏污，或空气湿度大，沿瓷套表面的泄漏电流影响到测量结果时(主要对避雷器直流1mA参考电压影响较大)，应首先清洁绝缘瓷套，用电吹风干燥避雷器表面，再进行测试。
（3）还应注意高压引线与被试避雷器的夹角，特别是上节避雷器，夹角往往很小，对75%直流1mA电压下的泄漏电流影响很大。对此我们可以用乙烯带将高压引线拉至与避雷器基本垂直的角度，进行加压试验。
5.现场试验经验：
下为凤台电厂500kV升压站5319线路避雷器交接和第一次大修试验数据：
（1）下表为拆除高压引线交接试验时测量结果：
二：直流1mA下参考电压以及75%电压下泄漏电流值测量：
(天气：晴 温度：22℃ 湿度65% 试验时间 2008-04-19)
相别
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6.应用说明：
根据现场试验数据分析，拆引线和不拆引线测试结果是基本相同的，试验数据真实可信。不拆引线做220kV 、500kV金属氧化锌避雷器试验是切实可行的，不拆引线做220kV、500kV金属氧化锌避雷器试验已在我单位多个机组大修、小修项目中采用，可以广泛推广实施。