避雷器全电流及阻性电流带电检测报告

避雷器阻性电流测试技术说明1 范围本技术说明规定了避雷器阻性电流在线监视仪以下简称监视仪的适用范围、技术要求、试验方法、检验规则;本技术说明适用于交流电力系统中与金属氧化物避雷器标称放电电流20kA及以下、额定电压500kV及以下相串联用的监视仪;监视仪可显示金属氧化物避雷器的动作次数和阻性泄漏电流值;2 规范性引用文件GB11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器GB3797-89 电控设备第二部分装有电子器件的电控设备GB4208-1993 外壳防护等级GB/ 电磁兼容试验和测量技术浪涌冲击抗扰度试验JB2440-1991 避雷器用放电计数器3 基本测试功能：1测量避雷器的全电流功能有效值2测量避雷器的阻性电流功能峰值3记录避雷器放电次数记录功能4 监视仪的测试使用条件1)环境温度 +50°C — -10°C2)相对湿度≤85% 25°C3)海拔高度≤1000米4)使用场所户内、户外5)耐太阳光辐射6)被检测系统电源频率：50HZ 48-52HZ60HZ 58-62HZ7)可使用在高电场场合5 仪器特性指标：1测量精度：全电流 Ix有效值测量精度±%阻性电流 Ir峰值测量精度±% 2泄漏电流测量有效范围: — mA3放电电流次数记录动作电流：30A — 10KA4 电流传感器标称放电电流下残压: 10KA等级≤1500V20KA等级≤2500V5 工作电源: 24VDC±10%仅对有源仪器适用6 监视仪在规定的放电电流范围内任意值作用下应能准确地计数,二次放电电流的时间间隔应不小于1s;6 试验方法1 测量精度试验在有效测量信号范围内,任意模拟避雷器的泄漏电流输入该系统,并进行7次重复测量,其测量结果的误差率应在规定范围内;图中：信号源：SB-868型多功能校准仪C：333K 250V CJ8R：DNR 7D101A：交流电流表,测量范围0~20mA,准确度等级级2 动作性能试验动作性能试验分上限动作电流下的动作性能试验和下限动作电流下的动作性能试验,上限动作电流下的性能试验按JB2440第条规定进行,下限动作电流下的动作性能试验按JB2440第条规定进行;3 环境温度性能试验环境温度性能试验按GB3797第的规定进行;其中：TA= 50℃； T0= -10℃；tS= 60min;4 抗电磁干扰试验电快速瞬变干扰试验在工作电源上叠加2000V的尖脉冲试验电压,并按GB3797第的规定进行试验;静电放电干扰试验施加2000V的静电放电电压,并按GB3797第的规定进行试验;辐射电磁场干扰试验在5kV/m电场强度的电磁中,并按GB3797第的规定进行试验;浪涌冲击抗扰度试验以GB/试验等级4规定进行试验;氧化锌避雷器测量阻性电流技术的研究1．现状：当前,对避雷器的状态监测的有效手段之一是在线检测,在线检测通常采用以下的措施来监测避雷器性能的变化：1）测量避雷器在运行电压下的全电流变化;2测量流过避雷器阻性电流的变化监测避雷器性能的变化;目前普遍采用的方法是测量避雷器的全电流,具体是在110KV等级及以上的避雷器的下端接地回路上安装泄漏电流监视仪,通过定时人工巡视来监视泄漏电流的大小与变化趋势或将数据远传到检测中心进行统一分析,通过记录全电流读数来判断避雷器的老化和绝缘损坏程度;然而这些测量方法所得到的全电流中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……等的真实运行情况;因此,如何测量正确,这对运行部门来说是非常关心的问题,也是需要研究解决的技术问题;2．技术问题：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10—15%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%;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%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的判断依据无法知道;分析一般引起避雷器阻性泄漏电流增加的原因有下面主要方面：1）避雷器的内部受潮而产生的内部绝缘下降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;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;本体本身与密封口的呼吸作用;外瓷套本身材料老化或者呼吸作用;2）避雷器的氧化锌片本体在通流负载下质量发生变化大雷电流冲击引起积累效应;高内过电压冲击;长期运行电压下的自然老化;氧化锌片的通流容量与实际的通流量不符合加剧老化;据资料反映,在避雷器损坏的统计中是由于内部受潮所引起的比例达到总故障数50%以上,而氧化锌片的劣化所引起的事故大约占30%不到法国电力公司统计为大约是17%;要解决这些问题,除了制造厂在元件及制造工艺上提高固然很重要外,对于运行部门如何加强对避雷器在运行中的检查即在线检测也至关重要,若能及时发现避雷器的劣化趋势,就可尽快采取措施或将避雷器退出运行,达到预防事故的发生;3．通过试验证明阻性电流反映的可靠度：下面将避雷器的泄漏电流进行了一组试验,数据如表3所示：表3：避雷器泄漏电流表：测量仪器是MOA-RCD-4,测量电压区避雷器分压产品交流持续电压试验78KV下的泄漏电流μA序号全电流阻性泄漏电流峰值阻性泄漏电流基波峰值1 760 216 1602 780 206 1563 760 219 1614 770 229 167从表3数据看,在正常状态下阻性电流分量要比电容电流分量小得多,避雷器的全电流当结构已经定的情况下,并且以上海电瓷厂产品为例一般在760—780微安左右,而阻性电流基波峰值只有150—170微安左右,此时容性电流的数值接近于全电流,以上面的例子计算说明以1号试品为例：容性电流分量计算： IC= 744微安阻性电流有效值是： Ir=216/=152有效值当阻性电流增加到300微安的时候,全电流达到802微安,仅比760微安大了40微安,增加的比例是5%,但是阻性电流恰恰增加了150微安,增加的比例达到了一倍;所以阻性电流增大对全电流增大的幅度并不大,全电流不能快速、正确发现避雷器内部的质量变化,而阻性电流才能是有效的、可靠的反映氧化锌避雷器内部的质量变化;所以测量阻性电流的技术对于反映避雷器的内部质量是可靠的;而目前有的厂家说明中提到,全电流增加的数值超过10%,即可以认为是有问题的,那么在这样的情况下阻性电流实际上可能已经达到382微安的数值,即增大了230微安,在这样的情况下,避雷器内部的功率损失已经达到甚至超过了24—25W的水平,与平时的正常运行情况比较增加到倍以上;而与1mA的参考电压的功率损失148W相比较已经占到17%,实际上避雷器已经达到了承受的地步;避雷器泄漏电流的组成：避雷器在运行电压下的泄漏电流的组成主要部分如表4所示：表4：避累器的泄漏电流主要部分组成表：泄漏电流的组成部分其中的阻性电流部分1．氧化锌本体的泄漏电流氧化锌本体的泄漏电流2．套管表面的泄漏电流套管表面的泄漏电流3．流经隔弧筒与支架的泄漏电流流经隔弧筒与支架的泄漏电流4．套管内壁的泄漏电流与套管本身材料的泄漏电流套管内壁的泄漏电流与套管本身材料的泄漏电流5．空气在电场作用下的泄漏电流空气在电场作用下的泄漏电流6．由于各个部件组成一定的形状以后构成的分布电容电流分量在实际运行中,对于正常的避雷器的内部由于结构的固定与工艺的保证,所以内部的泄漏电流基本是维持在一定的范围内;但是套管的表面受到环境的影响,导至泄漏电流有较大的变化,见下面表5的测量结果：表5 不同环境下的泄漏电流值试品序号避雷器表面干净避雷器表面较污染芯体部分环境温度190C 环境温度130C 全电流相对湿度53% 相对湿度81%1 全电流全电流2 全电流全电流表5 中的数据表明：避雷器在外界环境变化因素下,在泄漏仪器上测量的电流的读数会随之而发生变化,不能真正反映内部的真实泄漏电流情况,因此单纯采用这样的测量手段可靠性不高,会对内部质量变化产生误判断;为了进一步掌握避雷器中的各部分电流的分布,现对避雷器组成的各个主要部件如芯体、套管、隔弧筒进行测试,结果见表6所示：表6避雷器组成的各部件的泄漏电流的测量结果：条件在环境温度9—140C 相对湿度60—70%下的泄漏电流μA试品序号 1 2 3 4 5 芯体部分 710 720 710 720 720套管部分 27 29 28 28 26隔弧筒部分 25 32 27 26 27表6中的数据看出,在正常情况下,流经避雷器的电流大部分是流经避雷器的芯体柱部份的电流大约占93%以上,因此泄漏电流表中测量到的读数应当讲是基本上真实反映避雷器的芯体柱的运行状态;但是在外表污染的情况下,由于表面的泄漏电流的增加,严重影响了泄漏表的测量数值,所以全电流不能反映其内部的实际泄漏情况;综上所述,传统的全电流测量的方法仅仅反映了避雷器容性电流的变化、外部环境变化,且变化值不能明显表明避雷器内部的质量发生变化,因此需要采用另外的方法,就是能够较快速、正确、有效的反映内部质量问题的测量方法,即在目前认为是比较有效的方法测量避雷器的电阻性分量也就是与氧化锌避雷器内部的发热损坏所结合的参数量,简称为阻性电流进行判别;测量阻性电流的技术分析：二．关于在运行电压下的测量电流的反映：在运行电压下,氧化锌避雷器的通过的电流特性究竟处在芯片特性的什么位置,这是研究测量方法的关键;为此,我们进行了不同电压下的避雷器的通过电流的试验;试验分两个部分,分别采用交流电压和直流电压进行,下面将两种电压试验的结果列表于下;1．采用交流电压进行试验的数据见表9所示：表9 在不同交流电压下避雷器的各个电流变化情况记录：电流单位μA序号项目施加电压有效值KV1号交流电压全电流496 539 559 576 609 638 652 682 707 720 758阻性电流基波峰84 91 96 103 110 119 124 136 149 154 1782号交流电压全电流570 598 627 657 681 709 732 736 747 769阻性电流基波峰100 107 118 129 138 151 161 167 173 189将上面的全电流与阻性电流在下面的图形上表示见图3所示:800700500400100 1号阻性电流55 60 65 70 75 80 KV图3 不同交流电压下的全电流与阻性电流基波峰值的变化趋势图通过图3与表9的试验数据可以得到下面的几点看法:1）从图形看全电流的增加斜率是线性的,从增长的数据看：全电流的增长：对于1号试品,电压增加倍,全电流增加倍,基本是相称的;对于2号试品电压增加倍,全电流增加倍,基本是相称的;所以全电流的增长基本是线性的;2从图形看阻性电流基波峰值的增加斜率不固定,呈非线性状态阻性电流基波峰值增长：对于1号试品电压增加倍,阻性电流增加倍;对于2号试品电压增加倍,阻性电流增加倍;显然阻性电流基波峰值在交流电压增加一定数量下的增长速度远远高于全电流的增加速度;而且全电流由于电容分量占主要成分,所以增长的幅度与电压增长的幅度基本成线性变化;3阻性电流基波峰值的变化在不同阶段是不同的：以1号试品为例：在电压的—左右阶段中增长量变化为微安/1KV；在电压的左右阶段中的增长量变化达到微安/1KV；在电压的左右阶段中的增长量变化达到微安/1KV；在电压的左右阶段中的增长量变化达到微安/1KV；在电压的的全部阶段中的平均增长量为微安/1KV；以2号试品为例：在电压的左右阶段中的增长量变化为微安/1KV；在电压的左右阶段中的增长变化量达到微安/1KV；在电压的左右阶段中的增长量变化达到微安/1KV；在电压的左右阶段中的增长量变化达到微安/1KV；在电压的左右阶段中的平均增长量变化为微安/1KV；上面的数据充分说明了氧化锌避雷器阻性电流基波峰值的非线性特点,由此也可以看到这样的电流数值变化在交流电压为77—78KV以下时所产生的增加幅度是有限的,因为它在电压增高的情况下即所处在较高的电压下多增加4—5/1KV个微安,对于阻性电流的基数值为100微安讲,仅仅是5%左右,所以认为在这样的电压下的阻性电流以及全电流仍然维持在以正弦波为主;同时也可以认为在阻性电流的变化的增量达到上述平均增量的N倍以上才认为是有问题;2．在不同的直流电压作用下的试验数据见表10所示：表10 直流参考电压的试验数据表：直流试验电压数 100 110 114 131 134 138 143KV泄漏电流 1 3 5 10 13 21 33 62 93 161 229 352 491 680 1000微安该表说明,避雷器的1mA的直流参考电压符合110KV避雷器148KV的标准1）将上面的数据汇总成为图形见图4所示：微安100807060504030201070 80 90 100 110 120 130 140 150 160KV增加趋势加快段加速段突升段图4 1mA直流电压下的电流变化图形从表10中的数据看：1电压在0—77KV的时候电流变化是非常小的；电压在—100KV之间,电流变化为微安/1KV；电压在100—114KV之间,电流变化为微安/1KV.；电压在114—之间,电流变化为微安.\/1KV；电压在—134KV之间,电流变化为微安/1KV；电压在134—143KV之间,电流变化为为微安/1KV；电压在143—之间,电流变化为144微安/1KV；2对于在直流电压下的电流变化可分五个阶段：1在77KV前可以认为电流作为是零对待；2在77KV--100KV前基本是线性变化；3在100--114KV之间开始有增加的趋势；4在114—125KV之间电流的增加幅度进一步加快；5在125--134KV内开始电流的增加幅度上升加速；在134KV后电流已经大量突升加剧；2对于直流电压下的通过电流基本是阻性电流分量,而该数值远远小于在交流电压下的电流数据;如在交流电压为78KV下的峰值电压是110—111KV水平,在78KV的交流电压下的阻性电流基波的峰值为154—167微安,而在110—111KV直流电压下的泄漏电流仅为10—13微安水平,相差达到10倍以上的数值;为了找此原因,采用了示波器与测量仪器对比,对比的结果数据见表11所示：表11 对比表对比项目示波器 MOA-RCD-4仪器IX与U的角度 85度度阻性电流的峰值 87微安 161微安电压波形基本正弦基本正弦阻性电流波形零位拉长达到波形的2/5施加电压数值 78KV交流 78KV交流拍摄的实际波形见图5所示：图5 不同仪器的测量结果对比波形图通过测试对比以后发现：氧化锌测试仪与示波器测量的相位相差较大,差别达到5度以上,85度的余弦是,而度的余弦是,所以在同样的全电流下,得到的阻性电流的数值相差一倍以上;如果以720微安为例作为全电流,那么前者阻性电流是微安,峰值电流是微安与测量的87微安接近；而后者阻性电流是130微安,峰值电流是184微安与测量的161微安误差较大；再检查电压的采样技术问题：电压的采样都是采用避雷器的分压进行作为参考量,而在实际情况下由于避雷器是由电阻与分布电容构成的回路而且是容性的负载,所以在实际的测量中降低了电压与全电流的夹角,导至出现阻性电流的虚大;所以提出采用氧化锌避雷器测试仪的方法需要注意,即第一是电压量需要与实际运行所施加的电压量一致,为了达到一致,采用电压互感器的二次电压为好；第二应当在测量电流产生的灵敏度要高,防止零位不正常的被拉长的缺陷即防止严重的失真;所以分析产生较大的误差原因如下：1）是由于测量仪器自身；2）测量仪器的参考量选择；3）氧化锌芯柱在交流电压下与直流电压下的通流特性变化;三．关于阻性电流与全电流在运行电压下的特性：在上面的试验完成以后,检查阻性电流与全电流的关系如下：1．理想的电流波形：对于110KV的避雷器在运行电压没有超过76--78KV的时候,全电流的波形基本在正弦状态,而阻性电流不是正弦状态,由于阻性电流的数值比较小,所以使全电流的波形仍然以正弦为主;见图6所示;图6 全电流与阻性电流的理想波形图2．实际波形与理想波形的比较：按照理想的全电流波形的情况特征与在相当于100KV交流电压下全电流的波形已经出现波形的严重失真,而在103KV的时候波形失真更加严重见实际拍摄的波形如图7、图8所示;而波形的变化形状与分析的理想波形有接近之处,特别是波形的顶部开始出现凹陷;这实际是3次谐波造成的结果;因为在运行电压下氧化锌片的电流随着电压的变化在变化,而在正弦波的顶端的时候电压幅值高的时段中的电流特别大,而形成了尖顶波的缘故;尖顶波越高,全电流的波形的凹陷越大;图8是电压高的拍摄的照片,明显比电压低的图7的波形失真严重得多;图7 在交流100KV下的全电流波形图图8 在交流103KV下的电流波形情况3．关于阻性电流的波形情况说明在测量到的电流波形与实际测量的直流电流的变化特性看,在交流电压下的电流波形如下图9所示：电压与电流出现最大值的时间点水平I图9 阻性电流与电压的波形情况图通过上面的图形分析发现：1阻性电流的波形在电压没有达到77KV的直流电压数值相当于交流电压有效值是45—55KV以前的时候是接近“零”；2阻性电流的幅值出现在电压的最大值处；3阻性电流的波形肯定不是正弦波；4电流波形的特征是零位较长,零位拉长的区间决定于芯柱直流电压的安秒特性；5通过此分析,认为可以采用阻性峰值电流的数值来进行区分避雷器的锌片的质量问题;如果是芯片安秒特性降低,那么峰值电流增大许多；波形是中心高两边的零位不会减少多少；如果是绝缘问题,他是线性的,所以出现的电流波形的零位的区间将大大缩小;所以在现场进行测量的时候可以进行峰值测量与波形的测量就可以反映避雷器的质量问题;3．关于谐波电流对测量电流的影响分析：1几个名词：在非正弦电流中的最大值、有效值和平均值最大值是非正弦波在一个周期内的最大瞬时绝对值;有效值非正弦周期信号的有效值就是它的均方根值;如果非正弦量已分解为傅立叶级数,经过数学推导,则有效值可用下列方法求得：I = √I02 + I12 + I22 + (I)N2平均值一个周期内的平均即为平均值畸变系数畸变系数为基波有效值对整个曲线有效值之比;波形系数为有效值与平均值之比;波峰系数为最大值与有效值之比;2举例：基波有效值三次谐波有效值总的有效值波峰系数畸变系数100 10 %100 15 %100 20 102 %100 25 103 %100 30100 35 106100 40100 50按照上面的情况看,在不同的谐波分量的作用下,波峰系数能说明问题.而总的有效值的大小不能有效的说明谐波的增加量;所以在实际的测量中需要进行谐波的分析来发现技术问题;3关于氧化锌片的质量变化的结果：1氧化锌片的质量在长期运行电压的作用下与通过冲击电流雷击和内过电压以后所发生的热效应使氧化锌本体产生变质,而变质的结果是引起氧化锌片的非线性特性的下降,导至在运行电压下的波形中的波峰提高,也就是引起三次谐波的大量增加,因此反映三次谐波容易发现氧化锌片的质量变化,据资料介绍,在三次谐波增加到30%以上将认为氧化锌片已经有严重的问题;所以在进行阻性电流的测量中,需要测量阻性电流的全电流外增加测量三次谐波的分量作为增加判断的依据;但是相对于目前我们的在线监视仪所使用的基波直接判别法,取阻性电流的基波峰值三次谐波的有效值计算增加了监视仪的系统误差,由于其数值本身较小,可靠性就难以保证;2质量的变化是引起非线性的下降,所以在直流测量中的1mA的直流电压的时候将降低,见下图所示：特性降低后的电流值I2正常特性的电流值I1KV通过上面的图看出,不同的特性将出现不同的电流峰值,这个峰值也决定了阻性电流的峰值水平,所以在测量阻性电流的时候可以测量阻性电流的峰值作为判断的依据;如果这个数值引起3次谐波量达到基波阻性电流的比例超过30—35%可认为是质量发生了变化;。

基于实际相角法的避雷器现场带电测试应用发布时间：2023-06-19T07:45:14.026Z 来源：《科技潮》2023年11期作者：董树辉1 梁海能2 吴焕东2 [导读] 全电流的价值主要体现在MOA有较大故障或老化比较严重的时候有明显增大，是一个不可或缺的电气参考量。

1.广西新电力崇左供电有限公司广西崇左 5322002.广西新电力投资集团崇左供电有限公司广西崇左 532200摘要：金属氧化锌避雷器(MOA)具有高能量吸收力、保护性能稳定、残压低等优点，能够很好地限制雷电过电压或操作过电压。

由于没有放电间隙，氧化锌电阻片要长期承受运行电压的作用，且各串联电阻片中不断有泄漏电流流过。

如果MOA在运行中发生劣化，泄漏电流就会增大，最终导致MOA热崩溃而发生设备事故。

所以监测运行中MOA的泄漏电流情况，对判断其运行状况是非常必要的。

但实际运行情况，有时无法按期停电，导致避雷器不能按时进行预试，而开展避雷器带电测试就显得尤为重要。

本文将基于实际相角法的避雷器现场带电测试应用展开探讨。

关键词：实际相角法；避雷器；现场带电测试；应用1带电测试的基本原理及重要性1.1带电测试的基本原理全电流的价值主要体现在MOA有较大故障或老化比较严重的时候有明显增大，是一个不可或缺的电气参考量。

但对其早期的老化或受潮反映不灵敏，导致无法正确判别。

MOA电阻片长期承受工频电压而逐渐老化，其体现为系统运行电压下的阻性电流变大。

阻性电流用峰值来表示，在系统持续运行电压下，正常的阻性电流峰值为100-200μA，MOA发生受潮、元件损坏、表面污秽等故障时阻性电流峰值很容易超过这个数量级。

预防性试验规程规定：当阻性电流增大到初始值的50%时应停电检查。

MOA的绝缘性能下降有两个原因：一是氧化锌阀片老化，使其非线性特性变差，其主要表现是在系统正常运行电压下阻性电流高次谐波分量显著增大，而阻性电流的基波分量相对增加较小；二是氧化锌阀片受潮，其主要表现为正常运行电压下阻性电流基波分量显著增大，而阻性电流高次谐波分量增加相对较小。

金属氧化锌避雷器全电流测试方法及数据分析0引言金属氧化锌避雷器是保证变电设备安全平稳运行的重要保护设备之一，它在运行中发生受潮、老化以及受热冲击破坏后发生故障从而导致严重事故，影响铁路安全供电。

通过对运行避雷器全电流及阻性电流的在线监测的数据分析，可以有效发现避雷器内部缺陷，大大提高避雷器的运行可靠性，及检修试验人员的工作效率。

一、避雷器全电流测试应用情况避雷器带电测试可以不停电测试，通过对数据的分析判断，了解氧化锌避雷器的运行状况，是对氧化锌避雷器有效的一种检测手段，且《检规》第九十四条、一百一十九条，分别鼓励和明确，避雷器进行全电流及阻性电流合格后，可不再进行绝缘、直流泄漏等项目。

二、全电流测试方法（一）试验接线避雷器带电测试时测量方法较多，特别是电压的采集，为保证试验数据的准确性，我段采用常规的3PT或单PT模式进行，参考电压信号线一端插入参考电压插座，另一端接被测相PT二次端子箱输出端。

电流信号线连接至被测避雷器放电计数器上端。

（二）试验步骤1.开工准备：（1）根据工作计划安排，提前办理第三种工作票手续，并在作业前检查确认安全劳保及试验仪器等用品。

（2）在工作领导人交待作业任务、安全注意事项，并分别在工作票签字。

2.电源检查：（1）试验电源应带有漏电保护器。

（2）试验电源线不应小于2.5mm2.（3）检修电源箱接取。

（4）电源必须有试验人员接取，其他人不应随时操作。

（5）确认电源电压等级。

3.分工调查：（1）根据试验性质，明确具体试验项目和分工。

（2）了解被试设备运行情况和历史试验数据，出厂试验数据。

4.开始作业：（1）检测前正确安装仪器各配件。

（2）开始检测前应自检仪器工作是否完好后再进行检测。

（3）启动设备，进行必要的软件设置。

5.收工结束：（1）拆除试验临时电源接线。

（2）检查被试设备上有无遗留工器具和试验线。

（3）清点工具，清理试验现场，拆除试验临时安全围栏。

（4）向运行人员报告被试设备试验结果。

避雷器阻性电流的监测问题0、概述：在目前避雷器带电检测和智能变电站避雷器在线监测中，除监测避雷器的全电流和放电次数外，大部分都要求测量避雷器的阻性电流。

由于避雷器的劣化主要是阻性电流的增加，而全电流的增加较小。

试验测量阻性电流很重要。

但是精确阻性电流测量是很难的，目前没有国标推荐的方法，主要是参考IEC推荐的方法。

避雷器的全电流由阻性电流和容性电流两部分组成，在持续运行电压下（避雷器正常工作电压），容性电流占有较大的成分（80%左右），相位超前避雷器运行电压90度，容性电流是线性的，基本不含谐波分量，一般用有效值表示，对于一般110—550kV的避雷器容性电流约为600—2000微安。

阻性电流占有较小的成分，相位与避雷器运行电压一致，含有较大的谐波分量，一般用最大值表示，不讲有效值。

对于一般110—500kV的避雷器阻性电流约为60—400微安。

当避雷器运行电压升高时，容性电流和电压等比例升高，阻性电流增大速度很大，非线性分量也大幅度增加。

由于容性电流流过避雷器时不产生功耗，一般不大关注，它和全电流的值基本一致。

所以，一般测量避雷器的全电流和阻性电流。

1、阻性电流测量方法目前我国还没有金属氧化物避雷器阻性电流的测试方法的有关标准。

根据IEC60099-5推荐的避雷器阻性电流的测试方法有：(1)利用避雷器运行电压的方法有：利用电压相位直接读取阻性电流的相位法，利用电压信号补偿容性电流的补偿法，功耗测试法；(2)不需要运行电压的方法有：三次谐波法，谐波分析法，通过对泄漏电流综合分析得到基波信号的补偿法等。

2、金属氧化物避雷器等值回路金属氧化物避雷器等值回路如下图图1：避雷器等值回路补偿法就是根据最简等值回路，从全电流中补偿掉容性支路电流，得到阻性电流。

而链式等值回路(链之间的电感已省略)更接近避雷器的实际情况。

3、各种方法的特点不同的测量方法的测量精度不同，各有利弊。

3.1、利用电压信号测量功耗时，直接反应避雷器的发热性能。

金属氧化物避雷器的试验及数据分析摘要：结合金属氧化物避雷器的两种试验方法，对带电测试过程的数据如何分析进行了全面阐述。

特别是对数据超标后如何判断分析提出了几点分析思路。

关键词：金属氧化物避雷器；试验；数据分析一、引言金属氧化物避雷器因体积小，安装方便，通流能力大，续流能力强等优点被电力系统广泛采用。

目前金属氧化物避雷器广泛应用于我系统110kv、35kv、10kv电网中。

下面就系统中常用的无间隙金属氧化物避雷器试验和数据分析谈谈自己的看法。

二、金属氧化物避雷器的试验金属氧化物避雷器试验分为停电试验和带电测试，带电测试是交流试验，停电试验则为直流试验。

带电测试可以在系统正常供电情况下通过测试流过避雷器阀片泄露电流来判断其性能和运行状态，它能准确反映避雷器实时工况。

金属氧化物避雷器停电试验首先要测量其绝缘电阻是否符合规程要求。

35kv以上不得低于2500m?%r,35kv以下不得低于1000m?%r，并且必须使用2500v及以上兆欧表测量。

绝缘电阻值只是一个定性参考值，其目的是要定性的判断被测避雷器是好还是坏。

要确定避雷器存在问题则还需要进行其他试验项目。

比如进行直流泄漏电流测试，其1ma时的电压与制造厂比较变化不应大于正负5％；0.75倍避雷器直流1ma电压下的泄漏电流不应大于50ua。

它的测量主要为了检验金属氧化物电阻片或避雷器整体质量状况，并作为以后运行过程中所有0.75倍避雷器直流1ma电压下泄漏电流测试结果的基准值。

其次35kv金属氧化物避雷器还要测量底座绝缘电阻，使用2500v兆欧表进行。

金属氧化物避雷器带电测试主要应用于35kv及以上系统中，更重要的是带电测试避雷器必须安装放电计数器。

部分变电站10kv母线避雷器也安装了放电计数器，但因10kv避雷器爬电距离短，其测量数据容易受绝缘表面脏污程度和其他因素影响而变化，不便于分析判断。

加之10kv避雷器停电测试比较方便，数据更为准确，操作更安全，所以笔者认为10kv避雷器不应带电测试。

氧化锌避雷器阻性电流带电检测方法及误差分析杨继红、付晶晶新疆电力公司超高压公司2011年11月18日氧化锌避雷器阻性电流带电检测方法及误差分析新疆电力公司超高压公司杨继红、付晶晶[内容摘要]：介绍了氧化锌雷器带电检测的原理和方法，现场试验时干扰、及误差分析，提出了对氧化锌雷器带电检测数据的分析与判断方法。

[关键词]：氧化锌避雷器带电检测误差分析1 概述避雷器作为电力系统过电压保护装里，是极其重要的电力设备，其性能的优劣对电气设备的安全运行起着重大作用，在避雷器家族中，氧化锌避雷器因具有保护比小、通流量大、非线性性能好等优点，我国从90年代开始引进氧化锌避雷器已逐步取代碳化硅避雷器而处于垄断地位。

氧化锌避雷器在长期运行电压作用下，阀片长期有泄露电流通过，泄漏电流I0为一合成电流，它由阻性泄漏电流I R和容性电流I c组成。

氧化锌避雷器在长期运行过程中，绝缘性能可能会逐渐下降。

原因主要有两个，一是避雷器结构上密封不严造成内部受潮;二是氧化锌阀片长期承受工频电压而容易老化。

运行中氧化锌避雷器的外部瓷套受污秽及潮气作用时，外部瓷套的电位分布发生了变化，内部阀片与外部瓷套之间存在较大的径向电位差。

当径向电位差达到一定数值，可能引起径向局部放电并产生脉冲电流，甚至烧熔阀片。

氧化锌避雷器承受雷电过电压或其他暂态过电压，如瞬时发热大于散热能力，吸收的冲击能量不能及时散出去，容易引起氧化锌阀片的劣化和热破坏引起爆炸。

避雷器阀片老化是常见故障，而且该故障是一个缓慢发展的过程，仅靠每年一次的预防性试验，难以准确反映现场运行条件，不能完全保证避雷器的安全运行。

因此，为了使氧化锌避留器能保持正常的工作状态.必须对它进行运行监视.掌握其老化发展的情况.以便在事故初期阶段就能发现异常.防患事故于未然是很重要的.最有效的方法是对110kV及以上电压等级的氧化锌避雷器定期带电测试，监测避雷器各参数(全电流、阻性电流、有功损耗)的变化情况，从而及时诊断出避雷器异常现象，有效防止避雷器的突发事故，确保避雷器和电力系统安全可靠运行。

实验四．避雷器试验一．实验目的：1．了解阀型避雷器的种类、型号、规格、工作原理及不同种类避雷器的结构和适用范围，2．掌握阀型避雷器电气预防性试验的项目、具体内容、试验标准及试验方法。

二．实验项目：1．FS-10 型避雷器试验（1）．绝缘电阻检查（2）．工频放电电压测试2．FZ-15 型避雷器试验（1）．绝缘电阻检查（2）．泄漏电流及非线性系数的测试三．仪器设备：50/5 试验装置一套、水阻一只、高压硅堆一只、滤波电容一只、微安表一只、电压表一只、高压静电电压表一只、FS-10 型避雷器一只、FZ-15 型避雷器一只四．实验说明：阀型避雷器分普通型和磁吹型两类，普通型又分FS型（配电型）和FZ型（站用型）两种。

它们的作用过程都是在雷电波入侵时击穿火花间隙，通过阀片（非线性电阻）泄导雷电流并限制残压值，在雷电过后又通过阀片减小工频续流并通过火花间隙的自然熄弧能力在工频续流第一次过零时切断之，避雷器实际工作时的通流时间≯10ms（半个工频周期）。

FS型避雷器的结构最简单，如图4-1所示，由火花间隙和非线性电阻（阀片）串联组成。

FZ型避雷器的结构特点是在火花间隙上并联有均压电阻（也为非线性电阻），如图4-2所示，增设均压电阻是为了提高避雷器的保护性能，因为多个火花间隙串联后将引起间隙上工频电压分布不均，并随外瓷套电压分布而变化，从而引起避雷器间隙恢复电压的不均匀及不稳定，降低避雷器熄弧能力，同时其工频放电电压也将下降和不稳定。

加上均压电阻后，工频电压将按电阻分布，从而大大改善间隙工频电压的分布均匀度，提高避雷器的保护性能。

非线性电阻的伏安特性式为：U=CIα，其中C为材料系数，α即为非线性系数（普通型阀片的α≈0.2、磁吹型阀片的α≈0.24、FZ型避雷器因均压电阻的影响，其整体α≈0.35～0.45），其伏安特性曲线如图4-3所示。

可见流过非线性电阻的电流越大，其阻值越小，反之其阻值越大，这种特性对避雷器泄导雷电流并限制残压，减小并切断工频续流都很有利。

氧化锌避雷器氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。

利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(微安或亳安级) ;当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。

这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。

避雷器牌子推荐：民熔电气氧化锌避雷器(MOA)具有体积小、造价低、保护性能优越、非线性特性好，无续流，流通量大、耐污性能好等优点，广泛应用于电力系统的过电压保护。

2.测量避雷器阻性电流的目的由于MOA有良好的非线性电阻特性，所以氧化锌避雷器内部是没有间隙的。

正是由于没有间隙，在正常运行中阀片长期承受电力系统运行电压的作用，以及内部受潮或过热等因素的影响，因而会造成阀片非线性电阻特性的劣化。

这种劣化的主要表现是正常电压下的阻性电流的增加，阻性电流的加大造成发热量的增加，避雷器内部温度的上升，温度的上升又加速阀片的老化，形成恶性循坏，最后导致MOA由于过热而损坏，严重时可能引起避雷器的爆炸，引起大面积停电事故。

一般认为仅占总泄漏电流10%~20%的阻性电流的增加是引起MOA劣化的主要因素，所以从总泄漏电流中准确提取其阻性电流是判断MOA运行状况的关键。

3.避雷器电流分析氧化锌避雷器的泄漏电流可以被分为两部分:容性部分和阻性部分，一-般认为阻性电流仅占总泄漏电10%~20%。

如下图2为MOA的等效电路，由非线性电阻R和电容C并联组成。

其中为MOA的总泄漏电流，I为阻性电流，I。

为容性电流。

由图2知，MOA的阻性电流与电压同相位，而容性电流超前电压90°，其电压和电流的矢量图如图3所示。

4测量原理电阻电流是在避雷器连续工作电压下测量的，可以用静电电压表测量，连续工作电压可以通过避雷器的铭牌获得。

由以上分析可知，为了得到避雷器连续工作电压下的阻性电流I，只需测量电压U与总漏电流I的交差θ，取有效值，根据I.=ICOSθ计算x，得到电阻电流I.5。

避雷器带电测试的原理及仪器比较和现场事故缺陷平均避雷器带电测试能够有效检测避雷器的工作状态，是预防事故、保障电网稳定运行的重要工作。

为了更好地推广该技术，本文首先分析了带电测试的原理，进而对常见的带电测试仪进行了性能比较，最后结合测试实例，对现场事故进行缺陷平均，指出了避雷器带电测试的有效性，观点仅供参考。

标签：避雷器；带电测试；在线监测；预防性试验避雷器在电力系统中应用广泛，是过电压保护的主要设备，目前主流的避雷器为氧化锌避雷器，其反应灵敏、残压低、结构简单、V-A特性好，具备显著的优势，但长期不间断工作，难免产生电阻片老化等问题，使其泄漏电流与功耗均显著提升，留下击穿损坏甚至爆炸的隐患。

因此需要及时做好检测工作，传统上的预防性试验需要切断主设备，条件限制较大，本文则主要分析了一类带电测试方法，旨在更好地保证电网安全稳定运行。

一、避雷器带电测试技术原理分析避雷器老化的最直接表现在于阻性电流大幅提升，因此只要能测量出阻性电流值，就能很轻松地评价避雷器的工作状况。

基于阻性电流分量比例极小，仅约占全电流的5%到20%，因此，测试的主要内容在于合理地分离这一分量。

常见的测试诊断技术分析如下。

第一，全电流法。

直接在避雷器接地端串接交流毫安表，测定通过避雷器的全电流，以此分析器工况，即全电流法。

显然，该方法极为简单，在避雷器老化严重后果，将导致全电流值显著提升，能够在该方案下被有效检测出来。

但在避雷器老化初期，其阻性电流即便发生了显著变化，表现在全电流上也不显著，因此难以有效检测。

第二，基波法。

本方案着眼于从全电流中有效分离出阻性电流，利用的技术主要是数字谐波分析技术。

显然，此方法在排除谐波干扰方面具备明显的效果，但也有可能同时除去避雷器的固有高次谐波及容性电流的分量。

第三，其他分析方法。

其他应用广泛的分析方法还包括三次谐波法、谐波电流补偿法，其根本目标均在于分离阻性电流，都具备一定的适用性，也存在着显著的缺陷。

一、概述：氧化锌避雷器阻性电流测试仪主要是用于测量阻性电流，3～7次谐波电流，从而分析氧化锌老化和受潮的程度。

是检测氧化锌避雷器运行中的各项交流电气参数的专用仪器，也可用于实验室做出厂和验收试验。

现场带电测试符合中华人民共和国电力行业标准《DL474.5—92现场绝缘试验实施导则—避雷器试验》的要术。

（详情点击进入官网或来电咨询）二、仪器特点:1. 多种电压基准信号取样方式：有线同步：从PT端计量绕组取信号，数字信号有线传输。

无线同步：从PT端计量绕组B相取信号，数字信号无线传输，省去电缆长距离连接。

感应板同步：不需要从PT端子取信号，从氧化锌避雷器B相底座安装感应板取电压信号。

无电压同步：不需要从PT端子取信号，采用软件计算的方式找到电压基准。

2. 电压信号和电流信号（输入阻抗低于1Ω）完全隔离保证数据的可靠性和安全性。

3．本仪器可以三相同测，自动计算不需补偿。

4. 交、直流两用型，内带高能锂离子电池，特别适合无电源场合。

5. 配套上位机软件可以生存word报告，方便数据的管理和查询；6. 生存word报告可以直观告诉你氧化锌避雷器的好坏。

7. 仪器由小型的计算机控制，外配800×480彩色液晶触摸屏,高速打印机，支持外挂鼠标，操作方便；8. 仪器内部可以自动保存1000组数据，也可以外接U盘保存。

三、主要技术指标：参考电压输入范围（峰值）：20V-250V ±(读数⨯2% + 5个字)全泄漏电流测量范围(峰值)：100uA-10mA ±(读数⨯2% + 5个字)阻性电流测量范围(峰值)：100uA-10mA ±(读数⨯5% + 5个字)（二次法不含相间干扰）容性电流测量范围(峰值)：100uA-10mA ±(读数⨯5% + 5个字)电流谐波测量准确度：±（读数×10%+10uA）电流通道输入电阻：≤2Ω电场强度输入范围：30kV/m~300kV/m，总谐波含量<30%电场强度测量准确度：±（读数×10%）角度测量范围：0·-360·功耗：4W充电电源：DC12V锂电池容量：10000mAh无线传输距离：400M四、仪器面板结构图：主机面板图：无线发射器面板图：图1五．接线图:说明：每次接线之前，要把仪器的地和大地牢固的连接在一起！！！1. 实验室接线图注意事项：1、电压信号线B相和N接仪表端，电流线IB接避雷器下端，仪器地要接大地端。

MOA带电测试方法及影响因素探讨曹涛;王克峰;周章斌;龚建军【摘要】金属氧化物避雷器作为电力系统中的重要设备之一,避雷器阻性电流带电测试可以有效反映其运行状况,对保证电网安全运行具有重要意义。

本文在介绍MOA运行参数及带电测试原理的基础上,根据近年MOA带电测试工作的经验,对影响测试结果的因素进行分析,同时对现场测试工作应注意的事项进行了总结。

%Metal oxide arrester（MOA） is one of the most important equipments in electric power system,and energized testing of MOA resistive current can effectively reflect operation status,which has important significance to guarantee safe operation of power system.This paper introduces on related concepts and common testing principle,based on the MOA energized testing experience in recent years,and then the influence of several factors to live testing results is analyzed,at last the points of attentions are summarized for practical work.【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(016)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】金属氧化物避雷器;带电测试;阻性电流【作者】曹涛;王克峰;周章斌;龚建军【作者单位】合肥供电公司,安徽合肥230022;合肥供电公司,安徽合肥230022;合肥供电公司,安徽合肥230022;合肥供电公司,安徽合肥230022【正文语种】中文【中图分类】TM8620 前言过电压对电力系统的安全运行威胁很大，避雷器是保证电力系统安全运行的重要元器件之一，金属氧化物避雷器(以下简称MOA)具有优异的非线性伏安特性，目前得到了广泛使用。

避雷器避雷器带电测试[1]2.测试内容及原理2.1 测试内容a) 全电流b) 阻性电流（或功率损耗）c) 泄漏电流谐波；判定老化的重要方法d) 各相泄漏电流与运行电压相角差2.2 测试原理在交流电压下，避雷器的总泄漏电流包含阻性电流（有功分量）和容性电流（无功分量）。

在正常运行情况下流过避雷器的主要为容性电流，阻性电流只占很小一部分，为5%～20%。

但当电阻片老化后，避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时，容性电流变化不大，阻性电流大大增加。

所以带电测试主要是检测泄漏电流及其阻性分量[3]。

3.国内常用测试方法a) 全电流法；b) 补偿法(阻性电流法)；采用电压互感器二次接线信号(局里主要采用方式)c) 谐波法；d) 测温法;e) 改进补偿法；采用检修箱电源作为电压信号代替PT二次电压[4]4.测试方法及测试设备(1) 设备：南京伏安电气有限公司ZD-1型金属氧化物避雷器阻性电流带电测量仪(2) 测试方法，可参考《金属氧化物避雷器带电测试作业指导书》[5]，目前相关测试接线方法大致有以下几种，如下图所示[6](3) 干扰及改进方法干扰原因：测量三相氧化锌避雷器时，由于相间干扰影响，A、C 相电流相位都要向B 相方向偏移，一般偏移角度2°～4°左右，这导致A 相阻性电流增加，C 相变小甚至为负[6]。

相间干扰向量图见图4。

改进方法:采用自动边补方式[6]，自动边补（边相补偿）原理是假定B相对A、C相影响是对称的，测量出I c超前I a的角度Φca，A相补偿Φoa=（Φca-120°）/2，C相补偿Φoc=-（Φca-120°）/2。

5.典型故障数据(1) 220 kV I 母A 段避雷器A 相型号为Y10W5-220 / 520W[7]2007年7月21日2007年8月2日6.典型故障原因a) 结构受损，避雷器内部受潮[4]b) MOA阀片老化，引起阀片击穿[8]参考文献[1] 中国南方电网有限责任公司. 电力设备预防性试验规程[S]. 2011.[2] 刘勋, 王丽君. 金属氧化物避雷器带电测试数据及原理分析[J]. 中国科技信息, 2008,(23):149, 151.[3] 袁海燕, 庄燕飞, 任庆帅, 等. 改进的特高压金属氧化物避雷器带电测试方法[J]. 电瓷避雷器, 2011, (6):76-80.[4] 广东电网公司. 金属氧化物避雷器带电测试作业指导书[S]. 2009.[5] 孙海龙. 氧化锌避雷器带电测试方法研究[J]. 电力学报, 2011,26(4):325-327.[6] 苏文宇, 汪晓明, 胡宏宇, 等. 220kV金属氧化物避雷器带电测试异常的处理[J]. 电瓷避雷器,2008, (3):32-33.[7] 刘涵, 毛学锋, 吴毅. 氧化锌避雷器带电检测方法及现场故障分析[J]. 电气开关, 2013,(2):73-75.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。