表1 某330kV变电所氧化锌避雷器运行实测结果表
项目 相别 | 检测时间 | 电压U (kV,有效值) | 总电流Io (mA,有效值) | 阻性电流IR (mA,峰值) | 功率损耗P (W) |
A | 2000.10.23 2001.4.1 2000.5.6 | 181.5 198.0 198.0 | 0.88 1.02 1.00 | 0.150 0.280 0.290 | 1.78 36.90 42.40 |
B | 2000.10.23 2001.4.1 2000.5.6 | 184.5 194.7 198.0 | 0.84 0.89 0.91 | 0.112 0.150 0.160 | 11.08 20.10 21.10 |
C | 2000.10.23 2001.4.1 2000.5.6 | 188.0 196.4 198.0 | 0.96 0.98 1.25 | 0.070 0.340 1.400 | 7.30 44.90 201.00 |
对表1数据进行分析,发现场C相避雷器的阻性电流Ir在超过0.3mA(峰值)后,增长速度很快,为投运初期的20倍,于是决定该相避雷器退出运行,进行解体检查后发现,该相避雷器内部应装配条件不合格已受潮。
若用户按《规程》规定:在每年雷雨季节前作停电条件下直流泄漏电流试验,C相避雷器的缺陷可能不会及时发现,后果不堪设想。因此,对氧化性避雷器运行电压下现场带电测试有着十分重要的意义!
2 现场干扰测试数据的影响
2.1 MOA现场带电测试结果分析
随着高压电气设备测试技术的发展,氧化锌避雷器现场带电测试实现的原理并不困难。但是通过现场测试发现测试数据有很大偏差。表2 为某500kV变电站氧化锌避雷器现场带电测试结果表。
表2 某500kV变电站氧化锌避雷器现场带电测试结果表
安装地点 | 相序 | 总电流Io (mA,有效值) | 阻性电流IR (μA,峰值) | 功率损耗P (W,平均值) |
某500kV变电站 | 主变压器侧 | A B C | 1.85 1.80 1.85 | 390 250 110 | 65.0 28.0 13.0 |
电抗器测 | A B C | 1.70 1.86 1.74 | 440 280 100 | 81.4 36.4 0.87 |
由表2数据分析发现,对于同型号、同批生产在现场呈一字排列的正常氧化锌避雷器,在运行情况下测得各相MOA的泄漏电流Io值相差很小,而阻性电流IR和功率损耗P却有显著差别,而且往往是中间相(B相)的数据居中,而A相值偏大、C相值偏小。
2.2 相间电容耦合对测试数据的影响
三相MOA呈直线排列时泄漏电流及相间电容耦合示意图如图1所示。

图1 三相MOA呈直线排列时泄漏电流及相间电容耦合示意图
由图1可见,边相A相底部测量的泄漏电流 为 和 电流之和,即 ,其中 为A相避雷器运行电压 产生的实际泄漏电流, 可分解为容性电流 和阻性电流 ,即 ;式中 为邻相B相与A相间的杂散电容CAB所引起的容性干扰电流,因C相距离A相较远,其影响可忽略不计。同理,C相相底部测量的泄漏电流 可以类似得出。因为B相位置居中,A、C两相对其的电容耦合效应基本对称,影响可忽略不计,从表2的数据也可以说明此点。相间耦合电容对A、B两相MOA泄漏电流影响的相量图如图2所示。
现场测试时,MOA泄漏电流的容性电流分量是主要的,而阻性电流分量所占的比例很小;由于相间电容耦合产生的干扰电流不大,所以,其对容性电流分量的影响很小,而对阻性电流分量的影响较大(对功率损耗的影响也较大)。分析图2所示MOA各电气量的相量关系可见,B相对A相干扰,使A相底部测量的泄漏电流 比 的功率因数角减小了φ,B相对C相干扰,使C相底部测量的泄漏电流 比 的功率因数角增大了φ;亦即B相对A、C相的干扰,使A相底部测量的泄漏电流 的阻性电流分量增加了 ,而使C相底部测量的泄漏电流 阻性电流分量减少了 。

图2 相间耦合对泄漏电流测量影响的相量图
3 消除相间电容耦合对泄漏电流测量值影响的措施
通过以上分析,要消除相间电容耦合对泄漏电流测量的影响可以采取两种方法,不妨分别称为硬件法和软件法。
1.硬件法:在被测MOA的*下端的瓷套外贴以金属箔电极,屏蔽相间耦合电容对泄漏电流测量的影响。

图3 修正功率因数角φ求取相量图
2.软件法:取边相A相的电压互感器 的电压信号和边相A、C两相泄漏电流信号,分别测得相位角φA、φC。由图3可知:φC-φA =1200+2φ,则可得 φ=(φC-φA -1200)/2。通过测试仪器的软件修正功率因数角,使A相的功率因数角 =φA+φ,C相的功率因数角 =φC-φ,再通过软件计算公式可以消除相间耦合电容对MOA泄漏电流 、 及各分量的影响。
显然,“软件法”**、简单可靠,在现场得到广泛的应用。
4. 结论
采用可消除现场干扰的氧化锌避雷器在运行电压下带电检测方法,比停电条件下直流泄漏电流的测试具有明显的优点。氧化锌避雷器现场带电检测,可以及时、准确地发现问题,对电力系统**稳定运行有着十分重要的意义,
参考文献
[1]电力设备预防性试验规程,中国电力出版社,1996。
[2]电气试验,甘肃省电力工业局,中国电力出版社,1997。
[3]严章,电气绝缘在线检测技术 ,水利电力出版社,1995。