第17章 泄漏電流帶電檢測技術

1、第 章 泄漏電流帶電檢測技術本章內容摘要 本章主要介紹了避雷器泄漏電流帶電檢測的發(fā)展歷程、基本原理，介紹了帶電檢測儀器的現(xiàn)場操作方法、相關注意事項和標準檢測流程，以及如何應用泄漏電流帶電測試結果分析避雷器設備的運行狀況。第一節(jié) 泄漏電流檢測技術概述一、發(fā)展歷程氧化鋅避雷器由氧化鋅閥片疊裝而成，氧化鋅閥片又是以氧化鋅為主并摻以其它微量金屬氧化物燒結而成的，氧化鋅閥片具有非常優(yōu)異的非線性特性。在電網運行電壓下電阻很大，流過氧化鋅閥片的泄漏電流一般在20mA以下，相當于絕緣體。在線路受雷電侵入過電壓或操作過電壓時，閥片電阻瞬間變得很小，流過避雷器的電流達數(shù)千安培，釋放過電壓能量，從而防止了過電壓對輸

2、變電設備的侵害。此后，當作用電壓降到動作電壓以下時，閥片自動終止“導通”狀態(tài)，恢復絕緣狀態(tài)。早期人們主要是采用定期停電進行氧化鋅避雷器的預防性試驗。停電試驗主要有兩種方法：一種是測量氧化鋅避雷器的絕緣電阻和底座絕緣是否低于規(guī)定值以檢查其內部是否進水絕緣受潮、瓷質裂紋或硅橡膠損傷；另一種是測量氧化鋅避雷器直流1mA下參考電壓U1mA和75%U1mA下的泄漏電流，可以準確有效地發(fā)現(xiàn)避雷器貫穿性的受潮、臟污劣化或瓷質絕緣的裂紋及局部松散斷裂等絕緣缺陷。但是這兩種方法都存在缺陷和不足，首先試驗時需要停電，給生產生活都帶來不便，并且停電時氧化鋅避雷器的性能狀況與運行時的存在差異，不能真實反應實際運行情況

3、；其次在停電試驗期間需投入較大人力物力，費時費力；最后由于試驗周期長，不能及時發(fā)現(xiàn)診斷在間隔期間出現(xiàn)的故障。于是，現(xiàn)在更多的是采用帶電檢測或者在線檢測。正常情況下氧化鋅避雷器的總泄漏電流只有幾十uA，當其老化或者受潮時，泄漏電流中的阻性電流會增加。針對這一特點，避雷器泄漏電流帶電或在線監(jiān)測已成為判斷氧化鋅避雷器的運行狀況的一項重要手段。但基于成本比例的關系，避雷器在線監(jiān)測未廣泛開展。氧化鋅避雷器泄漏電流帶電測試在狀態(tài)檢修工作中，顯示出它的巨大優(yōu)勢，已成為氧化鋅避雷器性能狀態(tài)監(jiān)測的重要手段。避雷器的泄漏電流帶電檢測最初由上個世紀80年代的德國、日本、挪威等國家研究學者開展相關研究。日本學者H.K

4、iadou等學者對泄漏電流帶電檢測的補償法的進行了深入研究，并根據(jù)相關原理生產出LCD-4的避雷器帶電檢測裝置，挪威National Gril公司對阻性電流三次諧波法進行了相關研究，生產出LCM泄漏電流測試儀，并在現(xiàn)場進行了相關試驗。國內有華北電力大學、清華大學、武漢大學、蘇州大學等高校對避雷器泄漏電流的帶電檢測做出了相應的研究工作?，F(xiàn)階段各研究機構在補償法的基礎上進行了變系數(shù)諧波補償、多元補償法等方面進行了研究，盡量消除電壓諧波對測量結果的影響，并發(fā)展避雷器泄漏電流的在線監(jiān)測各種手段。二、分類避雷器泄漏電流帶電檢測方法常采用總泄漏電流法、三次諧波法（零序電流法）、容性電流補償法、阻性電流基波

5、法等?？傂孤╇娏鞣y量流過避雷器的全電流。三次諧波法（零序電流法）是基于氧化鋅避雷器的總阻性電流與阻性電流三次諧波在大小上存在比例關系，通過檢測氧化鋅避雷器三相總泄漏電流中阻性電流三次諧波分量來判斷其總阻性電流的變化。電容電流補償法是利用外加容性電流抵消泄漏電流中與母線電壓相位差/2的容性分量，從而得到阻性電流分量?；ǚㄊ峭降夭杉趸\避雷器上的電壓和總泄漏電流信號，然后將電壓電流信號分別進行快速傅立葉變換(FFT)，得到基波電流和基波電壓的幅值及相角，再將基波電流投影到基波電壓上就可以得出阻性基波電流。下面分別介紹各種方法的技術特點：1. 總泄漏電流法總泄漏電流法已在實際運行中已被廣泛采

6、用，可通過將一方便的毫安表植入涌流計數(shù)器或便攜設備中，獲取全泄漏電流的有效值、平均值或峰值。但由于阻性電流僅占很小的比例，即使阻性電流已顯著增加，總電流的變化仍不明顯，該方法靈敏度很低，只有在MOA嚴重受潮或老化的情況下才能表現(xiàn)出明顯的變化，不利于MOA早期故障的檢測。大多用于不是很重要的氧化鋅避雷器檢測或用于氧化鋅避雷器運行情況的初判。2. 三次諧波法三次諧波法理論成立的前提是系統(tǒng)電壓不含諧波分量，因此該測量方法測量值受電網三次諧波影響較大，且該方法無法分辨哪一相避雷器出現(xiàn)異常。此外不同閥片間以及伴隨著氧化鋅閥片的老化，總阻性電流與三次諧波阻性電流之間的比例關系也會發(fā)生變化，所以三次諧波法并

7、不理想。3. 容性電流補償法容性電流補償法測試方法十分簡便，能夠直接求取阻性電流，但該方法只有當氧化鋅避雷器總泄漏電流中阻性電流的相位與容性電流的相位成/2的時候才能夠得到避雷器運行狀況的真實結果。但是在測試現(xiàn)場測試時，受相間雜散電容的影響，測量存在誤差。此外補償法需要從電壓互感器上采集電壓信號，可能存在相移，電網電壓存在較大諧波時，也會影響其測量的精度。4. 基波法基波法簡單方便，在一些情況下能夠靈敏地反映氧化鋅避雷器的狀態(tài)，但濾波的同時也除掉了容性電流諧波分量及氧化鋅避雷器電阻片固有非線性特性所產生的高次諧波成分，因此，該方法不能有效地反映氧化鋅避雷器電阻片的老化情況。同時由于氧化鋅閥片的

8、交流伏安特性非線性關系，仍然無法消除電網諧波對測試結果的影響。5.波形分析法在基波法的基礎上運用傅里葉變換對同步檢測到的電壓和電流信號進行波形分析，獲得電壓和阻性電流各次諧波的幅值和相角，計算得出阻性電流基波分量及各次諧波分量，彌補了基波法完全忽略阻性電流高次諧波的影響。同時該方法能夠得到電壓信號的諧波成分，從而可以考慮電壓諧波造成的影響，綜合判斷得出正確的結論。測試方法優(yōu)點及適用性缺點全電流法不需要電壓參考量測試方法簡單、易實現(xiàn)在線監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)早期老化缺陷不靈敏。阻性電流三次諧波法(零序電流法)不需要電壓參考量測量方便、操作簡便電網諧波影響較大。不適用于電氣化鐵路沿線的變電站或有整流源的場所。

9、受不同避雷器的函數(shù)關系差異影響。無法分辨避雷器異常相別受相間干擾影響大補償法需要測取電壓參考量原理清楚，方法簡便受相間干擾及電網諧波影響較大。基波法需要測取電壓參考量原理清楚，操作簡便受相間干擾影響不能有效地反映MOA電阻片的老化情況波形分析法需要測取電壓參考量原理清楚，可有效測量阻性電流基波和高次諧波分量，可以較為準確的判斷MOA的運行狀況及性能下降原因。受相間干擾影響三、 應用情況鑒于總泄漏電流法、三次諧波法（零序電流法）、容性電流補償法、阻性電流基波法的優(yōu)缺點，全電流法已在避雷器在線監(jiān)視中被廣泛采用，阻性電流三次諧波法以挪威NationalGril公司的LCM型泄漏電流測試儀為代表，容性

10、電流補償法已日本計測器制造所研制的LCD-4阻性電流測試儀為代表?；ǚê筒ㄐ畏治龇槟壳皣鴥刃孤╇娏鳒y試儀器廠家普遍采用的方法。 第二節(jié) 泄漏電流檢測技術基本原理一、泄漏電流的基本知識在系統(tǒng)運行電壓的情況下，氧化鋅避雷器的總泄漏電流由瓷套泄漏電流、絕緣桿泄漏電流和閥片柱泄漏電流三個部分組成。一般而言，閥片柱泄漏電流不會發(fā)生突變，只有在污穢或內部受潮引起的瓷套泄漏電流或絕緣桿泄漏電流增大時，總泄漏電流才可能發(fā)生突變；在正常情況下，瓷套泄漏電流和絕緣桿泄漏電流比流過閥片住的泄漏電流要小得多。因此，在天氣好時，測量的總泄漏電流一般都視為流過閥片柱的泄漏電流。氧化鋅避雷器可用如下等值電路表示，他由電

11、容部分和非線性金屬氧化電阻并聯(lián)組成。假設電網電壓不含諧波分量，即u =Um sint，根據(jù)歐姆定理可知： 因氧化鋅閥片具有非線性電壓-電流特性，因此電阻R是個變量，導致iR是非線性的，含有各次諧波，將其分解得到其中I1、I3、I5、I7分別為避雷器泄漏電流阻性電流的基波、三次諧波、五次諧波、七次諧波的峰值。圖 為實驗室模擬的避雷器泄漏電流波形，現(xiàn)對其各部分含量變化對避雷器性能的影響分析如下：1.阻性電流基波分量根據(jù)阻性電流對應的功率PR計算公式 發(fā)現(xiàn)式中只有第一項積分結果不為零，其余各項積分為零。因此產生有功功率導致氧化鋅閥片發(fā)熱的主要是阻性電流中的基波分量，從而總泄漏電流中的阻性電流基波分量

12、是判斷氧化鋅閥片絕緣性能是否良好的重要依據(jù)。2.阻性電流諧波分量氧化鋅閥片的老化將會使其非線性特性變差,其主要表現(xiàn)是在系統(tǒng)正常運行電壓下阻性電流高次諧波分量顯著增大,而阻性電流的基波分量相對增加較小，因此避雷器阻性泄漏電流中高次諧波分量是判斷氧化鋅閥片老化狀況的依據(jù)。而實際系統(tǒng)運行電壓條件下，不可避免的存在系統(tǒng)諧波和電磁干擾，此時泄漏電流中的諧波成分將包括因諧波電壓而引起的諧波分量。二、泄漏電流檢測儀組成及基本原理（一）測試原理1. 全電流法目前許多放電計數(shù)器上安裝了電流表能直接讀取全電流。帶電檢測往往通過短放電接計數(shù)器和電流表，將避雷器總泄漏電流引入測試儀器，通過高精度傳感器獲取避雷器的全電

13、流，對于低阻電流表則須采用高精度鉗形電流傳感器采樣。2.阻性電流三次諧波法三次諧波法是基于氧化鋅避雷器的非線性導致產生三次諧波IR3，而三次諧波IR3與總阻性電流IR存在比例關系，通過檢測IR3來判斷其總阻性電流IR的變化。80年代出現(xiàn)過一些測量三次諧波的儀器，由于無法判斷IR3是來自避雷器的非線性還是來自母線三次諧波電壓，其使用效果不佳。挪威NationalGril公司的LCM型泄漏電流測試儀是帶有補償?shù)娜沃C波電流，通過感應板檢測母線諧波電壓，并對IR3進行補償，從而測得由氧化鋅避雷器的非線性引起的三次諧波電流，進一步通過已建立的三次諧波阻性電流同全阻性電流之間的關系，獲得氧化鋅避雷器的阻

14、性電流。但由于實際電網電壓的不平衡性，波形以及三相MOA的差異都有可能影響到電流的讀數(shù)。瓷套表面潮濕時，表面泄漏電流也將直接影響讀數(shù)，從而引起錯誤判斷；另外，即使電流出現(xiàn)變化，也不能分辨出是哪一相MOA出現(xiàn)異常。3.電容電流補償法電容電流補償法原理是將金屬氧化物避雷器兩端電壓信號進行90移相，得到一個與容性電流相位相同的補償信號，然后與容性電流想減便可將容性分量抵消，得到阻性電流。該補償信號還與阻性電流通過一個乘法器相乘，并用乘法器的輸出調整補償量，直到補償信號與阻性電流相差為90時乘法器輸出為零，此時輸出的阻性電流與容性電流相差為90。早期的LCD-4就是采用這種原理測量阻性電流，是第一種能

15、夠定量測量阻性電流的帶電測試儀器。實際上這是一種采用硬件分解阻性電流的方法，輸出的阻性電流中包含基波和各種諧波成分，母線電壓諧波的影響也無法補償，精確度不是很高，目前已經被國產數(shù)字化儀器取代。4.基波法基波法的測量原理是氧化鋅避雷器在電網電壓的作用下，其總泄漏電流中只有阻性基波電流做功產生熱量，并且認為阻性基波電流不受電網電壓諧波的影響，因此可以同步地采集氧化鋅避雷器上的電壓和總泄漏電流信號，然后將電壓電流信號分別進行快速傅立葉變換(FFT)，得到基波電流和基波電壓的幅值及相角，再將基波電流投影到基波電壓上就可以得出阻性基波電流。由于基波數(shù)值穩(wěn)定，用和Ir1p都能直觀衡量MOA性能。但與此同時

16、，它也除掉了電流諧波分量及MOA電阻片固有非線性特性所產生的高次諧波成分，因此，該方法不能完全反映MOA電阻片的實際老化情況。5.波形分析法波形分析法可以計算包括基波在內的各次諧波電流的容性阻性分量。目前用的較多的是對1、3、5、7次諧波進行分析處理。運用FFT變換對同步檢測到的電壓和電流信號進行諧波分析，獲得電壓和阻性電流各次諧波的幅值和相角，然后計算各次諧波的有功無功分量，也可以把需要各個分量再次合成一個波形，并求得波形的有效值和峰值等參數(shù)。這種方法彌補了基波法完全忽略阻性電流高次諧波的不足，不僅能發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器因受潮而引起的阻性基波電流增加，也能發(fā)現(xiàn)因氧化鋅避雷器中閥片老化而導致的阻性

17、高次諧波電流的增加。（二）儀器組成目前用于避雷器阻性電流測試的儀器主要分為兩類，一類為同時需要用運行相電壓的橋式補償電路或類似的電子儀器，另一類為不需用運行電壓，采用三次諧波電流原理制成的儀器。由于目前避雷器泄漏電流帶電檢測儀器廠家普遍采用測取電壓信號的測試方法，本節(jié)基于波形分析法對泄漏電流檢測儀組成及基本原理進行簡要說明。1.測量原理全電流波形和參考電壓波形經過AD轉換器轉換為數(shù)字化波形，CPU對數(shù)字化波形進行FFT變換（快速傅里葉變換)，獲得參考電壓和全電流的各次諧波的幅值和相角，然后分別對各次諧波計算容性和阻性分量，所有阻性分量諧波還可以重新合成阻性電流波形，供計算峰值或有效值。波形或數(shù)

18、據(jù)可以在LCD顯示器上顯示出來，也能存儲打印或者通過通訊接口傳輸。通過數(shù)據(jù)或波形進而對氧化鋅避雷器的性能做出判斷。2.儀器組成除了AD轉換器和CPU等數(shù)字處理電路，不同的儀器可能有不同的配置。例如全電流或參考電壓是一個通道還是三個通道，參考電壓采用有線傳輸還是無線傳輸，采用數(shù)字傳輸還是模擬傳輸，傳輸全電流波形還是參考電壓波形，電流采樣使用夾子還是鉗形CT，是否支持其它參考信號（如感應板、檢修電源或者其它泄漏電流）等。以某國產泄漏電流檢測儀為例：儀器由主機、三相電流測試線線、三相電壓隔離器、電壓測試線等部件組成。儀器可以同時測量三相避雷器，能夠補償相間干擾，可以用單相或三相參考電壓，支持感應板或

19、檢修電源做參考。電壓隔離器采用無線數(shù)字傳輸，測量精度不受傳輸過程的影響。又如另一型號的泄漏電流檢測儀則采用了發(fā)射三相電流的設計，特別是增加了容性設備末屏電流參考方式，使用起來比從PT端子箱取參考電壓的方式更加安全。3.電流取樣方式不論采用何種測試方法，都需測量避雷器總泄漏電流信號。由于避雷器下端通常接有帶泄漏電流表的計數(shù)器，可通過測試線將其短接，并通過儀器內部的高精度電流傳感器獲得電流信號。有極少數(shù)的低阻計數(shù)器，其兩端電壓只有幾十mV，這種情況無法直接將泄漏電流完全引入儀器，此時則需高精度鉗形電流傳感器采樣。4.電壓取樣方式1）PT二次電壓：電壓信號取自待測MOA同相的PT二次電壓，該方式可以

20、提供最好的測試精度。0.5級PT角差為20（0.33）。從MOA評價來看，12的誤差可以接受，而儀器自身的角度誤差通?？梢钥刂圃?.1以內，因此PT自身誤差可以忽略。就其傳輸方式而言，目前為有線傳輸和無線傳輸方式2種。2）檢修電源：避免了通過取電壓互感器端子箱內二次參考電壓的誤碰、誤接線存在的風險，可通過測取交流檢修電源220V電壓作為虛擬參考電壓，再通過相角補償求出參考電壓。需要注意的是系統(tǒng)電壓互感器端子箱是Y/-11接線方式，檢修箱內檢修電源是/Y-11接線方式，二者存在一定角差，因此為獲取準確的測量結果需通過PT二次電壓和檢修電源的角差，方可執(zhí)行。3）感應板：即將感應板放置在MOA底座上

21、，與高壓導體之間形成電容。儀器利用電容電流做參考對MOA總電流進行分解。其基本原理如下：在電場E中，面積S的感應板上會聚集電荷q=0Se，0=8.85410-12F/m為真空介電常數(shù)。交流電場中e =Esin(2Ft)，感應電流因此，感應電流有效值I=2F0ES，相位超前E 90，而E=V/d與母線電壓成正比，與感應板到母線的距離成反比，與母線電壓同相。如采用的感應板面積S=0.01m2，在100kV/m電場下，基波50Hz感應電流為2.8uA。由于感應板同時接收ABC電場。只有將感應板放到B相下面，且與AC相嚴格對稱的位置上，AC相電場才會抵消，只感應到B相母線電壓。如果放到AC相下面都不會

22、正確感應AC相母線電壓。由于感應板對位置比較敏感，該種測試方法受外界電場影響較大，如測試主變側避雷器或儀器上方具有橫拉母線時，測量結果誤差較大。現(xiàn)場測試中不推薦采用此方法。4）容性設備末屏電流：使用容性設備末屏電流做參考可以提供很好的精度。容性設備自身的介損很小，tg=0.2%對應的角度誤差只有0.1，對MOA來講相當于標準電容。雖然容性設備也存在相間干擾，但其電流數(shù)值高于MOA幾十倍以上，相間干擾也只有MOA的幾十分之一，可以忽略。（三）泄漏電流測試儀技術指標1.環(huán)境適應能力 環(huán)境溫度：-10+55； 環(huán)境相對濕度：0%85%； 大氣壓力：80kPa110kPa。2.性能要求避雷器泄漏電流帶

23、電測試儀器的性能指標需滿足表-1要求。表4-1 相對介質損耗因數(shù)和電容量比值帶電測試系統(tǒng)性能指標檢測參數(shù)測量范圍測量誤差要求全電流100A-50mA（標準讀數(shù)5%+5A）阻性電流100A-10mA（標準讀數(shù)5%+5A）第三節(jié) 泄漏電流檢測及診斷方法一、檢測方法（一）現(xiàn)場測試應滿足的要求1人員要求（1） 熟悉泄漏電流帶電測試的基本原理、診斷程序和缺陷定性的方法，了解泄漏電流帶電檢測儀器的工作原理、技術參數(shù)和性能，掌握帶電檢測儀的操作程序和使用方法；（2） 了解各類避雷器設備的結構特點、工作原理、運行狀況和設備故障分析的基本知識；（3） 接受過泄漏電流帶電測試的培訓，具備現(xiàn)場測試能力；（4） 具有

24、一定的現(xiàn)場工作經驗，熟悉并能嚴格遵守電力生產和工作現(xiàn)場的相關安全管理規(guī)定。（5） 帶電檢測過程中應設專人監(jiān)護。監(jiān)護人應由有帶電檢測經驗的人員擔任，拆裝取樣單元接口時，一人操作，一人監(jiān)護。對復雜的帶電檢測或在相距較遠的幾個位置進行工作時，應在工作負責人指揮下，在每一個工作位置分別設專人監(jiān)護。帶電測試人員在工作中應思想集中，服從指揮。2安全要求（1） 應嚴格執(zhí)行國家電網安監(jiān)2009664號國家電網公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）試行的相關要求；帶電檢測過程中，按照安規(guī)要求應與帶電設備保持足夠的安全距離。（2） 應有專人監(jiān)護，監(jiān)護人在檢測期間應始終行使監(jiān)護職責，不得擅離崗位或兼職其他工作；（3） 從

25、電壓互感器獲取二次電壓信號時應防止短路。應盡量使用專用測量端子，無專用測量端子的第一次測試應由保護專業(yè)人員配合進行，并做好標記。（4） 帶電檢測測試專用線在使用過程中，嚴禁強力生拉硬拽或擺甩測試線，防止誤碰帶電設備。3、檢測條件要求（1） 雨、雪、大霧等惡劣天氣條件下避免戶外檢測，雷電時嚴禁帶電測試；（2） 環(huán)境溫度一般不低于5，相對濕度一般不大于80%；（3） 現(xiàn)場測試時應注意相鄰間隔對測試結果的影響，記錄被試設備或相鄰間隔、母線帶電與否。（二）現(xiàn)場帶電檢測流程及注意事項1工作前準備（1）工作前應辦理變電站第二種工作票，并編寫避雷器泄漏電流帶電檢測作業(yè)指導書、現(xiàn)場安全控制卡和工序質量卡；（2

26、）試驗前應詳細掌握被試設備和參考設備歷次停電試驗和帶電檢測數(shù)據(jù)、歷史缺陷、家族性缺陷、不良工況等狀態(tài)信息；（3）準備現(xiàn)場工作所使用的工器具和儀器儀表，必要時需要對帶電檢測儀器進行充電。2測試前準備（1） 帶電檢測應在天氣良好條件下進行，確認空氣相對溫度應不大于80%。環(huán)境溫度不低于5，否則應停止工作；（2） 選擇合適的參考設備，并備有參考設備、被測設備的停電例行試驗記錄和帶電檢測試驗記錄；（3） 核對被試設備運行編號、相位，查看并記錄設備銘牌；3接線與測試以常規(guī)需測取避雷器運行電壓信號的泄漏電流帶電監(jiān)測儀器為例進行說明。（1）首先將儀器可靠接地；（2）確認儀器電量是否充足，必要時準備電源充電；

27、（3）測取全電流，首先將信號線與儀器連接，取信號端先接接地端，再接避雷器引下線，并觀察泄漏電流表指針是否歸零。如果沒有安裝泄漏電流在線監(jiān)測表計，需要加裝臨時接地線，進行取電流信號；（4）取參考電壓信號，單相參考電壓接隔離器B通道，三相對應接A、B、C，接線前測量信號線是否完好，避免二次端子短路（補償法、基波法需要取參考電壓信號，三次諧波法不需要取參考電壓信號）； 全電流法補償法、基波法及波形分析法零序法測試接線阻性電流三次諧波法測試接線（5）儀器設置：設置試驗設備、試驗參數(shù)、電壓選取方式、電壓互感器變比等參數(shù)。（6）測試并記錄數(shù)據(jù)。記錄全電流，阻性電流基波峰值，阻性電流三次諧波平均值，運行電壓

28、數(shù)據(jù)，相鄰間隔設備運行情況；并應注意瓷套表面狀況的影響及相間干擾對測試結果的影響。（7）測試完畢，現(xiàn)將儀器關閉，拆除試驗線時，先拆信號側，再拆接地端，最后拆除儀器接地線。4.注意事項（1）測試期間儀器必須可靠接地。（2）取全電流IX時，計數(shù)器電流表指針要回零。帶泄漏電流表的計數(shù)器，連接儀器后，電流表指針應該回零，說明電流完全進入儀器。有些計數(shù)器與在線電流表是分離的,電流表在上計數(shù)器在下,只將計數(shù)器短掉出現(xiàn)數(shù)據(jù)不正常,應將電流表和計數(shù)器一起短掉才可以。如果懷疑總電流過小，應該用萬用表測量一下計數(shù)器兩端電壓，很低的就是低阻計數(shù)器。低阻計數(shù)器需用高精度鉗形電流傳感器采樣。（3）測取PT電壓信號時，在

29、接端子箱時，一定要看清要夾的部位。并且夾子一定要加實。端子箱門要固定。要有專人看守端子箱。二、診斷方法（一）判斷方法1.橫向比較法同一廠家、同一批次的產品，MOA各參數(shù)應大致相同，如果全電流或阻性電流差別較大，即使參數(shù)不超標，MOA也有可能異常。2.縱向比較法同一產品，在相同的環(huán)境條件下，不同時間測得的數(shù)據(jù)可以作縱向比較，發(fā)現(xiàn)全電流或阻性電流有明顯增大的趨勢時，應縮短檢測周期或開展停電診斷試驗，以確保安全。3.綜合分析法當懷疑避雷器泄漏電流存在異常時，應排除各種因素的干擾，并結合紅外精確測溫結果進行綜合分析判斷，必要時應開展停電診斷試驗。（二）規(guī)程要求值根據(jù)國家電網公司Q/GDW1168-20

30、13輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程中明確提出避雷器運行中持續(xù)電流檢測（帶電）檢測周期和檢測要求如下表所示：例行試驗項目基準周期要求運行中持續(xù)電流檢測（帶電）110（66）kV及以上：1年阻性電流初值差50%，且全電流20%具體要求通過與歷史數(shù)據(jù)及同組間其它金屬氧化物避雷器的測量結果相比較做出判斷，彼此應無顯著差異。當阻性電流增加0.5倍時應縮短試驗周期并加強監(jiān)測，增加1倍時應停電檢查。（三）缺陷分析在進行MOA測試結果分析時，應綜合全電流、阻性電流基波分量、阻性電流諧波分量、UI夾角等測量結果，判斷MOA運行狀況。1.阻性電流的基波成分增長較大，諧波的含量增長不明顯時，一般表現(xiàn)為污穢嚴重或受潮。2

31、.阻性電流諧波的含量增長較大，基波成分增長不明顯時，一般表現(xiàn)為老化。3.僅當避雷器發(fā)生均勻劣化時，底部容性電流不發(fā)生變化。發(fā)生不均勻劣化時，底部容性電流增加。避雷器有一半發(fā)生劣化時，底部容性電流增加最多。（四）影響測量結果的因素在進行泄漏電流的分析判斷時，要充分考慮外界環(huán)境因素對測試結果的影響，確保分析正確。1.瓷套外表面受潮污穢的影響瓷套外表面潮濕污穢引起的泄漏電流，如果不加屏蔽會進入測量儀器。解決的方法是在MOA最下面的瓷套上加裝接地的屏蔽環(huán)，將瓷套表面泄漏電流接地。2.溫度對MOA泄漏電流的影響 由于MOA的氧化鋅電阻片在小電流區(qū)域具有負的溫度系數(shù)及MOA內部空間較小，散熱條件較差，加之

32、有功損耗產生的熱量會使電阻片的溫度高于環(huán)境溫度。這些都會使MOA的阻性電流增大，電阻片在持續(xù)運行電壓下從+20+60，阻性電流增加79%，而實際運行中的MOA電阻片溫度變化范圍是比較大的，阻性電流的變化范圍也很大。因此在進行檢測數(shù)據(jù)的縱向比較時應充分考慮該因素。3. 濕度對測試結果的影響 濕度比較大的情況下，一方面會使MOA瓷套的泄漏電流增大，同時也會使芯體電流明顯增大，尤其是雨雪天氣，MOA芯體電流能增大1倍左右，瓷套電流會成幾十倍增加。MOA泄漏電流的增大是由于MOA存在自身電容和對地電容，MOA的芯體對瓷套、法蘭、導線都有電容，當濕度變化時，瓷套表面的物理狀態(tài)發(fā)生變化，瓷套表面和MOA內

33、部閥片的電位分布也發(fā)生變化，泄漏電流也隨之變化。當測試是的環(huán)境溫度高于或低于測試初始值的環(huán)境溫度時，應將此時所測得阻性分量電流值進行溫度換算后，才能與初始值想比較，溫度換算的方法為：溫度每升高10攝氏度，電流增大3%-5%。4.相間干擾的影響對于一字排列的三相110-500kV金屬氧化物避雷器，在進行泄漏電流帶電檢測時，由于相間干擾影響，A、C相電流相位都要向B相方向偏移，一般偏移角度24左右，這導致A相阻性電流增加，C相變小甚至為負。相間干擾對測試結果有影響，但不影響測試結果的有效性。采用歷史數(shù)據(jù)的縱向比較法，能較好地反映氧化鋅避雷器運行情況。目前已研制出采用移相補償原理的阻性，能基本上消除

34、相間電容干擾的影響。5.諧波的影響雖然MOA是非線性設備，但是在運行電壓下其非線性并不明顯。母線電壓含有的諧波電壓，也在全電流中產生諧波電流，這些原因導致無法準確檢測MOA自身的諧波電流。6. 參考電壓方法選取的不同MOA測量儀一般具有PT二次電壓法、檢修電源法、感應板法、容性設備末屏電流法幾種參考電壓方式，各種方法不同帶來系統(tǒng)性的電壓誤差，影響試驗結果。7.測試點電磁場對測試結果的影響 測試點電磁場較強時，會影響到電壓U與總電流IX的夾角，從而會使測得的阻性電流峰值數(shù)據(jù)不真實，給測試人員正確判斷MOA的質量狀況帶來不利影響。 第四節(jié) 泄漏電流檢測案例分析案例一 避雷器阻性電流異常缺陷1、案例

35、經過2013年6月26日，天氣晴，濕度50%，溫度35。某220kV變電站進行避雷器阻性電流帶電檢測，發(fā)現(xiàn)145間隔C相避雷器阻性電流增長明顯，初步判斷該避雷器存在缺陷。外觀檢查未發(fā)現(xiàn)該避雷器破損和結構不良問題。對145間隔三只避雷器進行紅外精確測溫，發(fā)現(xiàn)C相避雷器第五節(jié)瓷裙處最高溫度為34.1，B、C相避雷器及環(huán)境溫度均為26，溫度相差8.1，避雷器屬于電壓制熱型設備，由于絕緣層熱傳導系數(shù)的影響，C相避雷器內部溫升已很高。C相紅外成像圖譜如下圖所示。圖 異常避雷器紅外成像圖譜2.檢測分析方法某220kV變電站145間隔C相避雷器為大連中雷科技有限公司2010年8月22日生產的HY10WZT-

36、102/266型產品， 2010年12月12日投入運行。220kV某變電站145間隔C相避雷器歷次帶電檢測數(shù)據(jù)見下表設備間隔編號 220kV某變電站145間隔避雷器相別A相B相C相生產廠家大連中雷科技有限公司大連中雷科技有限公司大連中雷科技有限公司型式HY10WZT-102/266HY10WZT-102/266HY10WZT-102/266出廠編號100800510080281008002生產日期2010-8-222010-8-222010-8-22測試日期2011-5-18環(huán)境溫度20環(huán)境濕度45%試驗數(shù)據(jù)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)P(mW)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)

37、P(mW)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)P(mW)67.270.3150.0421.90367.3070.3090.0271.29267.0080.2880.020.787測試日期2012-3-14環(huán)境溫度6環(huán)境濕度25%試驗數(shù)據(jù)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)P(mW)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)P(mW)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)P(mW)67.1370.310.0341.51867.2130.3070.0241.11566.8620.3540.0411.753測試日期2013-6-26環(huán)境溫度35環(huán)境濕度50%試驗數(shù)據(jù)電壓(kV)IX(mA)IRP(m

38、A)P(mW)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)P(mW)電壓(kV)IX(mA)IRP(mA)P(mW)66.8190.3200.0552.38067.0650.3160.0451.94666.9391.1321.75760.848從近三年帶電檢測數(shù)據(jù)分析，220kV某變電站145間隔C相避雷器阻性電流峰值IRP本次試驗數(shù)據(jù)1.757mA相比2012年0.041mA增長4倍多，且全電流及有功損耗都有大幅度增長。依據(jù)省公司輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程、國網公司電力設備帶電檢測技術規(guī)范相關規(guī)定“測量運行電壓下阻性電流或功率損耗，測量值與初值比較無明顯變化”，初步判斷該避雷器狀態(tài)異常，申請停電進

39、行檢查試驗。220kV某變電站145間隔C相避雷器停電檢測數(shù)據(jù)如下。試驗日期2010-11-23溫度8濕度30%U1mA(kV)154.8誤差%075%U1mA/A12試驗日期2013-6-26溫度35濕度50%U1mA(kV)94誤差%-60.7%75%U1mA/A215從停電檢測數(shù)據(jù)分析，220kV某變電站145間隔C相避雷器直流1mA下電壓與初值誤差達-60.7%，75%U1mA下泄漏電流達215A，遠超過省公司輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程規(guī)定值50A（注意值），試驗數(shù)據(jù)結果判定為不合格。另外，現(xiàn)場觀察220kV某變電站145間隔三相避雷器在線監(jiān)測表，讀數(shù)不一致，A、B兩相0.2mA-0.

40、3mA之間，C相0.8mA，與帶電檢測結果一致。綜合考慮帶電檢測和停電試驗數(shù)據(jù)，初步判斷缺陷原因為220kV某變電站145間隔C 相避雷器內部受潮或閥片劣化，考慮到該避雷器運行時間不到3年，閥片劣化可能性較小，當前正值雨季，初步認為避雷器內部受潮造成伏安特性不合格，導致在正常電網運行電壓下的阻性泄漏電流增大，不宜繼續(xù)運行。為找出220kV某變電站145間隔C相避雷器缺陷原因，2013年7月5日對該避雷器進行了解體檢查。具體情況如下。打開該避雷器上蓋板時未發(fā)現(xiàn)密封不良，但在上蓋板發(fā)現(xiàn)明顯的綠色銹斑，且與上蓋板的接觸面有黑褐色銹蝕，并在瓷套內壁發(fā)現(xiàn)水珠，芯體上有蓋板掉落的鐵銹。如下圖所示。圖 上蓋

41、板有明顯銅銹取出該避雷器芯體，發(fā)現(xiàn)電阻片間的白色合金由于氧化產生白色粉末，芯體下部的金屬導桿嚴重銹蝕。電阻片表面有水霧，其中一片電阻片表面陶瓷釉有破損。如下圖所示。圖 芯體有銹蝕圖 閥片有破損打開該避雷器下蓋板，發(fā)現(xiàn)下蓋板與避雷器腔體間未加裝密封圈。如下圖所示。圖 未裝密封圈根據(jù)220kV某變電站145間隔C相避雷器帶電測試和停電試驗數(shù)據(jù)，并結合對設備的解體檢查情況，可以認定避雷器缺陷產生的原因：（1）該避雷器在安裝過程中由于工藝流程控制不嚴，未加裝下蓋板與避雷器腔體間的密封圈，使水汽進入避雷器密封腔內，導致避雷器芯體受潮劣化；（2）腔體內水汽受熱上浮，導致上蓋板銅板氧化出現(xiàn)銅綠；（3）電阻片

42、的受潮劣化，導致伏安特性不合格，避雷器阻性電流和全電流增大，電阻片發(fā)熱。電阻片及其表面的陶瓷釉受熱膨脹，薄弱點出現(xiàn)了破損；（4）電阻片陶瓷釉破損導致該片絕緣性能下降，同時，電阻片間的均一性發(fā)生變化，形成避雷器運行電位分布的不均勻，從而出現(xiàn)該避雷器電阻片破損處對應點溫度升高。案例二 35kV氧化鋅避雷器帶電測試阻性電流異常缺陷1.案例經過某500kV變電站35kV#4母線PT間隔安裝避雷器一組，型號為YH5WZ-51/134，額定電壓為51kV，2011年12月生產，2012年6月30日投運，投運后運行正常，投運后一周內及2013年4月進行過兩次氧化鋅避雷器阻性電流帶電測試，試驗合格。2012年

43、9月13日，該組避雷器B相發(fā)生泄漏電流迅速增大故障，經過紅外測溫及阻性電流帶電測試，發(fā)現(xiàn)B相氧化鋅避雷器阻性電流增大，且伴有避雷器發(fā)熱本體發(fā)熱情況發(fā)生，該避雷器編號為22，更換后解體發(fā)現(xiàn)內部進水閥片受潮的缺陷。2.檢測分析方法2012年9月13日，某500kV變電站運行值班人員在例行巡視時，發(fā)現(xiàn)35kV#4母線避雷器B相泄漏電流為0.4mA，A相泄漏電流為0.21mA，C相泄漏電流為0.22mA，B相泄漏電流增長一倍。電氣試驗一班立即安排骨干人員前往某500kV變電站進行診斷性試驗。專業(yè)人員到達現(xiàn)場先后采用紅外測溫和阻性電流帶電測試兩種方式進行了檢測。紅外測溫發(fā)現(xiàn)：B相最高溫度為21.1，A相最高溫度為16.3，B相與A相溫差最大為4.8（如圖1-1所示）依據(jù)DLT 664-2008 帶電設備紅外診斷應用規(guī)范診斷B相避雷器存在異常發(fā)熱，可能為閥片受潮或老化，為確定缺陷原因，進一步開展了阻性電流帶電測試。 B相避雷器紅外圖譜 A相避雷器紅外圖譜圖1-1 35kV#4母線避雷器紅外圖譜利用HV-MOVII測試儀對該避雷器泄漏電流和阻性電流進行了帶電測試，結