氧化锌避雷器阻性电流测试
关于避雷器阻性电流测量方法改进的研究
关于避雷器阻性电流测量方法改进的研究【关键词】避雷器试验实际相角法阻性电流1 避雷器阻性电流测量原理与特性1.1 氧化锌避雷器原理结构与工作特性1.2 测量原理当氧化锌避雷器老化或损坏时，往往会发生其阻性电流增大的现象。
所以在实际的运行工作中，测试人员常常根据用电设备在正常电压工作的条件下阻性电流的变化趋势来对氧化锌避雷器的性能进行评估。
由于RCD-4型阻性电流测量仪测量回路中输入的电流阻抗相对而言较小，把电流测量仪用于测量的探头连接在放电计数器两端就可以测量出总电流信号I1，这种测量方法十分简便且具有唯一性。
测量电压信号U1的方法大致分为三种：（1）从标准电压（220V）的电源上测得电压信号U1，这种方法称之为电源法。
（2）在测量现场测得一个感应电压U1，称之为感应法1.3 三次谐波法的分析及实现因为在线测试当中，一般要在PT上引用电压的信号作为参考，导致测试试验的结果容易因为PT角差而产生误差。
三次谐波法无需引入PT上的电压信号作参考，而且试验方法较为简单便捷，但是三次谐波法也有明显的缺点，使三次谐波法没有得到普遍的应用，主要的缺点：a.不同氧化锌避雷器的阀片，它的阻性电流最大值和三次分量相互间的函数关系互有差异，哪怕相同的阀片在不同的使用阶段也会发生变化，所以测试中结果的准确程度难以得到保证。
b.如果母线中也含有三次谐波的分量，这种方法就无法消除这些三次谐波分量对测试的干扰，最终也影响了结果的准确性。
在当前条件下，产生的解决这种问题的方法是三次谐波补偿法，新增了更多的电场探头，使得电网中的三次谐波对于试验结果造成的误差得到了补偿，测试方法也十分的便捷。
2 传统阻性电流测量方法的弊端传统阻性电流测量方法主要存在的问题主要是两个方面：2.1 传统阻性电流测试方法无法直接依据理论进行判断工作状态正常的氧化锌避雷器阻性泄露电流应当占到总电流的百分之十至百分之二十，当阻性泄露电流占总电流的比例增加并且超出这一范围时，可以判断出该避雷器的工作状态出现了故障。
氧化锌避雷器测试
无间隙金属氧化物避雷器试验避雷针的接地电阻不应大于10欧姆。
避雷针对建筑物的防雷电保护角是小于或等于45度。
一、试验工程1、绝缘电阻；2、直流1mA电压U1mA,及下的泄漏电流；3、运行电压下的交流泄漏电流；4、工频参考电流下的工频参考电压；5、底座绝缘电阻；6、放电计数器动作检查。
二、试验方法及步骤1〕使用2500V及以上兆欧表。
1、使用2500V及以上兆欧表，摇测避雷器的两极绝缘电阻，1min,记录绝缘电阻值。
2、用接地线对避雷器的两极充分放电注意；无间隙金属氧化物避雷器：35kV以上，绝缘电阻不低于2500MΩ；35kV 及以下，绝缘电阻不低于1000MΩ。
2〕直流1mA电压U1mA,及下的泄漏电流测量1、将避雷器瓷套外表擦拭干净。
2、采用高压直流发生器进展试验接线〔选用的试验设备额定电压应高于被试避雷器的直流1mA电压〕，泄漏电流应在高压侧读表，测量电流的导线应使用屏蔽线。
3、升压。
在直流泄漏电流超过200μA时，此时电压升高一点，电流将会急剧增大，所以应放慢升压速度，在电流到达1mA时，读取电压值U1mA后，降压至零。
4、计算0．75倍U1mA值。
5、升压至，测量泄漏电流大小。
6、降压至零，断开试验电流。
7、待电压表指示根本为零时，用放电杆对避雷器放电，挂接地线，拆试验接线。
8、记录环境温度。
判断方法；避雷器直流1mA电压的数值不应该低于GB11032中的规定数值，且U1mA实测值与初始值或制造厂规定值比拟变化不应超过土5%,0.75 U1mA 下的泄漏电流不得大于50μA，且与初始值相比拟不应有明显变化。
如试验数据虽未超过标准要求，但是与初始数据出现比拟明显变化时应加强分析，并且在确认数据无误的情况下加强监视，如增加带电测试的次数等。
考前须知1、由于无间隙金属氧化物避雷器外表的泄漏原因，在试验时应尽可能地将避雷器瓷套外表擦拭干净。
如果仍然试验直流1mA电压不合格，应在避雷器瓷套外表装一个屏蔽环，让外表泄漏电流不通过测量仪器，而直接流入地中。
氧化锌避雷器带电测试原理、方法和试验标准
氧化锌避雷器带电测试原理、方法和试验标准（傅祺，成都铁路局供电处工程师 37883张丕富，成都铁路局多元工程师）摘要避雷器是保证牵引供电系统安全运行的重要设备之一，接触网线路上使用的避雷器均需在雷雨季节来临前进行一次预防性试验以证明避雷器的电气性能良好，可以正常运行，能保证供电系统安全运行。
由于电气化铁路运行的特殊性，常规避雷器预防性试验受天窗时间和现场条件限制，很难开展，氧化锌避雷器带电测试的研制使用为解决这一难题提供了新的途径。
关键词：接触网；避雷器；预防性试验；1引言避雷器是保证电力系统安全运行的重要设备之一，主要用于限制由线路传来的雷电过电压或操作引起的内部过电压。
为保证金属氧化物避雷器的安全运行，必须定期测试避雷器的电气性能。
接触网线路的雷电过电压保护基本上采用避雷器来完成，检测避雷器的主要手段仍然是周期性停电预试项目，这样既耗费了人力、物力，还常因停电原因不能完成避雷器预试项目。
据统计，各线每年均有避雷器因自身原因发生击穿而造成停电的事故发生。
可见，避雷器运行状态是否良好、能否得到较好的监控，与铁路供电质量的稳定可靠有密切关系。
这就需要我们尽快找到一种能解决该问题的方案。
2现状按照《电力设备预防性试验规程》要求：变电所和接触网线路上使用的避雷器均需在雷雨季节来临前进行一次预防性试验以证明避雷器的电气性能良好，可以正常运行，能保证供电系统安全运行。
由于电气化铁路运行的特殊性，避雷器预防性试验目前存在很多问题：目前牵引供电系统氧化锌避雷器预防性试验的方法是直流耐压试验：即测试直流1mA 电压（U1mA）及（U1mA）下的泄漏电流。
这种测试方法需要停电进行，测试结果受空气湿度和气温的影响较大。
每台避雷器测试时间需要40分钟左右的天窗时间。
受馈线天窗影响，如天窗时间短、天窗时间多数为夜间、繁忙区段天窗时间无法保证等因素（特别是高铁区段，馈线天窗几乎不可能安排在天气晴朗的白天），造成变电所馈线避雷器及接触网线路避雷器每年的预防性试验无法正常进行，给供电设备运行带来了很大的安全隐患，近年来多次发生接触网避雷器炸裂导致供电中断的事故。
氧化锌避雷器的带电测试及在线监测
量。这时， 阻性电流中的谐波分量不但包含 MOA 本身引起的谐波分量， 同时也
包含电网谐波电 压引起的谐波分量。这样在测量全阻性电流时就会产生偏差。
为了排除系统谐波的影响， 在测试 MOA 阻性电流的同时， 实时测试系统的谐 波电压 ， 然后再由测试仪补偿电流中系统谐波引起的谐波含量， 从而得到不受
陷， 尤其是阀体受潮、 内部元件老化等。
采用的网络通信标准包括 EI RS- 232C, EIA RS- 422/485 和 A
CAN(Controller Area Network， 控制器局域网)等。
CAN 属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实 时控制的串行通信网络。 CAN 是一种多主站局部网络， 多个单片机可 通过 CAN控制器挂到 CAN 总线上。CAN 具有强有力的检错功能以
避雷器是电网中保护电力设备免受过电 压危害
的重要设备， 其运行的可靠性将直接影响到电力系统
示。将试验设备的电 流回路并联于 MOA 计数器两端， 即可获得 MOA 的泄漏电 流(计数器内阻大， 试验时可不计分流 )。将试验设备的电压回路并接于母线 盯
二次电压端子， 可获得母线电 压相位。经过傅立叶变换可以得到基波和各种谐波
度校正法。 由于 B 相受到的干扰基本上是相互抵消的， 补偿角度 4o 0。 P e= 对 A, C 相设置补偿角度， 将该补偿角度“ 到电 加” 流电 压夹角 华中。A, C 相分
别补偿， ,= (wA 1200 )/2,} c=一pc,- 1200 )/20 < 的测量方法是:选择B相 go cpo (c pc
及优先 权和仲裁功能， 可在高噪声干扰环境中 使用， 其最高通信速率
可达 1 Mb/s ， 最大通信距离可达 10 km , 所以近年来在电力系统中发 挥着越来越大的作用。 CAN 总线是一种串行数据通信协议。 CAN 在 总线通信接口中集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能， 可完
避雷器阻性电流测量
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。
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。
谢谢
排除不良因素对测量的影响 影响测量的不良因素除上面提到的接线方式、气候条件外，还有电压的波动、全电流的变化、电磁干扰及对地的杂散电容等。另外，仪器的抗干扰性也会直接影响测量结果。
6.试验结果的处理
一台性能良好的MOA，其阻性电流分量只占全电流的10％～20％，通过示波器测得的U和Ix 之间的相位差基本上为90度，所以，通过示波器测得的图像必须经过软件进行处理。例如常用的origin等。经过分析处理后就可以得到我们所期望的相位差。
4.选择合适的气候条件
3.选择正确合理的接线方式
试验前．必须仔细检查试验回路的工况以及接线的正确性．应保证测量仪器可靠接地。如果接地点有油漆或锈蚀必须清除干净．示波器应通过隔离变压器与电源相连。原则上，电压输出部分与试品的距离该注意的一些问题
6.试验中应该注意的一些问题
温度、湿度对泄漏电流的测量影响较大。MOA在小电流区域具有负湿度系数．加之MOA内部空间较小．影响有功功耗所产生热量的散发．使MOA正常运行下的内部温度高于环境温度．两者的温差直接影响着阻性电流的变化。由于MOA自身电容、对地电容和污秽杂散电容会随湿度的变化而改变，通常温度越高，泄漏电流就越大。因而要在合适的温度和湿度下，对同一台(组)避雷器进行跟踪检测，应尽可能选择在相近的季节测试，及时对数据进行综合比较，通过分析准确判断MOA的安全状况。
氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法
氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法有关氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压掌控在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。
氧化锌避雷器原理与带电测试方法一、氧化锌避雷器的工作原理氧化锌ZnO避雷器是20世纪70时代进展起来的一种新型避雷器, 它重要由氧化锌压敏电阻构成。
每一块压敏电阻从制成时就有它的肯定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿, 相当于短路状态。
然而，压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。
因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压掌控在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。
二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据1.氧化锌避雷器带电测试的紧要性氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因，简单引起故障，这将导致主设备得不到保护，严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。
而氧化锌避雷器预试必需停运主设备，会影响设备的运行牢靠性, 而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。
因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为紧要。
2.氧化锌避雷器带电测试的目的利用氧化锌避雷器的带电测量，测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值，即氧化锌避雷器的阻性电流重量，来判定避雷器的受潮及老化情形。
因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时，氧化锌避雷器的有功损耗加剧，也即避雷器泄露电流中的阻性电流重量会明显增大，从而在氧化锌避雷器内部产生热量，使得氧化锌避雷器阀片进一步老化，产生恶性循环，破坏氧化锌避雷器内部稳定性。
通过氧化性避雷器带电测量有功重量，适时发觉有问题的氧化锌避雷器，将设备故障杜绝在萌芽状态。
避雷器阻性电流测试方法研究
1、氧化锌避雷器原理氧化锌避雷器中的氧化物电阻片相当于一个电阻和电容组成的混联电路。
氧化物避雷器通常由多个氧化物电阻片串联而成（根据通流容量的要求也可选择多柱并联），并通过一定的连接方式使它固定在避雷器的瓷套中。
在正常运行电压下，通过避雷器的电流很小，只有几十至数百微安，这个电流称做运行电压下的交流泄漏电流。
它大致可分为三部分：1通过固定电阻片的绝缘材料的电流；2通过氧化物电阻片的电流；3通过避雷器瓷套的电流。
当避雷器正常状态时，通过电阻片的电流是泄漏电流的主要成分，也可以认为通过电阻片的电流就是避雷器的总泄漏电流（全电流）。
氧化物避雷器的总泄漏电流（全电流）中包含着阻性电流（有功分量）和容性电流（无功分量）。
在正常运行情况下，通过避雷器的电流主要是容性电流，而阻性电流占很小一部分，约为10%～20%左右。
2、测量运行中的MOA被测量的MOA的总电流信号是取自该相MOA的放电计数器。
2.1从电压互感器（PT、CVT）取信号测量接线见图1图12.2测量运行中避雷器（MOA）的阻性电流的基本原理，是取被测相MOA的总泄露电流（全电流）信号，再取一个与被测相MOA两端电压同相的电压信号；总电流Ix基波矢量I1在电压基波矢量U1上的投影，即为MOA阻性电流IR1（如图2）。
总电流Ix测量由电缆的两个探头分别与放电计数器两端连接即可；电压信号取自PT端子箱电压互感器（PT或CVT）二次绕组。
举例说明，测量B相MOA的阻性电流，取B相MOA的总电流Ix、B相PT二次的相电压U，送入测量仪器。
仪器会显示电压基波值U1，总电流Ix，并按公式：图2IR1p=I1×√2×cos（φu-I+φ0）计算出阻性电流基波峰值IR1p，此时校正角φ0=0，仪器显示IR1p、φu-I及I1。
依据长治站MOA各设备厂家给出判断在持续电流PT取电压下测量其阻性电流标准要求（标准如下），视为运行正常，不必加强监视采集密度，不做MOA劣化判断。
金属氧化锌避雷器全电流测试方法及数据分析
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。
氧化锌避雷器绝缘电阻、泄漏电流的测量方法
氧化锌避雷器是电力系统的重要保护设备,被称为电力系统的"保护神"。
由于氧化锌避雷器长期在运行电压和过电压作用下，保护神也有健康欠佳的时候，因此，定期对氧化锌避雷器进行绝缘电阻及泄露电流测试，对保护氧化锌避雷器，延长使用寿命很有必要。
一试验目的1．掌握测量绝缘电阻及吸收比的原理和操作方法；2．掌握测量泄漏电流的原理及操作方法；3．分析设备绝缘状况。
二试验内容1．用兆欧表（摇表）测量试品（三相电缆及氧化锌避雷器）的绝缘电阻和吸收比；2．测量高压直流下的试品泄漏电流。
三试验装置及接线图1．使用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图图1 兆欧表测量绝缘电阻图中：R1、R2：串联电阻；E：摇表接地电极；G：摇表屏蔽电极；L：摇表高压电极；A、B、C：三相电缆的三个单相端头。
2．测量泄漏电流的装置及线路图如下：图2 测量三相电缆的泄漏电流图中：T1：调压器；T2：高压试验变压器；D：高压整流硅堆；R：保护电阻；C：滤波电容；V2：静电电压表；R2：测量电阻；V1：电压表；T、O：试品四试验步骤1．检验摇表，不接试品，摇动手柄指针指向“∞”；短接L，E两端缓缓摇动手柄指针应指零。
2．按图1接线，经检查无误之后，以每分钟120转的速度摇动摇表手柄。
3．读取15秒及60秒时的读数，即为R15及R604．对电容较大的试品，在试验快结束时候，应设法在摇表仍处于额定转速时断开L 或者E引线，以免摇表停止转动时，试品向摇表放电而冲击指针，造成摇表指针的损坏。
5．摇表停转后，对试品进行放电，然后分别将B相和C相作为被试对象，重复步骤2、3。
6．按图2接线，经检查无误后，合闸平稳升压，当电压升至试验电压时，保持1分钟，再读取微安表读数。
7．将调压器退至零位，断开电源，对A相放电后，再分别对B、C两相进行上述步骤6。
五试验数据处理1．根据绝缘电阻值求取试品的吸收比，判断电缆是否受潮。
吸收比是指设备绝缘60秒时的绝缘电阻与15秒时的绝缘电阻的比值。
氧化锌避雷器带电测试原理及误差分析
氧化锌避雷器带电测试原理及误差分析发表时间：2018-10-17T10:33:53.310Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：程英哲[导读] 摘要：近年来随着电网规模的增大，避雷器带电测试的应用已经成为变电站运维不可或缺的一项技术，但由于试验方法及现场干扰的影响，测试的数据往往不能反映设备运行的真实工况，本文通过对避雷器带电测试的基本原理及补偿技术的分析，对测试结果的偏差的问题进行了探讨。
（国网福建省电力有限公司检修分公司福建省福州市 350000）摘要：近年来随着电网规模的增大，避雷器带电测试的应用已经成为变电站运维不可或缺的一项技术，但由于试验方法及现场干扰的影响，测试的数据往往不能反映设备运行的真实工况，本文通过对避雷器带电测试的基本原理及补偿技术的分析，对测试结果的偏差的问题进行了探讨。
关键词：氧化锌避雷器；相角差；阻性电流 1概述金属氧化物避雷器是用于限制电气设备雷电过电压和操作过电压损害的重要设备。
为保证避雷器的安全运行，必须通过试验的方法来检测避雷器的性能。
早先检测避雷器的主要手段仍然是周期性停电预试项目为主。
随着电网建设规模的增大，停电检测耗费人力、物力，因停电时间等原因不能完成避雷器预试的弊端日渐突出，因此目前电网系统中普遍推行通过带电测试手段检测避雷器的性能。
2相角差的概念氧化锌避雷器在电路上等效于一个电阻和电容并联的无源阻抗，由于相电压对地的作用，避雷器会产生由容性电流和阻性电流组成的泄露电流。
氧化锌避雷器阀片的特性决定了在正常运行中其电容电流占了泄露电流的主要组成部分（约80~90%），当氧化锌避雷器受潮或老化时，阻性电流增大，全电流也随之增大，电阻电流的变化幅度比电容电流的变化更为明显。
分析电阻电流的目的是消除电容电流的干扰，提高检测的灵敏度。
通过对氧化锌避雷器带电有功分量的测量，能够及时发现氧化锌避雷器存在的问题，将设备故障扼杀在萌芽状态，这与高压设备测量绝缘电阻与介质损耗角来判断设备状况的原理也是相似的。
氧化锌避雷器阻性电流测试_2
当测量值与初始值比较，阻性电流增加1倍时，应停电检查。实际中，阻性电流增加30％～ 50％时，就应注意加强监测，这就需要加强变电站值班人员的日常巡视制度。当阻性电流增加 1倍时就应报警，安排停运检查。在线监测或带电测量原则上可以代替部分停电试验，但是， 当在线监测发现绝缘有问题时，还应停电试验。
对新投运的110kV以上避雷器，在投运初期，应每月带电测量一次避雷器在运行电压下的泄 漏电流，三个月后改为半年一次。有条件的尽可能安装在线监测仪，以便在巡视时观察运行状 况，防止泄漏电流的增大。
得到可靠的保护。这时电气设备所承受的电压仅是避雷器的压降(称避雷器的残压)。
避雷器的用途 它的接线方式是接于导线和地之间、与被保护电气设备并联，且装在被保护设备的电源侧。当线路和设备运行中发生危及被保护设备的大气过电压时，避雷器被瞬间击
穿(火花间隙被击穿或由高阻变为低阻)，使过电压对大地放电，使积累的电量流人大地，从而将过电压限制在一定范围内，使被保护电气设备的绝缘避免击穿或受损伤。
2、停电测试（预防性试验）
序号 检测项目
判断依据
· 35kV以上电压：用5000V兆欧表，
1
本体及底座绝
绝缘电阻不小于2500MΩ；
缘电阻
· 35kV及以下电压：用2500V兆欧表，
绝缘电阻不小于1000MΩ；
直流1mA参考
2
电压及0.75 倍 U1mA下泄漏
电流
U1mA实测值与出厂或初始值变化 不大于±5％ 0.75倍 U1mA下泄漏电流初值差≤ 30%或不大于50µA
当前对避雷器的状态监测的有效手段之一是测量避雷器的全电流，具体是在 110KV等级及以上的避雷器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进行统一分析，通过记录全电流来判断避雷器的老化和绝缘损 坏程度。然而这种测量方法所得到的全电流中仅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、氧化锌片的质量优劣等）的真实运行情况。
氧化锌避雷器阻性电流带电检测方法及误差分析
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。
金属氧化物避雷器阻性电流的相关分析
金属氧化物避雷器阻性电流的相关分析摘要：在电力系统中，金属氧化物避雷器是不可缺少的防护装置，是确保系统稳定运行的重要设备。
本文结合实际，对金属氧化物避雷器老化劣化机理以及阻性电流在线监测与测量方法进行分析论述，希望能为相关工作带来些许帮助。
关键词：金属氧化物避雷器；阻性电流；在线监测金属氧化物避雷器的非线性特性非常突出，该类保护装置具有非常稳定的性能，极快的响应速度以及非常大的通流容量，因而该类保护装置在当前的电力系统中有着非常广泛的应用。
在电力系统运行过程中，若金属氧化物避雷器的运行良好，那么设备会呈现出高阻状态，而当线路中的过电压超过避雷针参考电压时，设备等效阻抗迅速转变为低阻并泄放电路中的过电流，将过电压有效的抑制住，确保整个电力系统不受损害与影响【1】。
下面结合实际，就金属氧化物避雷器阻性电流相关问题做具体分析。
1金属氧化物避雷器老化劣化机理分析在金属氧化物避雷器中，氧化锰、氧化钴以及氧化铋等是避雷器阀片的主要原料。
金属氧化物内部阀片的电阻是Zn0压敏电阻，主要组成内容为一个起到包围作用的晶界体以及氧化物晶粒。
当金属氧化物避雷器运行时，电场强度会对装置晶界层的电阻率产生一定影响。
若金属氧化物避雷器处在一个强度较低的电场中，晶界层的电阻率处于一个较高的状态，但是如果电场强度骤然增加并超过某一阈值，那么晶界层的电阻率也会明显下降。
金属氧化物避雷器的氧化锌压敏电阻片属于一种半导体，具有多组分的特点。
在避雷器运行过程中，决定金属氧化物避雷器氧化锌压敏电阻非线性电流电压特性的是晶粒以及晶界层共同形成的势垒。
相关研究表明，有大量的杂质、异相存在于晶界层中，这些物质具有吸收氧原子的作用。
氧化锌电阻片在烧结、冷却过程中，存在于装置中的以上物质会及时吸收空气中的氧原子，并在吸收后通过晶界层将其扩散到氧化锌压敏电阻片内部的晶界中，这样就会有新的界面能级产生于晶界层中。
在氧化锌晶粒与晶界按照实际晶界结构结合时，两侧晶粒的实际费米能级要高于晶界的费米能级。
金属氧化物避雷器(MOA)试验指导方案
金属氧化物避雷器（MOA）试验指导方案金属氧化物避雷器（MOA）试验目前国内预试规程对氧化锌避雷器的试验有三项规定：（1）绝缘电阻试验；（2）直流1mA下电压及75%该电压下泄漏电流的测量；（3）运行电压下交流泄漏电流及阻性分量的测量（有功分量和无功分量）。
除规程规定的三项试验外，在必要时，还需进行工频参考电流下的参考电压测量试验等试验综合判断避雷器状态。
对于氧化锌避雷器试验，在实验前应做好以下准备工作：1填写第一种工作票，编写作业控制卡、质量控制卡、办理工作许可手续2向工作班成员交代工作内容、人员分工、带电部位、进行危险点告知，并履行确认手续后开工3准备试验用仪器、仪表、工具，所用仪器、仪表、工具应在合格周期内4围网封闭，把安全标识牌朝外挂在围网上，打开高压警示灯，摆放温湿度计；5检查被试品外壳，应可靠接地6挂上接地线，对被试品放电7拆除被试品高压引线，计数器引线，其他检修人员撤离现场8检查被试品外观，清洁表面污垢9接取电源，先测量电源电压是否符合要求，电源线必须固定，防止突然断开，检查漏电保护装置是否灵敏动作 10记录天气情况和温度、湿度、安装位置、运行方式、运行电压、试验日期等，抄录被试避雷器的铭牌参数。
7.1 避雷器绝缘电阻测量试验目的：判断避雷器绝缘是否受潮或瓷套裂纹等缺陷。
试验范围：避雷器本体绝缘电阻；底座绝缘电阻试验仪器：最常用的仪器室兆欧表，兆欧表按电源型式分为发电机型和整流电源型。
35kV以上避雷器选用5000V兆欧表，35kV及以下的避雷器选用2500V。
在这里我们选用DM100C 数字式高压兆欧表，选择试验电压为本体绝缘5000V,底座绝缘2500V。
试验步骤：1）实验前对兆欧表本身进行检查，将兆欧表水平放稳进行以下操作：1接通整流电源型兆欧表电源或摇动发电机型兆欧表在低速旋转时，用导线瞬时短接“L”和“E”端子，其指示应为零。
2开路时，接通电源或兆欧表达额定转速时其指示应指无穷大3断开电源，将兆欧表的接地端与被试品的地线连接4兆欧表的高压端接上屏蔽连接线，连接线的另一端悬空（不接试品），再次接通电源或者驱动兆欧表，兆欧表指示应仍然指示无穷大。
氧化锌避雷器的试验方法.doc
氧化锌避雷器的试验项目：1、测量金属氧化物避雷器及基座绝缘电阻；2、测量金属氧化物避雷器的工频参考电压和持续电流；测量金属氧化物避雷器在避雷器持续运行电压下的持续电流，其阻性电流或总电流值3、测量金属氧化物避雷器直流参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流；4、检查放电记数器动作情况及监视电流表指示；5、工频放电电压试验。
6、氧化锌避雷器的试验项目、方法牵涉的篇幅很大。
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21 避雷器21.0.1 金属氧化物避雷器的试验项目，应包括下列内容：1 用DMA系列绝缘电阻测试仪测量金属氧化物避雷器及基座绝缘电阻；2 用ED0403型氧化锌避雷器特性测试仪测量金属氧化物避雷器的工频参考电压和持续电流；3用ZGF系列直流高压发生器测量金属氧化物避雷器直流参考电压和0 .75倍直流参考电压下的泄漏电流；4 用ED0401型避雷器计数器测试仪检查放电记数器动作情况及监视电流表指示；5 用YD系列轻型试验变压器做工频放电电压试验。
注：1 无间隙金属氧化物避雷器的试验项目按本条第1、2、3、4款的内容，其中第2、3两款可选做一项；2 有间隙金属氧化物避雷器的试验项目按本条第1款、第5款的内容。
21.0.2金属氧化物避雷器绝缘电阻测量，应符合下列要求：1 35kV以上电压：用5000V兆欧表，绝缘电阻不小于2500MΩ；2 35kV及以下电压：用2500V兆欧表，绝缘电阻不小于1000MΩ；3 低压（1kV以下）：用500V兆欧表，绝缘电阻不小于2MΩ。
基座绝缘电阻不低于5 MΩ21.0.3 测量金属氧化物避雷器的工频参考电压和持续电流，应符合下列要求：1 金属氧化物避雷器对应于工频参考电流下的工频参考电压，整支或分节进行的测试值，应符合《交流无间隙金属氧化物避雷器》GB11032或产品技术条件的规定；2 测量金属氧化物避雷器在避雷器持续运行电压下的持续电流，其阻性电流或总电流值应符合产品技术条件的规定。
避雷器的实验步骤、民熔
氧化锌避雷器110kV氧化锌避雷器绝缘电阻测量1、检查确认被试品与引线的连接已断开，有明显断开点，具备试验条件。
2、在背阴、通风的地方摆放合格的温、湿度计。
.3、对试品高压端充分放电，放电要带绝缘手套先通过电阻放电后直接放电。
把被试品低压端和底座接地。
4、用干燥清洁柔软的布擦去被试品外绝缘表面的脏污，必要时用适当的清洁剂洗净。
5、抄写被试品铭牌并记录天气情况，环境温、湿度。
6、根据被试品电压等级选择合适的兆欧表(2500V 或5000V)，检查兆欧表的合格证和有效期。
7、检查兆欧表(以3121为例) :把功能旋钮旋到“BATT CHECK"，按下“PRESS T0 TEST”按钮，兆欧表指针应该在“BATT GOOD”右侧说明电量充足，将兆欧表水平放稳，把功能旋钮旋到“MQ”，按下“PRESS TO TEST”按钮，用导线瞬时短接“LINE”和“ERH"端子，其指针应指零，开路时兆欧表指针应指“∞”,说明兆欧表合格。
8、将兆欧表的“EARTH"端与被试品的地线连接，把功能旋钮旋到“MQ”,按下“PRESS T0 TEST”按钮，将兆欧表的“LINE"端接到被试品高压端，同时开始计时, 60S后读取绝缘电阻值。
读取绝缘电阻后，先断开接至被试品高压端的连接线，然后再松开“PRESS T0 TEST”按钮，把功能旋钮旋到“OFF”。
湿度较大的条件下测量,可在被试品表面加等电位屏蔽，被试验屏蔽环应靠近压力火线并远离地面部分，从而减少屏蔽的地面泄漏；为了避免大功率屏蔽环的过载，可以使用一个熔丝或一个多塔卷绕的柔性铜丝制造。
9.A.2.a.根据上述测量基底绝缘电阻的步骤，拆卸低压接地试验。
10，带绝缘手套，具有良好的放电杆放电土壤，用于全放电试验。
保存测试数据、驾驶员、测试日期和所用仪器的名称、型号、编号、制造商。
拆除所有电线，恢复测试对象的状态，并将测试仪器代替它。
04氧化锌避雷器常规试验
十二、试验规程标准
12.2、直流泄露
周期 1)500 kV 1年 2)35～220kV 3年 3)10kV及以下6年 标准 1)不得低于 GB 11032 规定值 2) UlmA实测值与初始值或制造厂规定值比较，变化不 应大于±5% 3)0.75 UlmA下的泄漏电流不应大于50 μ A 说明 1)测量时应记录环境温度和相对湿度 2)
3)初始值系指交接试验或投产试验时的测量值
十二、试验规程标准
周期 每个雷雨季前、后各测量一次 标准 1)测量运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗，测 量值与初始值比较，不应有明显变化，当阻性电流增加 一倍时，必须停电检查 2)当阻性电流增加到初始值的150%时，应适当缩短监 测周期。 说明 1)测量时应记录环境温度，相对湿度，和运行电压，应 注意瓷套表面状况的影响及相间干扰影响的 2)可用第一次带电测试代替交接试验,并作为初始值
12.3、交流泄露
十二、试验规程标准
12.4、避雷器计数器
周期 每个雷雨季前、后各测量一次 标准 1)测量运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与初始 值比较，不应有明显变化，当阻性电流增加一倍时，必须停电检查 2)当阻性电流增加到初始值的150%时，应适当缩短监测周期。 说明 1)测量时应记录环境温度，相对湿度，和运行电压，应注意瓷套表 面状况的影响及相间干扰影响的 2)可用第一次带电测试代替交接试验,并作为初始值
输出电压：50V、100V、250 V、 500V、1.0kV、2.5kV、5.0kV 准确度等级：5.0级 短路电流：约6mA 电阻范围：10T 主要功能： 自动测量R15、R60、R600，计算吸 收比、极化指数； 显示测试时间，每15秒有蜂鸣提示， 5分钟无操作提示关机；
氧化锌避雷器泄漏电流测量注意事项
氧化锌避雷器泄漏电流测量注意事项
1.选择正确合理的接线方法
试验前,必须仔细检查试验回路的工况以及试验的接线正确性,应保证测量一起可以接地,如果接地点有油漆或锈蚀必须清理干净,测量电缆屏蔽良好,原则上,电压输出部分与氧化锌避雷器的距离,测量电线长度不宜过长.
2.选择合适的气候条件
温度,湿度对氧化锌避雷器泄漏电流的测量影响较大,氧化锌避雷器在小电流区域具有负温度系数,加之氧化锌避雷器内部空间较小,影响有功功率产生热量的散发,使氧化锌避雷器正常运行下的内部温度高于环境温度,两者的温度直接影响着阻性电流的变化,由于氧化锌避雷器自身电容,对地电容和污秽杂散电容会随湿度的变化而改变,通常温度越高,氧化锌避雷器泄漏电流就越大,因而要在合适的温度和湿度下,对统一一组或一只避雷器进行跟踪检测,应该尽可能选择在相近的季节测试,及时对数据进行综合比较,通过分析,准确判断氧化锌避雷器的安全状况.
3.排除不良因素对10KV氧化锌避雷器测量的影响,影响测量的因素除了上面提到的接线方式和气候条件外,还有电流的波动,全电流的变化,相间的耦合电容,电磁干扰及对地的
杂散电容,另外,仪器的抗干扰性会直接影响氧化锌避雷器的测量结果.。
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2018年3月
目录
一、认识避雷器 二、避雷器试验方法 三、避雷器阻性电流检测 四、氧化锌避雷器带电测试仪 五、现场操作流程 六、检测数据分析与处理
一、认识避雷器
避雷器
定义
一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过 电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危 害，又能截断续流，不致引起系统接地短路 的电器装置
线红外测温 对温差≥ 80 ％。
行情况制定消缺计划。
3
交流泄漏电流 指示值
交流泄漏电流指示值纵横比增大20%
加强监视并进行数据纵横比的分析。
1、带电测试
二、避雷器试验方法
1)测量时应记录环境湿度，相对温度和运行电压。
测量运行电压下的全电流、角度 测量宜在瓷套表面干燥时进行，并注意周围带电
和阻性电流，测量值与初始值比 体干扰的影响；
当前对避雷器的状态监测的有效手段之一是测量避雷器的全电流，具体是在 110KV等级及以上的避雷器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进行统一分析，通过记录全电流来判断避雷器的老化和绝缘 损坏程度。然而这种测量方法所得到的全电流中仅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、氧化锌片的质量优劣等）的真实运行情况。
图 3 500kVGIS 避雷器
图 4 ±500kV 直流母线避雷器 图 5 500kV 复合外套避雷器 图 6 500kV 带间隙避雷器
西电集团共生产制造了1000kV瓷套式避雷器产品8台， 2007年2月4日和12月5日，2台产品分别在国网武高院凤凰 山特高压试验基地带电运行；2009年1月6日，6台产品在国 家电网公司山西1000kV特高压长治站完成168小时试运行， 至今运行情况良好。
4
运行电压下阻性 电流基波峰值
较，不应有明显变化，当阻性电 流增加30%时，应加强红外检 测和日常巡视，并缩短带电测试 的周期，当阻性电流增加100％
2)测量时不宜采用感应板法和谐波法，可对测量 数据进行补偿，但应记录未经补偿的实测数据；
3)对于测试数据明显受干扰影响，功角接近90
时，应综合各项检测结果进行判 度，不适用于前述判断依据时，可以参考功角变
电器设备的绝缘。பைடு நூலகம்
常见避雷器种类
1 管式避雷器 2 阀型避雷器 3 磁吹阀式避雷器 4 金属氧化物避雷器
管式避雷器
保护间隙型的，大多用 在供电线路上作避雷保护
阀型避雷器
➢ 阀型避雷器由火花间 隙及阀片电阻组成， 有雷电过电压时火花 间隙被击穿，阀片电 阻下降，将雷电流引 人大地。
阀型避雷器
磁吹阀式避雷器
断，确认避雷器存在异常时，应 化作为避雷器状态判据（功角减小1.5度对应于
考虑停电检查、进行直流试验。 阻性电流变化50%、角度减小3度对应于阻性电
流变化100%）。
5
紫外成像检测
上部连接螺栓、均压环无异常电 晕放电，本体无闪络、爬电现象
光子数大于1000时需留意电晕发展。
二、避雷器试验方法
2、停电测试（预防性试验）
➢ 采用磁吹灭弧间隙，增大了 灭弧能力，降低了残压。
➢ 在火花 间隙旁并联分路电 阻，使工频放电电压沿火花 间隙均匀分布，提高工频放 电电压。
金属氧化物避雷器
氧化锌避雷器是一种保 护性能优越、耐污秽、 质量轻、阀片性能稳定 的避雷设备。
均压环
瓷 柱
放电计 数器
图 1 1000kV 餈外套避雷器 图 2 750kV 餈外套避雷器
在这种情况下，通过测量避雷器的全电流、阻性电流和损耗功率，可以清晰准 确的分析出避雷器的运行状况，为状态检修工作提供最直观的数据以供判断。
三、避雷器阻性电流检测
2、氧化锌避雷器阻性电流检测的目的和意义（数据层）
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5.0%。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5%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。
工作原理 被保护设备在正常电压运行，避雷器对地不
通；出现过电压时，避雷器对地导通，从而 限制设备过电压
雷电过电压波 避雷器
避雷器的用途
避雷器通常与保护对象并联
接于导线和大地间在正常工作电
压时，不动作，对地不通。在过
电压时，避雷器立即作用，释放
设被
过电压电荷，将高压冲击电流泄
备保 护
入大地，限制过电压幅值，保护
三、避雷器阻性电流检测
1、氧化锌避雷器阻性电流检测的目的和意义（理论层）
金属氧化物避雷器(MOA)因其优越的过电压保护特性局属站应用最多的避雷器。 但MOA的故障可能会导致爆炸，影响系统安全运行，必须对运行中的避雷器进行 有效检测和定期预试，由于避雷器预试必须停运主设备，但有时因为运行方式的限 制无法停运主设备，导致避雷器无法按时预试，因此避雷器的不停电测试显得尤为 重要。
1）要记录试验时的环境温度和相对湿 度 2)测量电流的导线 应使用屏蔽线 3) 初始值系指交接 试验或投产试验时的 测量值。
3
放电计数器动 作检查
测试3-5次，均应正常动作
测试后计数器指示应调到 “0”。
3、带电测试图例
二、避雷器试验方法
计数器
阻性电流测试
红外成像
紫外成像
三 、 避 雷 器 阻 性 电 流 检 测
序号
检测项目
判断依据
说明
35kV以上电压：用5000V兆欧表，
1
本体及底座绝
绝缘电阻不小于2500MΩ；
缘电阻
35kV及以下电压：用2500V兆欧表，
绝缘电阻不小于1000MΩ；
直流1mA参考
2
电压及0.75 倍 U1mA下泄漏
电流
U1mA实测值与出厂或初始值变化 不大于±5％ 0.75倍 U1mA下泄漏电流初值差 ≤30%或不大于50µA
特高压GIS罐式避雷器
二 、 避 雷 器 试 验 方 法
1、带电测试
序号
检测项目
二、避雷器试验方法
判断依据
说明
1 本体红外测温 本体温差不超过1℃
对同1组避雷器在相同条件下测试时， 不同相的同一部位温度在同一时间温差 大于1度时，应对其加强监视并进行数 据纵横比分析。
2
连接端子及引 温差不超过15℃；热点温度≥ 80 ℃或相 加强监视，跟踪温度变化，结合设备运