金属氧化物避雷器试验及数据分析

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。

其次带电测试应注意搜集金属氧化物避雷器的初始电流值，为以后运行中测试数据提供对比。

初始值要以出厂值和投运之初测得的电流值相结合进行比较，并同时保存两个数据。

如果是有间隙金属氧化物避雷器，那么除应测量避雷器及底座绝缘电阻外，还应该进行工频放电电压试验。

工频放电后应快速切除电源，切断电源时间应小于0.5秒，过流保护动作电流应控制在0.2－0.7a。

三、金属氧化物避雷器试验数据分析及影响数据的因素
dl/t 596-1996中规定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有明显变化时应加强监测，当阻性电流增加一倍时应停电检查。

而实际工作中因为环境温度、湿度、运行电压以及测量仪器、人员误差、绝缘表面脏污程度等因素导致测
量数据误差较大，这时该如何分析判断？首先采取连续多次对误差项避雷器进行复测方法，记录每次测量数据，并纠正电流引线人员的采集动作，注意相间干扰影响，将测量数据进行比较。

其次也可对历年测得的数据作纵向比较，发现全电流或阻性电流有明显增大趋势时，应缩短检测周期或停电作直流试验。

也可采取与同一厂家生产的同一型号避雷器测试数据进行比较，同一厂家生产的相同型号避雷器其参数应大致相同，如果全电流或者阻性电流差别较大，即使参数不超标，避雷器也可能有异常。

排除测量过程误差和引线干扰误差后若数据依然不符合要求，那么应采取停电复试的方式确定避雷器好坏。

对于110kv避雷器测试数据分析时还要注意其系统运行方式为中性点非有效接地和中性点有效接地两个因素。

因为在运行电压下中性点非有效接地系统的阻性电流只有十微安到数十微安，而中性点有效接地系统的阻性电流随着阀片的国产或者进口而差异较大。

目前当110kv及以上系统的避雷器阻性电流增加30％－50％时，便应注意采取缩短试验周期进行加强监测。

当阻性低昂流增加到2倍时应报警并安排停运检查。

金属氧化物避雷器在额定工作电压时，阀片电阻值很大，接近绝缘状态，这时流过避雷器的电流极小。

但在雷电冲击电压或操作过电压作用下，阀片电阻的非线性表现出来，这时的阀片被击穿，近似短路状态。

然而当高电压通过避雷器泄压后它又恢复了高阻状态，阀片自动终止”导通”状态。

整个过程不存在电弧燃烧与熄灭
的问题。

了解了工作原理就会发现金属氧化物避雷器主要依靠非线性阀片来实现运行时的高阻和工作时的短路状态。

但由于电力系统的运行情况是不断变化的，特别是系统电压的变化对金属氧化物避雷器的泄漏电流值影响也很大。

根据实测数值分析，金属氧化物避雷器两端电压由相电压向上波动5%时，其阻性电流一般增加13%左右。

因此在对金属氧化物避雷器泄漏电流进行横向或纵向比较时，应详细记录两端电压值，据此正确判定其质量状况。

当然数据的变化与外界因素和产品质量等也密不可分，总结大致有以下几点: 1、产品外壳的硅橡胶质量问题或其抗老化性能差，在苛刻气息条件下长时间运行或接近运行寿命时容易造成阀片受潮而引起老化，测量时造成数据超标。

2、阀片质量差，通流能力不能满足避雷器承受过电压时的热稳定性能需要。

加之金属氧化物避雷器体积小，散热条件较差，有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度。

长时间运行增加阀片老化速度，而且阀片经过多次导通后老化更为严重，阻性电流和功率损耗增加，测试时数据自然超标。

3、金属氧化物避雷器外表面的污秽，除了影响阀片内部泄漏电流增加外，其表面泄漏电流对测试结果的影响也不能忽视。

由于金属氧化物避雷器的阻性电流较小，因此即使较小的外表面泄漏电流也会给测试结果带来误差。

4、湿度比较大的情况下，金属氧化物避雷器绝缘表面的泄漏电流会成倍增加，当湿度变化时，绝缘表面的物理状态发生变化，绝
缘表面和金属氧化物避雷器内部阀片的电位分布也发生变化，泄漏电流也随之变化。

其次，避雷器一字形安装造成相邻相的杂散电容影响和测试现场电磁场的影响也是现场测试不容忽视的因素。

从上可看，引起金属氧化物避雷器测试数据波动的要素很多，在分析时应综合考虑系统电压、环境温度、湿度以及污秽等情况带来的影响，进行横向和纵向比较后作出初步结论。

对没有把握下结论的试验数据建议以停电直流试验数据为最终判据。

四、结论与建议
1、对新投运的110kv以上moa，在投运初期，应每月带电测量一次moa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。

2、不同生产厂家，对同一电压等级的moa在同一运行电压下测得的泄漏电流值差别很大，不应用泄漏电流的绝对值作为判定moa 质量状况的依据，而应与前几次测得的数据作纵向比较，三相之间
作横向比较。

3、在带电测试时，对发现异常的moa，在排除各种因素的干扰后，仍存在问题，建议停电作直流试验，测取直流参考电压及75%直流参考电压下的泄漏电流，以确诊moa是否质量合格。

确认moa存在质量问题，应及时与制造厂联系，以便妥善处理。

参考文献：
【1】dl/t596-1996电力设备预防性试验规程
【2】dl474.5-92避雷器试验
作者简介：侯俊勇（1975.10-），男，陕西省地方电力（集团）有限公司渭南供电分公司，业务方向：电力设备检修与试验；卫德锋（1977.2-），男，陕西省地方电力（集团）有限公司渭南供电分公司，业务方向：电力设备检修与试验。