AI-6109氧化锌避雷器带电测试仪使用培训

2.1 对法兰及引下线进行屏蔽

如果MOA制造过程中在不减弱外绝缘的条件下增加一 个结构紧固的法兰屏蔽层(因为中间各节法兰屏蔽层是 悬浮导体，其结构必须紧固，否则会在运行中放电和 振动)，把各节法兰都进行屏蔽，并且通过带屏蔽层的 引下线接到计数器，在计数器上方预留测试孔或测试 端子，如图1，虚线部分为屏蔽层这样就达到了停电测 试时采取屏蔽的效果，不但消除了周围强电场的静电 耦合影响，还基本消除了表面污秽及气候条件的影响， 无论对带电测试还是对在线监测，都是颇有益处。
1.6 其他
此外，还有气候、测试仪器的技术水平等因素影响着MOA带电测 试，但以上所分析的5个因素是最普遍存在又最关键的因素，而 目前还没有很好的措施来消除其影响，严重限制带电测试的有效 性。许多专家对此做了大量的工作，基本研究方向是企图从大量 的带电测试数据中总结出与停电测试等效的规律，但在没有采取 新的消除干扰措施之前，不敢对此抱有乐观态度，因为目前的测 试数据精度低、随机性高、可比性低，从这种基础数据上得出的 规律难以符合实际，因此认为改变MOA带电测试现状的首要任务 是采用消除干扰的新措施。
1.2 参考电压的相位差对MOA带电测试的影响


实测证明，谐波电压是从幅值和相位两个方面来影响 MOA阻性电流IRP的测量值，谐波状况不同，可能使测 得的结果相差很大。而阻性电流基波峰值IRIP则基本 不受谐波成份影响，因此建议现场测试判定MOA的质 量状况时应以阻性电流基波峰值IRIP为准。 根据谐波法原理生产的泄漏电流测量仪，由于它对 MOA两端电压波形要求较高，电压中所含谐波对测量 结果影响很大，如三次谐波量超过0.5%就可能使测量 结果出现很大的误差，因此，在电压波形畸变、三次 谐波含量较大的情况下，谐波法只能局限于同一产品 同一试验条件下的纵向比较。
1.1 周围强电场的静电耦合对MOA带电测试的影响
对于周围其他运行设备相离较远而等距一字排列布置 的避雷器来说，现场的测试结果与以上结论基本吻合， 但对于其他布置方式的避雷器，现场的测试结果与以 上结论相差甚远，显然，以上结论是基于特定布置方 式的避雷器所得出的分析结果，然而许多运行的氧化 性避雷器周围的电磁场分布是比较复杂的，以上结论 需要更多补充。首先，以上结论相对忽略了同相高压 导体对避雷器各节下端法兰及其连接导体的静电耦合， 特别是对测试法兰(底节的底部法兰)的感应
MOA带电测试取参考电压有以下2种方式：
1.2 参考电压的相位差对MOA带电测试的影响

取就近的电压互感器(TV)或CVT 的二次 电压为参考电压，一般测试仪都可以采 用这种方式，也有部分测试仪基于安全 和方便方面的考虑，全站取定一组TV或 CVT的二次电压为参考电压，通过无线通 信办法远传给所有避雷器测试提供参考 电压，如LCD.2006C.AI-6106型等测试仪 就支持这种方
1.2 参考电压的相位差对MOA带电测试的影响

第二种方式取交流220 V电压为虚拟参考电压， 产生的误差必须进行修正。尽管第一种方式有 以上所分析的误差，但总的来说相对第二种方 式它的误差还是最小的，并且是可控的，因为 一般取TV或CVT计量绕组的电压，其正常角度 最大误差不大，并且这个误差在投运前已经测 定，若按预先测定的角度差进行测试时的相角 补偿，第一种方式取参考电压所产生的误差就 基本可以忽略。
1.1 周围强电场的静电耦合对MOA带电测试的影响

最后，因避雷器的布置分式不同造成三相之间 的感应电压各有差异，以上结论也显然无法概 括。总之，周围强电场的静电耦合对MOA 带 电测试的影响是相对复杂的，各应避雷器所处 不同实际场所而异，不可以一概而论，也不应 盲目用预先设定的补偿来校正。
1.2 参考电压的相位差对MOA带电测试的影响
前言

即便如此，对有人值班变电站内避雷器 检测也是有一定意义，已经有不少MOA 被发现泄漏电流增大而避免发生事故， 但也有误判的例子。介于停电试验和在 线监测之间，带电测试同时兼及前两者 Байду номын сангаас优缺点，因此，提高带电测试的精度 对目前MOA的性能检测无疑是意义重大。
1 影响MOA带电测试精度的原因分析
2 提高MOA带电测试精度的新措施

2.1 对法兰及引下线进行屏蔽
2.1 对法兰及引下线进行屏蔽

如果采用较好的屏蔽措施，以上所述的第1个 影响因素就可以较好地抑制，GIS避雷器的带 电测试结果都比较稳定，并且没有相间差别， 就是因为其金属外壳起了很好的屏蔽作用，但 基于安全方面的考虑，在常规避雷器运行时采 取屏蔽措施是不可行的，因此这必须是在避雷 器制造阶段采取的措施。
1.4 系统实际运行电压与MOA持续运行电压的 差异对带电测试的影 响

氧化锌元件的伏安特性是非线性的，随着外加电压的 增大，伏安特性曲线的斜率不断增大，也即是泄漏电 流的增长速率不断增大，当电压超过达到阈值(其额定 电压)时，避雷器的电流跳跃性增长形成放电特性，电 压也随之下降至残压。一般避雷器的持续运行电压和 参考电压都是其伏安特性的拐点，而持续运行电压比 实际运行电压高，所有出厂试验及现场停电试验的全 电流与阻性电流都是在持续电压下测试的，这样在实 际运行电压
根据以上分析知道，带电测试的阻性电流谐波中有电压谐波激励 产生的谐波分量和氧化锌非线性特性产生的谐波分量，后者是指 示老化的重要参数，而前者是干扰因素应该消除。如何消除电压 谐波激励产生的电流谐波分量?首先，测试仪器需对电压进行傅里 叶分解，取出电压的谐波分量，然后，根据各种型号避雷器电流 的频率响应特性(应由MOA厂家提供，如果厂家不提供，可用氧化 锌元件一般频率响应特性近似代替)进行谐波补偿，最后得出的阻 性电流及其谐波分量基本是避雷器老化或受潮的信息。
1.1周围强电场的静电耦合对MOA带电测试的影响
1.2参考电压的相位差对MOA带电测试的影响
1.3系统谐波对MOA带电测试的影响系统
1.4实际运行电压与MOA持续运行电压的差 异对带电测试的影响
1.1 周围强电场的静电耦合对MOA带电测试的影响

许多文献对三相电压之间的静电耦合对MOA带电测试 的全电流及阻性电流的影响已经做了精辟论述，这里 对此不再赘述，它们也有比较一致地得到以下结论：A 相泄漏全电流对A相电压的相位角受B相电压感应而变 小，使A相阻性电流变大，C相泄漏全电流对C相电压 的相位角受B相电压感应而变大，使C相阻性电流变小， B相的泄漏全电流及阻性电流受感应电压的影响甚微， 因为A、C相对B相的感应互相“抵消”，以上结论也 几乎成为一般现场试验人员的普遍认知，甚至有人建 议避雷器带电测试仪应基于这个结论对测试结果进行 补偿
1.4 系统实际运行电压与MOA持续运行电压的 差异对带 电测试的影响
根据实测数值分析，MOA两端电压由相
电压(63kV)向上波动5%时，其阻性电流 一般增加13%左右。因此在对MOA泄漏 电流进行横向或纵向比较时，应详细记 录MOA两端电压值，据此正确判定MOA 的质量状况。
1.5 MOA外表面污秽的影响
前言
现场对氧化锌避雷器的监测方法普遍使 用直流参考电压法(进口设备一般采用交 流参考电压法)和交流泄漏电流法(包括全 电流及阻性电流)。检测方式有停电试验、 带电测试及在线监测。
前言
避雷器的泄漏全电流及阻性电流是其重要性能 参数，对氧化锌元件的老化及受潮较为灵敏， 可以采用任意检测方式，交流系统的MOA带电 测试及在线监测就是检测其泄漏全电流及阻性 电流。停电试验是精度最高的测试方式，因为 它可以使用屏蔽、调整电压及改变测试系统接 线等多种办法消除干扰
1.3 系统谐波对MOA带电测试的影响
甚至到底是使测量结果增大或减小都难以确定，因此， 带电测试用3次谐波分析法测量阻性电流引起的误差是 难以控制的。相位比较法是取同相TV或CVT的二次电 压做参考电压，测量出同相电压电流的相角，然后计 算出阻性分量，但测量电压电流的相角通常采用过零 点算法，这样系统电压的谐波分量就可能造成零点的 偏移而影响相角计算，就会造成阻性电流的计算误差。
1.3 系统谐波对MOA带电测试的影响
MOA 泄漏电流的阻性分量对其受潮、老化及内部放电故障都是比 较灵敏的，测量阻性电流通常用为相位比较法和3次谐波分析法 等，而阻性电流的两种测量方法都是较容易受系统谐波的影响 。 3次谐波分析法就是把泄漏全电流进行傅立叶分解求出3次谐波分 量，再等效计算出阻性电流，然而在直流输电中，其施加在避雷 器中同样响应出3次谐波电流。3次谐波分析法从泄漏全电流分解 出的3次谐波分量到底是系统电压谐波造成的还是氧化锌元件的 非线性造成的，以及它们各自占的比例等问题难以求解

MOA外表面的污秽，除了对电阻片柱的电压分 布的影响而使其内部泄漏电流增加外，其外表 面泄漏电流对测试精度的影响也不能忽视。污 秽程度不同，环境温度不同，其外表面的泄漏 电流对MOA的阻性电流的测量影响也不一样。 由于MOA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。
1.2 参考电压的相位差对MOA带电测试的影响

2) 取交流220V电压为虚拟参考电压，再 通过相角补偿求出参考电压，如 RCD4,AI-6109型等测试仪也支持这种方 式。
1.2 参考电压的相位差对MOA带电测试的影响

第一方式所产生的误差主要原因是TV或CVT的一次电压与二次电 压之间固有的相角差，当然采用远传方式另外增加一个误差(不考 虑通信误差)，这个误差取决于参考TV或CVT与被测避雷器之间的 阻抗及潮流，它们之间的阻抗及潮流越大，误差就越大，不过一 般在一个站内此因素的影响有限，现场的测试数据也验证了这点， 但如果测试结果比较临界，就应避免采用这种远传方式取参考电 压。第二种方式（取220V作为虚拟参考电压）是基于以下三个条 件而选取一个虚拟参考电压的：该矢量的频率与电网的频率完全 相同；矢量与电网A、B、C 三相的角差稳定；矢量的模较稳定。
2.1 对法兰及引下线进行屏蔽
2.2 取就近TV或CVT的计量绕组二次电压为参考电压， 并进行补偿

对于这一措施的原理，1．2部分已做了 分析，这里不再重复，但需要MOA带电 测试仪器支持用户进行电压相角补偿功 能，目前多数仪器都具备此功能，这样 第2个影响就基本消除。
2.3 对电压进行谐波分析，按电压的谐波进行谐 波补偿
AI-6109 氧化锌避雷器带电测试仪
前言

由于MOA没有放电间隙，氧化锌电阻片长期承 受运行电压，并有泄漏电流不断流过MOA各个 串联电阻片，这个电流的大小取决于MOA热稳 定和电阻片的老化程度。如果MOA在动作负载 下发生劣化，将会使正常对地绝缘水平降低， 泄漏电流增大，直至发展成为MOA的击穿损坏。 所以监测运行中MOA的工作情况，正确判断其 质量状况是非常必要的。MOA的质量如果存在 问题，那么通过MOA电阻片的泄漏电流将逐渐 增大，因此我们可以把测量MOA的泄漏电流作 为监测MOA质量状况的一种重要手段。
1.1 周围强电场的静电耦合对MOA带电测试的影响

对泄漏电流的幅值及相位都可能有不容忽视的影响，此影响与空 气的湿度、成分及同相高压导体对避雷器各节下端法兰之间的距 离密切相关，沿海地区带电测试的全电流及阻性电流都相对较大 证明了这个影响，并且目前对运行避雷器基于安全方面的考虑无 法用屏蔽方法消除这个影响，这也是带电测试的结果与停电试验 结果无法等效的重要原因之一。再者，以上结论忽略了其它周围 较近的运行电压对避雷器带电测试的影响，现在密集型变电站设 备之间的距离比较近，甚至有更高电压等级的运行电压与被测试 避雷器相距很近，因此其他周围较近的运行电压对避雷器带电测 试的影响要视实际情况而定，不能一概忽略。
1.4 系统实际运行电压与MOA持续运行电压的 差异对带 电测试的影响

下测得的全电流与阻性电流就难以与停电试验比较， 甚至由于每次带电测试的电压不同，致使每次带电测 试的结果都不好比较。因为存在固有可比性差的缺点， 带电测试结果的灵敏性就较差，处于萌芽状态的MOA 内部问题就难以发现，而问题过了萌芽阶段后，发展 的速度都变得很快，避雷器在测试周期内发生严重问 题的几率就加大，因此带电测试结果因测试电压差异 造成纵向可比性差的问题是非常需要解决的问题。