避雷器在線檢測專用儀器
氧化鋅避雷器在線測試儀的試驗項目及測試目的
1.避雷器的作用
避雷器的作用是限制過電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。避雷器就是在線路或設(shè)備上人為地制造絕緣薄弱點即間隙裝置,間隙的擊穿電壓比線路或設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平低,在正常運行電壓下間隙處于隔離絕緣狀態(tài),在過電壓下間隙被擊穿接地,放電降壓起到保護(hù)線路或設(shè)備絕緣的作用。
2.氧化鋅避雷器(閥型避雷器的第三代產(chǎn)品)工作原理
圖1 Zn0避雷器的伏安特性
氧化鋅避雷器是世界公認(rèn)的當(dāng)代最先進(jìn)防雷電器。其結(jié)構(gòu)為將若干片ZnO閥片壓緊密封在避雷器瓷套內(nèi)。ZnO閥片具有非常優(yōu)異的非線性特性,在較高電壓下電阻很小很小,可以泄放大量雷電流,殘壓很低,在電網(wǎng)運行電壓下電阻很大,泄漏電流只有50～150μA,電流很小,可視為無工頻續(xù)流,這就是可以做成無間隙氧化鋅避雷器的原因,它對陡波和雷電幅值同樣有限壓作用,防雷保護(hù)功能完全是其突出優(yōu)點。在我國先生產(chǎn)使用的正是無間隙氧化鋅雷器,運行實踐表明,它有損壞爆炸率高,使用壽命短等缺點。究其原因,暫態(tài)過電壓承受能力差是其致命弱點。而串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器仍有無間隙氧化鋅避雷器的保護(hù)性能優(yōu)點,同時有暫態(tài)過電壓承受能力強(qiáng)的特點,是一種理想的揚(yáng)長避短的產(chǎn)品。
3.氧化鋅避雷器功能特性
避雷器是過電壓保護(hù)電器,氧化鋅避雷器具有過電壓防護(hù)功能
對于能量有限的過電壓如雷電過電壓和操作過電壓,避雷器泄流能起限壓保護(hù)作用。對能量是無限(有補(bǔ)充能源)的過電壓,如暫態(tài)過電壓(工頻過電壓和諧振過電壓的總稱),其頻率或為工頻或為工頻的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍,與工頻電源頻率總有合拍的時候,如因某些原因而激發(fā)暫態(tài)過電壓,工頻電源能自動補(bǔ)充過電壓能量,即使避雷器泄流過電壓幅值不衰減或只弱衰減,暫態(tài)過電壓如果進(jìn)入避雷器保護(hù)動作區(qū),勢必長時間反復(fù)動作直至熱崩潰,避雷器損壞爆炸,因此暫態(tài)過電壓對避雷器有致命危害。如果已將全部暫態(tài)過電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)不受其危害的避雷器,稱之為暫態(tài)過電壓承受能力強(qiáng),反之稱暫態(tài)過電壓承受能力差。碳化硅避雷器暫態(tài)過電壓承受能力強(qiáng),但由于運行中動作特性穩(wěn)定性差,常因沖擊放電電壓(保護(hù)動作區(qū)起始電壓)值下降,仍可能遭受暫態(tài)過電壓危害。無間隙氧化鋅避雷器因其拐點電壓(可近似地把參考電壓當(dāng)作拐點電壓)偏低,僅2.21～2.56Uxg(最大相電壓),而有些暫態(tài)過電壓最大值達(dá)2.5～3.5Uxg,故有暫態(tài)過電壓承受能差的缺點。對暫態(tài)過電壓危害有效防護(hù)辦法是加結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定的串聯(lián)間隙,將全部暫態(tài)過電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi),使避雷器免受其危害。定期或不定期對避雷器的檢測非常重要，我公司最新推出的KDYH氧化鋅避雷器在線測試儀能有效的檢測出運行中的避雷器各種狀態(tài)（即：老化狀態(tài)，污垢嚴(yán)重或受潮狀態(tài)），及早發(fā)現(xiàn)避雷器的狀況,能更好的提高避雷器的運行功能，充分有效的保護(hù)電器設(shè)備不受雷擊或電網(wǎng)過壓而損壞。產(chǎn)品圖片如下：
4.主要技術(shù)參數(shù)及功能：
一﹑概述
氧化鋅避雷器帶電測試儀是檢測氧化鋅避雷器運行中的各項交流電氣參數(shù)的專用儀器，是針對現(xiàn)場精心設(shè)計的在線監(jiān)測系統(tǒng)分析儀。
特點如下：
（1） 大屏幕液晶顯示屏，漢字，圖文顯示，適合戶外和室內(nèi)操作環(huán)境。
（2） 菜單式操作系統(tǒng)，人機(jī)界面操作極為簡單，操作簡單。
（3） USB數(shù)據(jù)接口，便于數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出，具備數(shù)據(jù)管理功能，內(nèi)置實時時鐘，方便數(shù)據(jù)保存、存檔等管理工作。
（4） 高速熱敏并口打印機(jī)，便于現(xiàn)場數(shù)據(jù)打印測試結(jié)果。
（5） 電壓﹑電流信號同步測量，保證數(shù)據(jù)的真實可靠。
（6） 三相測試結(jié)果及波形同屏顯示，方便現(xiàn)場測試判斷。
（7） 電壓通道采樣通過隔離變換，減小信號失真，保證安全可靠。
（8） 體積小，重量輕，適合各種測試狀態(tài)，在線帶電停電試驗室均可適用。
二﹑性能及技術(shù)參數(shù)
（1） 交流220V 50Hz工作電源。
（2） 電壓參考信號輸入：30V～100V，50Hz.
（3） 測試參數(shù)：
泄漏電流全電流波形﹑基波有效值﹑峰值；
泄漏電流阻性分量基波有效值和3﹑5﹑7次有效值；
泄漏電流阻性分量峰值正峰值和負(fù)峰值；
容性電流基波﹑全電壓﹑全電流之間的相角差；
試驗或運行電壓有效值；
避雷器功耗；
（4） 測量準(zhǔn)確度：
電流：全電流＞100∪A時，5%讀書±1個字；
電壓：基準(zhǔn)電壓信號＞30V時，±2%讀書±1個字；
（5） 測量范圍：
泄漏電流：100∪A～10mA(峰值)；
電壓：30～100V（有效值）；
三、 氧化鋅避雷器運行中存在的問題：
（1）氧化鋅避雷器受到?jīng)_擊電壓的作用，氧化鋅閥片也會在沖擊電壓能量的作用下發(fā)生老化；
（2）氧化鋅由于取消了串聯(lián)間隙，在電網(wǎng)運行電壓的作用下，要流通電流，電流中的有功分量將使氧化鋅閥片發(fā)熱，長期作用的結(jié)果將導(dǎo)致氧化鋅閥片老化，直至出現(xiàn)熱擊穿；
（3）氧化鋅避雷器內(nèi)部受潮或絕緣支架絕緣性能不良，會使工頻電流增加，功耗加劇，嚴(yán)重時會導(dǎo)致內(nèi)部放電；
（4）氧化鋅避雷器受到雨露風(fēng)雪及灰塵的污垢，會由于氧化鋅避雷器內(nèi)部電位外電位分布不同而使內(nèi)部氧化鋅閥片與外部瓷套之間產(chǎn)生較大電位差，導(dǎo)致徑向放電現(xiàn)
象發(fā)生，損壞整個避雷器；
四﹑為什么要測試阻性電流
判斷氧化鋅避雷器是否發(fā)生老化或受潮，通常一觀察正常運行電壓下流過氧化鋅避雷器阻性電流的變化，即可觀察阻性泄露電流是否增大作為判斷依據(jù)。當(dāng)氧化鋅避雷器處于合適的電荷電率狀況下時，阻性泄漏電流僅占總電流的10%～20%，因此，僅僅以觀察總電流的變化情況來確定氧化避雷器阻性電流的變化情況是困難的，只有將阻性電流從全電流中分離出來，才能清楚的了解阻性電流的變化情況。
五﹑理論和實踐結(jié)論
（1） 阻性電流基波成分增長較大，諧波的含量增長不明顯時，一般表現(xiàn)為污垢嚴(yán)重或受潮。
（2） 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） 相間干擾對測試結(jié)果有影響，但不影響測試結(jié)果的有效性。采用歷史縱向數(shù)據(jù)比較法，能較好的反映氧化鋅避雷器運行情況。
（4） 僅當(dāng)氧化鋅避雷器發(fā)生均勻劣化時，底不容性電流不發(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。
（5） 氧化鋅避雷器的阻性電流值占全電流的40%以上時,可以考慮退出運行,進(jìn)一步分析故障原因。
（6） 氧化鋅避雷器的阻性電流值占全電流的25～40%時,可增加檢測頻度,密切關(guān)注其變化趨勢,并做出數(shù)據(jù)分析判斷。
（7） 氧化鋅避雷器的阻性電流值在正常情況下約占全電流的10～20%,如果測試值在此范圍內(nèi),可以判斷次避雷器運行良好。
以上判斷僅供參考,國家標(biāo)準(zhǔn)沒有明確規(guī)定各種判斷標(biāo)準(zhǔn),某些省電力研究院做了一些具體規(guī)定,請參考當(dāng)?shù)仉娏υ囼灢块T的相關(guān)技術(shù)說明和規(guī)定。
六、測試原理及特點
（1）高精度同步采樣，真實采集到原始電流﹑電壓信號，使測試結(jié)果穩(wěn)定，有效濾除高頻干擾諧波。
（2）測量電壓和電流信號進(jìn)行高速傅立葉變換，分別計算容性分量﹑阻性分量基波和諧波。
（3）運算速度快，設(shè)置方便，可以模擬多種算法，把儀器作為一個分析工具，試驗隨心所欲。
（4）上層設(shè)備管理軟件，界面直觀，操作簡單。
（5）輸入電流電壓經(jīng)過數(shù)字濾波后，取出基波，然后計算容性分量﹑阻性分量基波和諧波，測試的數(shù)據(jù)穩(wěn)定度來衡量氧化鋅避雷器的好壞。避雷器的等效電路如下，現(xiàn)場測量時，中間B相通過雜散電容對A、C泄漏電流產(chǎn)生影響，使A相（φ）相角差減小，阻性電流增大，C相相角差增大，阻性電流減小甚至為負(fù)，這種現(xiàn)象稱相間干擾。
專業(yè)電力試驗設(shè)備檢測儀器制造商
武漢科迪電氣設(shè)備有限公司
地址：湖北省武漢市漢陽區(qū)燎原工業(yè)園25號
聯(lián)系人：程勇強(qiáng) 電話：027-81332868 18071096761
.png)