浅析氧化锌避雷器现场带电测试
浅谈氧化锌避雷器带电测试
浅谈氧化锌避雷器带电测试摘要：避雷器是保证电网安全运行的重要设备之一，变电站内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。
考虑电网供电可靠性要求的不断提高，常规避雷器预防性试验需停电进行，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：氧化锌避雷器；阻性电流；容性电流一、原理氧化锌避雷器是用氧化锌阀片叠装而成的，可以完全消除间隙。
当施加较低电压时，晶界层近似绝缘，电压几乎都加在晶界层，流过的电流为微安级；当电压升高时，晶界层由高阻变为低阻，电流剧增。
运行状态的氧化锌避雷器，在运行电压下的总泄漏电流包括阻性电流和容性电流。
在正常情况下流过金属氧化物避雷器的主要为容性电流，阻性电流只占很小的一部分，约为10%-20%。
研究表明氧化锌避雷器的内部受潮、内部原件绝缘不良、阀片严重老化及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流却大大增加。
因此监测运行情况下的泄漏电流尤其是阻性电流可以有效地反映氧化锌避雷器的绝缘状态。
当避雷器污秽严重或受潮，结果为阻性电流的基波成分增长较大，谐波的含量增长不明显。
当避雷器氧化锌阀片老化时，结果为阻性电流谐波的含量增长较大，基波成分增长不明显。
当避雷器发生均匀劣化时，底部容性电流不发生变化；发生不均匀劣化时，底部容性电流增加。
避雷器有一半发生劣化时，底部容性电流增加最多。
根据以上原理，测试运行电压下氧化锌避雷器的泄露全电流、阻性电流、功率损耗、谐波电流就可以判断氧化锌避雷器自身的变化情况。
二、测试方法氧化锌避雷器带电测试仪需测量电压、电流信号，通过软件分别计算容性分量、阻性分量（基波、谐波）。
电流采样是将仪器的电流回路传入避雷器接地引线取得电流信号；电压取样从系统电压互感器的计量端子取得电压信号。
图1 系统框架示意图图2 电流取样示意图三、数据分析（一）、判断标准《电力预防性试验规程》的规定，每年雷雨季节前应测量氧化锌避雷器运行电压下的全电流，阻性电流和功率损耗，测量值与初始值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。
浅谈氧化锌避雷器带电测试
浅谈氧化锌避雷器带电测试【摘要】由于氧化性避雷器在长期运行中都会经受热、冲击破坏和阀片老化而导致故障，所以必须对其进行定期的预防性试验，而相邻的电气主设备往往不能及时停运，因而必须采用带电测试的方法对氧化锌避雷器加以测试。
在测试中，因为是带电进行，由于方法不当或外界电磁干扰等因素往往对试验结果产生很大的影响，采用合理的试验方法，消除外界各种因素的干扰显得尤为重要。
【关键词】氧化锌避雷器；带电测试；阻性电流分量Abstract：due to the oxidation of the arrester in the long run will be subjected to heat，impact damage and the valve aging caused by fault，so we must conductperiodic preventive test on it，but the main electrical equipment adjacent often unable to shutdown，method and therefore must be charged test to test for zinc oxide lightning arrester.In the test，because is charged，due to improper methods orexternal electromagnetic interference and other factors will have a great influence on the test results，the test method is reasonable，to eliminate the interference ofthe various factors of the outside world is very important.Keywords：zinc oxide lightning arrester；on-line measurement；resistive current component一、引言氧化锌避雷器具有无间隙、无续流及良好的非线性特性等优势，因而逐步取代了老式的阀式避雷器，在电力系统中得到广泛应用。
论氧化锌避雷器带电检测及监测技术的应用
５２ 断 纤的定 位 ．
ＯＤ Ｔ Ｒ通 常 会 有 一个 断纤 测 试 的特 殊 功 能 ， 它 的测 试 方 法 同测 试 衰 减 的 测 试 方 法 ， 它 的测 试 时 间 比 衰 减 测 试 时 的 时 间 但 长， 自动 持 续 扫 描直 到找 到 光 纤 断 点 。
６ 结束语
温 度 、 对 湿 度 对 检测 有 一 定 的 影 响 。在 工 程 中 ， 电 流 的 相 全 电流 温 度 系 数 为 ：５ ６ ℃ 时 ，．５ ￣ ： 阻 性 电流 的 温 度 系 数 ２ ～０ ０ ％／ ２ Ｃ 为 ： ５ ６ ℃时 ，． ％， 。 对湿 度 介 于 ６ ～ ５ ２～０ ０３ － 相 ７ ￣ １ ２ ５ ８ ％时 ， 于 表 面干 对 净 的 避 雷 器 ， 全 电流 波 动 可 以达 到 ２ ％。这 是 由于 相对 湿 度 其 ０ 增 大 时 ， 瓶表 面形 成 水 膜 ， 检 测 时 的 瓷瓶 沿 面 电流 增大 。 瓷 使 对环境温度 ２～０ ， 对湿度 ６～２ １ ３℃ 相 ２ ７％避 雷 器 测 试 的 结 果 进 行 统 计 ， 电 流波 动 最 大 值 可 以达 到 １％， 性 电流 １％ ， 全 ０ 阻 ８ 阻 性 电流 与 全 电流 的 比值 在 １～ ０ ３ ２ ％之 问 。
本文 介绍 的测 试 方 法 不 仅 适 用 于 高 速 公 路 上 光 纤 的测 试 ，
使 用 Ｉ 法 、 补偿 法 等 方 法检 测 全 电流 中的 阻性 电流 分 量 ｕ 时 ，图 ２为全 电流 各 分 量 的 矢量 图 ， Ｉ 前 Ｉ ９ ｏｌ 与 ｕ ， 超 Ｒ ０ ，ａ ｘ 存 在夹角 ０ 【 器 检 测 阻 性 电流 为 Ｉ 则 Ｉ ＝ ・ＯＯ 由图 ２可 。仪 Ｉ ＣＳＬ ， 以知 道 由于 受 Ｂ相 电容 电 流 Ｉ 的 影 响 ， 检测 值 Ｉ 将 大 于 实 际值 Ｉ 。 同理 ， Ｂ相 避 雷 器 检 测 值 受 Ａ、 Ｃ相 杂 散 电容 电流 的 影 响 ， 其值较接近真 实值 ； Ｃ相受 Ｂ影响， 其值较真实值偏 小。 除 检 测 全 电 流 、 性 电流 外 ， 可检 测 三 相 避 雷 器 泄 漏 电 阻 也 流 的基 波 相 角进 行 辅 助 判 断 。如 图 ３ 设 三相 正常 时 ， 漏 全 电 ， 泄 流 Ｉ 与 Ｉ 之 间夹 角 为 ， Ａ ｘ Ｂ ｘ Ｉ 与 Ｉ 之 间夹 角 为 ｐＩ 与 Ｉ 之 间 ， 夹 角 为 。 Ａ 相 阻 性 电 流增 大 ， 必然 会 滞 后 （ 时针 ） 动 ， 若 Ｉ 顺 移 与 Ａ 相 有 关 的 角 减 小 为 ， 则 增 大 为 ＾， 相 角 １ 不 变 。 ＾ ｙ ｙ ３则 当 了解 避 雷 器 三 相 泄 漏 全 电流 基 波 相 角 分 布 时 ， 易 判 断 出 哪 容
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨1、带电测试原理氧化锌避雷器的带电测试是指在电气线路运行时对氧化锌避雷器进行性能检测的一种方法。
在正常情况下，氧化锌避雷器将不导电，并保护线路。
当遇到雷电冲击时，氧化锌避雷器将产生电离放电，吸收雷电能量，从而保护线路。
带电测试就是利用这一原理，对氧化锌避雷器进行电压和电流的测试，检测其在实际运行中的性能和状态。
带电测试一般采用开环或者闭环两种方法。
闭环测试是将测试设备接入被测设备所在的电气线路中进行测试，检测被测设备在实际运行中的性能。
开环测试则是将测试设备直接连接在被测设备的两端，进行带电测试。
在实际运行中一般采用闭环测试，能够更加真实地反映被测设备的性能。
带电测试的主要内容包括：电压测试、电流测试、放电能量测试等。
通过这些测试可以了解氧化锌避雷器在实际运行中的工作状态和性能，及时发现问题并进行处理。
在氧化锌避雷器的带电测试过程中，常常会遇到一些干扰问题，这些干扰会影响到测试结果的准确性和可靠性。
下面我们就来对氧化锌避雷器带电测试中可能遇到的干扰进行探讨。
1、外界电磁场干扰在进行带电测试时，外界电磁场的存在会对测试结果产生干扰。
特别是在高压线路附近进行测试时，高压线路产生的电磁场会对测试仪器和被测设备产生干扰，影响测试结果的准确性。
为了减小外界电磁场的干扰，可以采用屏蔽罩或者远离高压线路进行测试。
2、测试仪器精度不足测试仪器的精度不足也会对测试结果产生干扰。
如果测试仪器的精度不足，那么即使被测设备本身没有问题，测试结果也可能显示出异常。
在进行带电测试时，一定要选择精度高、性能可靠的测试设备，确保测试结果的准确性。
3、温度湿度影响氧化锌避雷器的工作性能受到温度和湿度的影响较大，因此在带电测试中，温度和湿度的变化也会对测试结果产生一定的干扰。
为了减小温湿度对测试结果的影响，可以在测试时对环境条件进行控制，确保测试结果的准确性。
4、设备老化影响。
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨氧化锌避雷器是一种用于保护电力系统设备的电力保护装置。
其主要原理是利用氧化锌非线性电阻特性，能够在系统电压升高到一定程度时自动熔断，将系统过电压放逐到接地线路上保护设备安全。
为了确保氧化锌避雷器的正常运行，需要定期进行带电测试，这样能够保证氧化锌避雷器的可靠性和稳定性。
本文主要就氧化锌避雷器带电测试的原理及可能存在的干扰进行探讨。
对氧化锌避雷器进行带电测试主要是为了检查避雷器的工作性能，在高压下模拟一定大小的暂态过电压，这样可以检测出避雷器的熔丝动作电压及外观质量，提前发现存在问题，以便及时的进行检修维护。
氧化锌避雷器的熔丝动作电压是指在避雷器接线方案确定的条件下，经过大量重复测量，确定的避雷器熔丝动作电压的平均值。
在进行带电测试时，需要按照一定的规范和要求进行测试，这样才能达到可靠的测试效果。
一般来说，带电测试需要检测的项目有以下几个方面：1、避雷器的闪络距离测试：该项测试是为了验证闪络距离是否符合要求，如避雷器的闪络距离达到一定值，就能够有效的防止避雷器遭受雷击而受损。
2、避雷器的熔丝电容测试：该项测试主要是为了确定避雷器的熔丝动作电压和外观质量，检测避雷器外观是否存在问题。
3、避雷器的误动作测试：在测试过程中，需要模拟一定程度的暂态过电压，以判断避雷器是否存在误动作的情况。
如果测试出现误动或漏动，则必须对避雷器进行检查和修理。
干扰探讨在进行氧化锌避雷器的带电测试时，可能会出现一些干扰现象，这些干扰有可能会影响到测试的准确性和可靠性。
1、电源干扰：在进行避雷器的带电测试时，需要用到高压电源。
如果电源存在杂音或其他干扰，可能会导致测试数据的不准确，这样就会影响到避雷器的正常使用。
2、信号干扰：在避雷器带电测试过程中，使用高压信号发生器产生高频信号进行测试。
如果信号发生器存在干扰问题，会导致测试数据的失真，从而无法得到准确的测试结果。
3、环境干扰：在进行避雷器带电测试时，测试环境可能存在其他电子设备等因素，这些因素可能会对测试的准确性产生影响，因此测试时需严密环境控制，杜绝环境因素的影响。
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器是电力系统中常见的一种保护设备，其作用是在雷电冲击时吸收电能，
保护电力设备免受雷击损坏。
为了保证氧化锌避雷器的正常工作，需要进行定期的带电测试，以检验其绝缘性能是否符合要求。
氧化锌避雷器带电测试的原理是利用高压直流电源在氧化锌避雷器上施加一定的电压，通过测量避雷器的漏电流和介质损耗角正切值来评估其绝缘性能。
在测试时，需要将避雷
器两端接入高压直流电源，一般选取满足相应电压等级的直流电源，同时需要使用电流互
感器和变压器等装置测量避雷器的漏电流和介质损耗角正切值。
带电测试时，需要注意电压升降速度及测试时间，避免过快升高电压或过长测试时间
导致避雷器内部介质击穿或损坏。
测试结果表明，氧化锌避雷器有良好的介质抗击穿能力，能够有效保护电力设备免受雷击损坏。
2. 干扰探讨
在进行氧化锌避雷器带电测试时，常常会遇到一些干扰因素，影响测试结果的准确性。
主要表现为以下几个方面：
（1）测试现场的地线接地电阻不良，导致漏电流测试不准确。
（2）高压直流电源的波形不稳定，产生谐波波动干扰。
（3）测试设备的频率失调，产生不同频率的信号干扰。
（4）测试过程中环境的电磁干扰，如电力线、通讯信号、雷电等干扰。
为了减小干扰对测试结果的影响，需要采取一系列措施，如改善测试地线接地状况，
保证测试设备的稳定性和准确性，加强测试场所的屏蔽措施及磁屏蔽措施等。
同时，根据避雷器的实际使用情况和测试需求，选择合适的测试方法和测试参数，对
测试结果进行分析和评估，进一步提高测试的准确性和可靠性。
浅谈ZnO避雷器的带电测试技术应用
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图１ ＭＯ Ａ 简化等效 图及向量图 在 交流 电压 作 用 卜 ， 避 雷 器 的总 泄 漏 电 流 包 含阻 性 电 流 （ 有 功
分量） 和 容 性 电流 （ 无 功 分 量 ）。 在运 行 情 况 下， 流 过 避 雷 器的 主 要
图３
①作者 简 介： 李强 （ １ ９ ８ ４ 一） ， 湖北 鄂 州人 ， 工作 单位 ： 湖北鄂 州 供 电公司 ， 助理 工程 师 ， 邮箱： ｘ ｑ ｚ ｘ ３ ２ ｌ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ。 陈 晓声 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 湖北 鄂州 人 ， 工作 单位 ： 湖 北鄂 州 供 电公司 ， 助理 工程 师 ， 邮 箱： ｃ ｈ ｅ ｎ ｘ ｓ ｌ ０ ２ １ ＠ｓ ｉ ｎ ａ ． ｃ ｏ ｍ。 熊剑 （ １ ９ ８ ０ 一） ， 湖 北鄂 州人 ， 工 作单 位 ： 湖北 鄂 州供 电公 司， 助理 工 程 师 ， 邮箱： ｗｅ ａ ｓ ｔ ～ ２ ０ ０ ５ ＠ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
金 属 氧 化锌 避 雷 器 是 目前应 用最 为广 泛 的一 种 避 雷器 ， 是 保 证 电 流 为 容性 电 流 ， 而 阻性 电流 只 占很 小 一 部 分 ， 约为ｌ ０ ％～２ ０ ％左 电 力系 统 安 全 运 行 的 重要 保 护 设备之 一 。 具 有 高 能 量 吸收 力 、 保 护 右。 当避 雷 器 内 部 绝 缘状 况 不 良及 电阻 片 特 性 发 生 变化 时， 容性 电 而 阻性 电流 却大 大增 加 ， 阻性 电流 增 加 会 使 电阻 片功 性能稳定、 残 压 低 的特 点 ， 在ｌ ０ －５ ０ ０ ｋ Ｖ各种 电 压等 级 电 网中得 到 流 变化 不 多 ，
广 泛 应用 。
浅谈氧化锌避雷器带电测量原理
浅谈氧化锌避雷器带电测量原理摘要：氧化锌避雷器是电力线路和供电设备的重要保护装置，在电力系统中广泛应用，运行中的避雷器如果出现阀片老化、受潮或损坏，就可能会引起大规模电力事故，造成经济损失和社会影响。
因此，变电站内的避雷器均需在雷雨季节来临前进行一次预防性试验，来判定避雷器的电气性是否合格，能否保证供电系统安全可靠运行。
随着社会经济水平不断提高，人们对电力系统供电质量要求也越来越高，常规避雷器预防性试验需停电才能进行，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：氧化锌避雷器；阻性电流；容性电流一、常规氧化锌避雷器试验项目（停电测量）：1．绝缘电阻测量：用2500V及以上的绝缘电阻表，测试避雷器的绝缘电阻值。
35kV以上避雷器，绝缘电阻值不小于2500MΩ；35kV及以下避雷器，绝缘电阻值不小于1000MΩ。
2．直流泄露参数测量：测量直流1mA下的电压U1mA和75% U1mA下的泄露电流（满足GB/T11032-2000，U1mA变化小于5%泄露电流小于50μ A）。
二、氧化锌避雷器工频参数测量（带电测量）：1．工频参数测量的意义：绝缘电阻和直流泄露电流测量需要停电，测试周期较长，而运行中的避雷器受潮和污秽故障的产生速度快，停电测试周期不能满足，而避雷器工频参数测量无需停电，测试方便，每年可在雷雨季节前后进行两次测试。
利用避雷器带电测试仪，对运行中的避雷器进行全电流和阻性电流测量，以便及时发现设备内部绝缘受潮及阀片老化等危险缺陷。
2．工频参数的测量基本原理：通过对被测设备的电压、电流信号的精确采样，采用浮点快速傅里叶算法，从而实现对基波、谐波电压、电流信号的高精度分析，及时发现氧化锌避雷器内部绝缘受潮和阀片老化等潜在缺陷。
3．主要工频参数：（1）氧化锌避雷器总的泄漏电流由阻性分量和容性分量组成，其中除了基波外，包含高次谐波含量。
阻性分量被称为阻性电流，阻性电流主要由非线性电阻片（阀片）的电阻特性，阀片表面的沿面泄露，以及瓷套内外表面的沿面泄露，绝缘支撑件的泄露构成。
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浅析氧化锌避雷器现场带电测试
【摘要】本文通过实例说明了在运行电压下现场带电测试的重要性，并对影响氧化锌避雷器现场带电测试的因素及消除方法进行分析。
【关键词】氧化锌避雷器现场带电测试阻性电流
前言
避雷器是一种重要的过电压保护装置，是电力系统安全运行的有力保障，其中，氧化锌避雷器由于其具有优良的非线性和人通流容量等优点，在电网中广泛应用。
氧化锌避雷器预防性试验包括停电条件下直流泄漏电流试验和运行电压下带电测试，但当电力系统的运行电压较高，发电厂（或变电站）避雷器数目较多时，停电条件下作直流泄漏电流试验有很大的困难，因此，运行电压下的氧化锌避雷器现场带电测试越来越受到重视。
1 氧化锌避雷器在运行电压下现场带电测试的重要性
1.1 传统定期试验的缺陷
《电力设备预防性试验规程》（DL/T596—1996）规定，对投入电力系统运行的MOA，每年雷雨季节前应进行的主要预防性试验有测量绝缘电阻、直流lmA 下的电压UlmA、下的电流I75%UlmA和运行电压下的阻性电流IRIP。
但是，此试验方式存在以下两方面缺陷：
1.1.1 生产用主电力设备并不需要每年停电检修，因其所带氧化锌避雷器停电试验，引起主设备停止运行，会造成主设备可用率降低，特别是在单母线接线方式下运行的设备。
这种停电具有很大的盲目性，造成了不必要的停电，影响了电力生产设备的正常运行。
并且使测量“运行电压下的交流泄漏电流”这一项目没有发挥作用。
1.1.2 停电时，测量氧化锌避雷器的交流泄漏电流，需要通过试验变压器加压才能做到。
但是，有资料研究表明，由于试验电源含有较大的谐波分量及试验变压器的励磁特性的影响，使其试验数据与运行电压下的数据有很大的差别。
1.2 现场带电测试的重要性
随着科学技术水平的高速发展和高压电气测试水平的不断提高，对氧化锌避雷器更多项目的测试（例如泄漏电流的阻性电流、容性电流有效值，阻性电流、容性电流分量峰值，泄漏电流谐波分量、谐波分量功率损耗值等）更能准确、快速地反映避雷器的运行状况。
表1是高试班对110kV山前变电站110kV紫山甲线1J0线路氧化锌避雷器运行中现场测试的结果。
表1 110kV紫山甲线1J0线路氧化锌避雷器测试结果
该组避雷器于2010年11月3日投产，但在隔年的带电测试中发现其C相的阻性电流超过0.3mA，而且增长速度非常快。
在采取停电检查之后，发现C 相避雷器已受潮。
如果等到预试周期到期进行停电试验，C相避雷器的故障就不能及时地被发现，在试验之前设备事故可能就会发生了。
2 影响氧化锌避雷器现场带电测试的因素及消除方法
2.1 电网谐波的影响与消除方法
根据《电能质量公用电网谐波》（GB/T 14549—1993）规定的公用网谐波电压（相电压）限值，可知电网中的谐波含量非常少，特别是电压等级在35kV及以上的电网。
并且电网电压等级越高，其电网中谐波含量越小。
在实际运行电网中，其谐波比规定限值更低，因此电网谐波电压对带电测试中IR1P的影响可以忽略，或采用MOA—RCD一4型阻性电流测试仪进行试验，就可以消除谐波分量的影响。
2.2 瓷套表面脏污、相间耦合电容及电磁干扰影响与消除方法
2.2.1 运行中呈“直线”排列的氧化锌避雷器试验
对于运行中呈“直线”排列的户外型瓷套氧化锌避雷器，有资料研究证实，其瓷套表面杂散电流是由于表面脏污及相间电磁干扰引起；而同型号、同批次生产的三台（相）氧化锌避雷器，在线测得的阻性电流值IRIP各不相同，是由于相间电容耦合所引起的。
对瓷套表面杂散电流，采用MOA下端瓷裙上加屏蔽环的方法消除。
在污秽比较严重的地区，这种方法能够有效地消除流经测量相下节氧化锌避雷器瓷套表面由异相干扰引起的泄漏电流，且简单易行。
试验必须在晴天干燥时进行，此时瓷套表面杂散电流就比较小，再经加屏蔽环消除相间电磁干扰引起的泄漏电流，这样流经阀片的电流就比较真实。
由于相间电容耦合所引起的阻性电流IRIP误差，可对相位移进行校正处理。
其中，相位移校正角的计算式可表示为
Φ0=（Φc-ΦA-120°）/2
式中Φc——电压信号取自A相，电流信号取自C相时的角度
ΦA——A相电压电流夹角
Φ0——B相对A、C相作用的干扰角度
由于B相对A、C相的作用是对称的，所以校正A相时输入正的Φ0，而校正C相时输入负的Φ0；对于B相不用校正，因为对A、C相的作用也是对称的。
2.2.2 GIS组合电器中运行的氧化锌避雷器试验
根据GIS组合电器的拼装结构，其氧化锌避雷器可分为三相分箱（罐）和三相共箱（罐）结构。
并且这两种氧化锌避雷器结构在组装时清洁卫生，运行中又不受外部环境影响。
三相分箱式氧化锌避雷器由于其铁壳罐体的屏蔽接地，三相之间无相间耦合电容和电磁干扰，测量时不需要校正相位移，直接测量即可；三相共箱式氧化锌避雷器在罐体内部布置时排成等边三角形，相间耦合电容和电磁干扰的相互作用是基本相同的，测量时可不需校正相位移。
3 结论
采用可消除现场干扰的氧化锌避雷器在运行电压下带电检测方法，可大大提高试验的真实性与灵敏度，实时反映氧化锌避雷器的运行状态。
同时，进行带电测可减少停电次数，对用户、对企业的长远发展，具有重大的意义。
参考文献：
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