金屬氧化物避雷器泄漏電流分析論文

1、金屬氧化物避雷器泄漏電流分析論文摘要摘要：金屬氧化物避雷器(下文簡(jiǎn)稱MOA)以其優(yōu)異的技術(shù)性能逐漸取代了其它類型的避雷器，成為電力系統(tǒng)的換代保護(hù)設(shè)備。由于MOA沒(méi)有放電間隙，氧化鋅電阻片長(zhǎng)期承受運(yùn)行電壓，并有泄漏電流不斷流過(guò)MOA各個(gè)串聯(lián)電阻片，這個(gè)電流的大小取決于MOA熱穩(wěn)定和電阻片的老化程度。假如MOA在動(dòng)作負(fù)載下發(fā)生劣化，將會(huì)使正常對(duì)地絕緣水平降低，泄漏電流增大，直至發(fā)展成為MOA的擊穿損壞。所以監(jiān)測(cè)運(yùn)行中MOA的工作情況，正確判定其質(zhì)量狀況是非常必要的。 摘要：金屬氧化物避雷器泄漏電流現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 1前言 近年來(lái)，金屬氧化物避雷器(下文簡(jiǎn)稱MOA)以其優(yōu)異的技術(shù)性能逐漸取代了其它類型的避雷

2、器，成為電力系統(tǒng)的換代保護(hù)設(shè)備。由于MOA沒(méi)有放電間隙，氧化鋅電阻片長(zhǎng)期承受運(yùn)行電壓，并有泄漏電流不斷流過(guò)MOA各個(gè)串聯(lián)電阻片，這個(gè)電流的大小取決于MOA熱穩(wěn)定和電阻片的老化程度。假如MOA在動(dòng)作負(fù)載下發(fā)生劣化，將會(huì)使正常對(duì)地絕緣水平降低，泄漏電流增大，直至發(fā)展成為MOA的擊穿損壞。所以監(jiān)測(cè)運(yùn)行中MOA的工作情況，正確判定其質(zhì)量狀況是非常必要的。MOA的質(zhì)量假如存在新問(wèn)題，那么通過(guò)MOA電阻片的泄漏電流將逐漸增大，因此我們可以把測(cè)量MOA的泄漏電流作為監(jiān)測(cè)MOA質(zhì)量狀況的一種重要手段。 2泄漏電流測(cè)量?jī)x器原理 常見(jiàn)的MOA泄漏電流測(cè)量?jī)x器按其工作原理分為兩種摘要：容性電流補(bǔ)償法和諧波分析法。

3、2.1容性電流補(bǔ)償法 容性電流補(bǔ)償法是以去掉和母線電壓成/2相位差的電流分量作為去掉容性電流，從而獲得阻性電流的方法。 2.2諧波分析法 諧波分析法是采用數(shù)字化測(cè)量和諧波分析技術(shù)，從泄漏電流中分離出阻性電流基波值。 3泄漏電流測(cè)試方法 3.1在線監(jiān)測(cè) 近年來(lái)，有部分探究單位或生產(chǎn)廠家推出了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或在線監(jiān)測(cè)儀器，可以不間斷地監(jiān)測(cè)MOA的泄漏總電流或阻性電流，發(fā)現(xiàn)泄漏電流有增大趨向時(shí)，再做帶電檢測(cè)或停電做直流試驗(yàn)，也收到了良好的效果。 3.2定期帶電檢測(cè) MOA的定期檢測(cè)是指在不停電情況下定期測(cè)量避雷器的泄漏電流或功率損耗，然后根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)避雷器的運(yùn)行狀況作出分析判定，對(duì)隱患作到早發(fā)現(xiàn)早處

4、理，確保電網(wǎng)平安運(yùn)行。 4影響MOA泄漏電流測(cè)試結(jié)果的幾種因素分析 4.1MOA兩端電壓中諧波含量的影響 實(shí)測(cè)證實(shí)，諧波電壓是從幅值和相位兩個(gè)方面來(lái)影響MOA阻性電流IRP的測(cè)量值，諧波狀況不同，可能使測(cè)得的結(jié)果相差很大。而阻性電流基波峰值IRIP則基本不受諧波成份影響，因此建議現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試判定MOA的質(zhì)量狀況時(shí)應(yīng)以阻性電流基波峰值IRIP為準(zhǔn)。 根據(jù)諧波法原理生產(chǎn)的泄漏電流測(cè)量?jī)x，由于它對(duì)MOA兩端電壓波形要求較高，電壓中所含諧波對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大，如三次諧波量超過(guò)0.5%就可能使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)很大的誤差，因此，在電壓波形畸變、三次諧波含量較大的情況下，諧波法只能局限于同一產(chǎn)品同一試驗(yàn)條件下的縱向

5、比較。 4.2MOA兩端電壓波動(dòng)的影響 由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況是不斷變化的，非凡是系統(tǒng)電壓的變化對(duì)MOA的泄漏電流值影響很大。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)值分析，MOA兩端電壓由相電壓(63kV)向上波動(dòng)5%時(shí)，其阻性電流一般增加13%左右。因此在對(duì)MOA泄漏電流進(jìn)行橫向或縱向比較時(shí)，應(yīng)具體記錄MOA兩端電壓值，據(jù)此正確判定MOA的質(zhì)量狀況。 4.3MOA外表面污穢的影響 MOA外表面的污穢，除了對(duì)電阻片柱的電壓分布的影響而使其內(nèi)部泄漏電流增加外，其外表面泄漏電流對(duì)測(cè)試精度的影響也不能忽視。污穢程度不同，環(huán)境溫度不同，其外表面的泄漏電流對(duì)MOA的阻性電流的測(cè)量影響也不一樣。由于MOA的阻性電流較小，因此即使較小

6、的外表面泄漏電流也會(huì)給測(cè)試結(jié)果帶來(lái)誤差。 4.4溫度對(duì)MOA泄漏電流的影響 由于MOA的氧化鋅電阻片在小電流區(qū)域具有負(fù)的溫度系數(shù)及MOA內(nèi)部空間較小，散熱條件較差，加之有功損耗產(chǎn)生的熱量會(huì)使電阻片的溫度高于環(huán)境溫度。這些都會(huì)使MOA的阻性電流增大，電阻片在持續(xù)運(yùn)行電壓下從+20+60，阻性電流增加79%，而實(shí)際運(yùn)行中的MOA電阻片溫度變化范圍是比較大的，阻性電流的變化范圍也很大。 4.5濕度對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響 濕度比較大的情況下，一方面會(huì)使MOA瓷套的泄漏電流增大，同時(shí)也會(huì)使芯體電流明顯增大，尤其是雨雪天氣，MOA芯體電流能增大1倍左右，瓷套電流會(huì)成幾十倍增加。MOA泄漏電流的增大是由于MOA存

7、在自身電容和對(duì)地電容，MOA的芯體對(duì)瓷套、法蘭、導(dǎo)線都有電容，當(dāng)濕度變化時(shí)，瓷套表面的物理狀態(tài)發(fā)生變化，瓷套表面和MOA內(nèi)部閥片的電位分布也發(fā)生變化，泄漏電流也隨之變化。 4.6運(yùn)行中三相MOA的相互影響 由于運(yùn)行中呈一字形排列的三相MOA，相鄰相通過(guò)雜散電容等的影響，使得兩邊相MOA底部的總電流相位發(fā)生變化，其值和MOA的安裝位置有關(guān)，MOA相間距離越近，影響越大，一般兩邊相MOA底部總電流相位變化3左右，在運(yùn)行電壓下，MOA底部總電流的相角每變化1，則阻性電流基波數(shù)值變化15%左右。這使得測(cè)量結(jié)果顯示出如下規(guī)律摘要：電壓和電流夾角A%26lt;B%26lt;C，阻性電流IRA%26gt;I

8、RB%26gt;IRC。在實(shí)測(cè)中，應(yīng)考慮這一因素的影響。 4.7測(cè)試點(diǎn)電磁場(chǎng)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響 測(cè)試點(diǎn)電磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，會(huì)影響到電壓U和總電流IX的夾角，從而會(huì)使測(cè)得的阻性電流峰值數(shù)據(jù)不真實(shí)，給測(cè)試人員正確判定MOA的質(zhì)量狀況帶來(lái)不利影響。 5MOA質(zhì)量狀況的判定方法 5.1參照標(biāo)準(zhǔn)法 由于每個(gè)廠家的閥片配方和裝配工藝不同，所以MOA的泄漏電流和阻性電流標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，測(cè)試時(shí)可以根據(jù)廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試。若全電流或阻性電流基波值超標(biāo)，則可初步判定MOA存在質(zhì)量新問(wèn)題，然后需停電做直流試驗(yàn)，根據(jù)直流測(cè)試數(shù)據(jù)作出最終判定。 5.2橫向比較法 同一廠家、同一批次的產(chǎn)品，MOA各參數(shù)應(yīng)大致相同，假如全電流

9、或者阻性電流差別較大，即使參數(shù)不超標(biāo)，MOA也可能有異常。 5.3縱向比較法 對(duì)同一產(chǎn)品，在同樣的環(huán)境條件下，不同時(shí)間測(cè)得的數(shù)據(jù)可以作縱向比較，發(fā)現(xiàn)全電流或阻性電流有明顯增大趨向時(shí)，應(yīng)縮短檢測(cè)周期或停電作直流試驗(yàn)，以確保平安。 5.4綜合分析法 在實(shí)際運(yùn)行中，有的MOA存在劣化現(xiàn)象但并不太明顯時(shí)，從測(cè)得的數(shù)據(jù)不能直觀地判定出MOA的質(zhì)量狀況。根據(jù)我們多年現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出對(duì)MOA測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的方法，即一看全電流，二看阻性電流，三看諧波含量，再看夾角，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)作系統(tǒng)分析后，判定出MOA的運(yùn)行情況。 6結(jié)論和建議 (1)對(duì)新投運(yùn)的110kV以上MOA，在投運(yùn)初期，應(yīng)每月帶電測(cè)量一次MO

10、A在運(yùn)行電壓下的泄漏電流，三個(gè)月后改為半年一次。有條件的盡可能安裝在線監(jiān)測(cè)儀，以便在巡視時(shí)觀察運(yùn)行狀況，防止泄漏電流的增大。 (2)不同生產(chǎn)廠家，對(duì)同一電壓等級(jí)的MOA在同一運(yùn)行電壓下測(cè)得的泄漏電流值差別很大，不應(yīng)用泄漏電流的絕對(duì)值作為判定MOA質(zhì)量狀況的依據(jù)，而應(yīng)和前幾次測(cè)得的數(shù)據(jù)作縱向比較，三相之間作橫向比較。 (3)電壓升高、溫度升高、濕度增大，污穢嚴(yán)重都會(huì)引起MOA總電流、阻性電流和功率損耗的增大，這是應(yīng)該注重的。 (4)諧波含量偏大時(shí)，會(huì)使測(cè)得的阻性電流峰值IRP數(shù)據(jù)不真實(shí)，而阻性電流基波IRIP值是一個(gè)比較穩(wěn)定的值，因此在諧波含量比較大時(shí)，應(yīng)以測(cè)得的IRIP值為準(zhǔn)。 (5)建議測(cè)量MOA阻性電流的單位，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和儀器的條