[实用新型]一种离线式氧化锌避雷器测试仪

说明书

技术领域

本实用新型属于氧化锌避雷器检测技术领域，尤其涉及一种离线式氧化锌避雷器测试仪。

背景技术

避雷器作为电力系统的重要设备之一，它的正常运行对电力系统的安全供电尤为重要。随着时代的进步，氧化锌避雷器以其具有优异的非线性特性以及良好通流能力的优势，逐渐取代了其它类型的避雷器，成为电力系统的过电压保护设备。我国电力系统自20世纪60年代开始就在全国推广使用氧化锌避雷器。我国自80年代以来已有大量的高压氧化锌避雷器（主要指110kV及以上电压等级）投入电网运行。虽然绝大多数运行状况良好，但对于已投运了20多年的避雷器，其是否开始老化，非线性特性是否发生变化等受到愈来愈多的关注。

由于氧化锌避雷器取消了放电间隙并且工作中存在泄漏电流，劣化、污秽、受潮和过压等因素都将损害氧化锌阀片的性能，直接危及电力系统的安全运行。因此，为保证避雷器在良好的状态性能下工作，为保障电力系统运行的可靠性和安全性，为了尽早发现事故隐患并及时予以排除，对氧化锌避雷进行监测与故障诊断是非常必要的。

目前常用的氧化锌避雷器检测方法主要有：总泄漏电流法、阻性电流三次谐波法、常规补偿法、基于温度的测量法、谐波分析法。

1、总泄漏电流法

总泄漏电流法是基于MOA泄漏电流中的容性分量基本不变，总泄漏电流的增加能在一定程度上反映其阻性电流的增长情况这一原理，基本方法是在利用μA表测量接地引线上通过的总泄漏电流，观察其大小的变化。但由于阻性电流一般只占总泄漏电流中很小的一部分，常常出现阻性电流已经发生很大变化，而总泄漏电流仍变化很小的情况，因此，这种方法太粗糙，灵敏度低，只是一种简单观测方法，不适宜广泛采用。

2、阻性电流三次谐波法

阻性电流三次谐波法（又被称为零序电流法）是把全电流通过带通滤波器检测出三次谐波相关分量，根据MOA的总阻性电流与三次谐波阻性分量的比例关系，得到阻性电流峰值。三次谐波阻性电流通过三相接地线上的小电流互感器测取。当系统电压不含谐波分量时，三相电流中的基波容性电流和基波阻性电流互相抵消，接地线中只剩下三次谐波阻性电流，它等于三相三次谐波阻性电流之和，即I₀=3I_R3。根据MOA总的阻性电流I_R与三次谐波阻性电流I_R3之间在大小上有一定比例关系I_R=f（I_R3），还可以得出总的阻性电流的大小峰值。

由于各厂生产的阀片以及同一厂家生产的不同规格的阀片的特性不尽相同，导致三次谐波峰值与阻性电流峰值间的函数关系不一样，而且这两者的函数关系又是随着阀片的老化而变化的；MOA端电压（母线电压）中的谐波含量也对测量结果产生直接影响；此外，也无法反应MOA表面污秽、受潮的情况。因此，三次谐波法既不具有通用性，也不能比较客观地反应MOA的实际运行工况，只能局限于同一产品在同一试验条件下的纵向比较。

此方法实施简便，但当I_O有变化时，不易判断出哪一相出现异常。另外，系统电压中若含有谐波分量，则电容电流也将含有三次谐波，与I_R3叠加后将使测量到的I_O比实际阻性电流的三次谐波分量增大很多，产生错觉。

3、常规补偿法

常规补偿法的原理是基于导致阀片发热而产生有功损耗的原因是阻性电流分量，以外加容性电流来去掉与母线电压成π/2相位差的容性电流分量，从而得到阻性电流。

这种方法可以测量总泄漏电流、阻性电流分量及功率损耗，原理简单，可靠性高，稳定性好，使用方便。但是这种方法只有在总泄漏电流中的阻性电流与容性电流正好成π/2相位差的时候才能得到反应阀片老化的真实结果。在测试现场有干扰时，由于相间杂散电容的作用，容性电流与电压不成π/2相位差，这样就不能够将容性电流完全补偿掉，导致测量误差。另外补偿法从电压互感器上取电压信号，可能存在着相移，电网电压有谐波时，也会影响其测量的精度。

4、基于温度的测量法