雷东

(云南电网公司红河供电局 661100)

氧化锌避雷器在线检测数据分析

雷东

(云南电网公司红河供电局 661100)

介绍氧化锌避雷器 (下称MOA)老化的原理,提出监测运行中MOA的工作情况,判断其质量状况的方法。

金属氧化物避雷器;泄漏电流

1 前言

近年来,金属氧化物避雷器 (下文简称MOA)以其优异的技术性能逐渐取代了其它类型的避雷器,在电力系统中被广泛使用。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以及受潮程度。老化或受潮越严重,泄漏电流阻性分量增长越快,加速 MOA的劣化。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的击穿损坏甚至爆炸。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,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。

2 数据分析探讨

这里主要探讨通过利用TV二次法测量运行中的MOA阻性电流数据来判断MOA质量状况的心得。现在MOA泄漏电流测量主要有三种方法：

1)采用TV二次电压做参考的二次法;

2)采用电场强度信号做参考的感应板法;

3)谐波分析法。由于现在没有一个针对阻性电流的绝对值的相关标准或规范要求,且现场带电测试泄漏电流受现场环境干扰比较大,所以很难根据试验数据准确的下结论。以下是两个变电站MOA的测试数据,通过这两组数据的分析对判断运行中MOA质量好坏有一定的参考作用。

表1 某110 kV变电站1号主变35kV侧MOA阻性电流数据

表2 某110 kV变电站2号主变35 kV侧MOA阻性电流数据

表1和表2分别是同一变电站#1、#2主变中压侧MOA的泄漏电流测试数据。通过在线检测其阻性电流及时发现其严重受潮。该数据是利用目前应用较广、精度较准的二次电压法测量的。仪器输入35 kV母线TV二次电压作为参考信号,同时输入MOA电流信号测试。由于是第一次测试,也没有初始值可以参考。

3 数据分析方法参考

1)相角度分析：按照一般经验,二次法测得的相角θ在80～86°之间,MOA的质量状况较好;θ在75～80°间说明MOA质量较差,有劣化或受潮的趋势,应该引起足够的重视,缩短周期加强监测。当θ小于75°说明MOA质量状况较差,应该尽快安排停电检查确认;而当θ大于86°时,说明测试结果存在干扰,需慎重利用所得的数据分析判断。

2)阻性电流分析：还有一项重要指标是分析阻性电流分量。一般情况下,阻性电流不能超过全电流的25%,即Ir/Ix不大于25% 。实际上Ir/Ix的值一般与测得的θ值是对应的变化关系,我们应该更多关注阻性电流的增量。

3)与历史数据对比：与历次测试数据相比,阻性电流增长过快时应引起重视,《电力设备预防性试验规程 Q/CSG114002-2011》规定：当阻性电流与初始值相比增加50%时,应分析原因加强监测,适当缩短检测周期;当阻性电流增加1倍时,必须停电检查。

4)绝对值比较：有些单位根据自己多年的运行经验,总结制定了一些判断标准。测试仪中测得的阻性电流峰值 (Irp)由于可能受谐波的影响而不准确,建议以阻性电流基波峰值 (Ir1p)为主要的阻性电流分析数据。因为Ir1p比较稳定,有确切来源。运行、检修经验丰富的单位可以根据实际运行经验制定适合自己的判断标准。

5)综合分析：由于现有的泄漏电流测试设备在现场抗干扰性能上还不够理想,所以仅以相角度和阻性电流这两项常用指标判断还不一定准确。比如,我们在某500 kV变电站母线避雷器阻性电流测试过程中发现,与历年数据相比B相避雷器相角减小了6°左右;阻性电流峰值增加1倍多;阻性电流占总电流的19.2%,各项指标常规判断说明该避雷器有问题。但是当停电检查时,各项常规试验数据正常,该避雷器没有问题。所以说,我们还应该综合分析测得的其他各项数据。由表3可以看出,疑似有问题的B相避雷器,虽然测得的阻性电流有明显增大1倍多,但是其测得的总泄漏电流、容性电流与往年比并没有增加。而且2010年测试之前该组避雷器上方增加了一条500 kV出线,改组避雷器所在的电、磁场环境发生了大的变化,所以可以怀疑该数据是受干扰的,没有可比性。对于这种情况,因为其数据绝对值不是特别差,可以一、两个星期后再来测量数据对比。如果是MOA内部真有问题,那它的阻性电流还会继续明显增大。由表1、表2的数据看出,当MOA内部受潮后其阻性电流与总电流都是同时增加的。也就是说,虽然阻性电流是我们判断MOA质量的主要判据,但是必须先要通过其他数据先判断测得的阻性电流是否是其真实值。

另外,取不同二次参考信号测试也是确认测试数据准确性的方法之一。

6)其他分析方式

a)横向对比：三相之间相互比较、同厂家、同批次、同型号的产品数据相互比较。当发现有问题时,还应该将其与同厂家、同批次的产品数据相对比。

b)外部观察：确保数据的可比性,要求每次测试的外部环境应该差不多。第一,气候条件：温、湿度是否差不多,长时间雨后和长时间日晒后测得的数据肯定有差异。所以一般要求阻性电流测试在雨季前进行。第二,避雷器表面脏污情况。因为避雷器的泄漏电流不光包括其内部通过阀片的电流,还包括瓷套表面通过的电流。在污染严重的地方,表面通过的电流可能对测试结果影响较大。

c)红外测温：由于避雷器老化或受潮后阻性电流明显增加,阻性电流是有功分量,会使避雷器发热,尤其是受潮严重的避雷器较为明显。根据对故障避雷器红外测温结果发现,正常时同相的上下温差约1～2°,且故障相的温度肯定比非故障相温度高。对阻性电流测试数据有怀疑时可以通过红外测温的结果来帮助判断,此方法对受潮的避雷器故障发现比较有效。

d)在线监测仪：对受潮严重的避雷器,由于其泄漏电流增长比较大,在带电流监测的放电计数器上可以发现其电流变化情况。通过测试仪测得的泄漏电流与放电计数器上显示的电流还是基本能够一一对应的。比如表1、2中的两组避雷器在放电计数器上可以观测到的数据见表3.

相别 电流 测试电流 计数器 备注(mA)Ix(mA)动作数#1主变A相0.2 0.175 0 #1主变B相 0.9 0.970 508 #1主变C相 0.2 0.173 0 #2主变A相 1.2 1.203 84 指针异常摆动#2主变B相 0.8 0.777 23 #2主变C相0.2 0.169 0

其实这两组避雷器已经是受潮很严重了,在正常的运行电压波动下计数器就动作了,而且指针摆动说明避雷器内部已经有放电了。

4 结束语

综上所述,加强避雷器的在线监测,提高避雷器的在线检测能力,有助于减轻定期预防性试验中对避雷器的检修工作量。避雷器的运行质量状况确认从停电试验为主到在线监测、检测为主的转变是可能的。

[1] DL/T 474.5-2006现场绝缘试验实施导则第5部分：避雷器试验 [S].

[2] Q/CSG114002-2011电力设备预防性试验规程 [Z].

[3] 张仲秋.现场氧化锌避雷器阻性电流测试误差分析 [J].青海电力,1998,1：10-13.

Analysis on On-line Monitoring Data of Zinc Oxide Arrester

LEI Dong
(Yunnan Honghe Power Supply Bureau,Honghe,Yunnan 661100)

The zinc oxide arrester(MOA)without the discharge gap,zinc oxide varistor long withstand voltage,continuous resistive component in leakage current will continue to accelerate aging resistance sheet.The more serious aging,resistive component in leakage current increases more quickly,and form a vicious spiral.If the MOA deterioration in action under load,will make the normal to the insulation level reduced,leakage current increases,until become MOA breakdown and explosion.So monitoring in the operation of the MOA work,judge its quality is very necessary.

zinc oxide arrester(MOA);leakage current

TM93

B

1006-7345(2014)03-0059-03

2013-11-13

雷东 (1983),男,助理工程师,云南电网公司红河供电局,主要从事变电一次设备高压试验及变电检修管理工作 (e-mail) 297461200@qq.com。