无谐波时金属氧化物避雷器带电测试阻性电流相间干扰

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1、无谐波时金属氧化物避雷器带电测试阻性电流相间干扰摘要金属氧化物避雷器（MOA）阻性电流分量带电测试对于及时发现MOA的早期老化有着相当重要的意义，但是在确切求出阻性电流方面还存在一定的困难。本文推导出了三个同类型的MOA组成三相成一字形排列的避雷器组时，在不考虑多次谐波的情况下，阻性电流的基本公式，并且就如何消除相间干扰的提出了一些简易的处理方案。　　关键词金属氧化物避雷器；带电测试；阻性电流；相间干扰　　TM8A1674-6708（2012）58-0086-02　　0引言　　目前，MOA通常不再有串联间隙，这样在运行条件下总有电流通过MOA的阀片，从而

2、加速了阀片劣化；而无串联间隙的避雷器如有故障，问题反而比有串联间隙的阀式避雷器更为严重。因此，MOA的预防性试验倍受关注。一般认为大小仅占总泄露电流10％~20％的阻性电流的增加是引起MOA劣化的主要因素，所以从总泄漏电流中准确提取其阻性电流，是判断MOA运行状况的重要方法。MOA的特性变化一般比较缓慢，对MOA的预防性试验主要是测试小电流特性的变化。　　现场试验已多次发现，当三个同类型的MOA组成三相成一字形排列时，若用阻性电流检测仪进行试验，读出这三相MOA的各自的阻性电流功率损耗数值往往相差很大，且中相的数据居中，并与单相加压时相近而两边的各相中有

3、一相偏大，另一相偏小。显然，这样很难根据带电测试试验数据直接来判别MOA的优劣及绝缘老化情况，达不到带电测试的目的。MOA不仅受到自身相电压的作用，同时还通过相间杂散电容受到邻相电压的影响，它们的距离和电压等级决定了这种影响的大小，使MOA底部泄漏电流与单相运行相比发生相位及幅值的变化。由多次试验经验可知，这些问题主要是由于相间电容耦合所致。　　1MOA一字形排列时的电流分布情况　　MOA在小电流范围的等值电路及基波向量图如图1所示，由非线性电阻R和电容C并联组成，图中所示的IR、IC、I分别是在小电流范围的阻性电流、容性电流和全电流的基波分量。全电流I

4、与容性电流IC之间的相位差为，若IC不变，IR增大，相位差也会随之发生相应的变化。一般来说，每增大0.9°，IR约增大10%，说明角对测量阻性电流IR起着决定性的作用。因此，如果能够准确测量出角和持续电流的幅值就可以得到准确的阻性电流值。但是在现场测量时，若受到外界条件的干扰，使MOA受到影响，势必直接影响到对阻性电流IR的测量精度，进而会对MOA的性能作出误判，从而影响带电测试试验的准确性。　　以下我们就以一字型排列的MOA组为例，简单分析一下相间干扰对阻性电流分量和全电流分量的影响，以及基本的公式表达形式。　　2解决方案　　由于相间杂散电容的存在，使

5、得运行中的MOA沿高度方向各点电位与电源电压存在相移现象。对此，我们可以利用移相补偿法和软件补偿法。实施移相补偿电路时，先考虑采取硬件移相的方法，如测试的精度要求为1％时，进行软件移相来补偿相间耦合的影响完全可以满足要求。　　但现场软件移相补偿不易实现，通常用另外一种方法来消除杂散电容电流的影响，即介质损耗修正算法，具体测量时，应采用MOA带电测试的试验方法，并通过数学方法统计和数值处理，分析A、B、C各自单独运行和三相同时运行的介损角的变化规律。另外，采用趋势分析比较法，分别找出A相和C相介损角的变化范围。在带电测试过程中，为了减小A、C相阻性电流及全

6、电流的测量误差，通常采用先测出A、C相之间的相位角，然后测出A相的相位及阻性电流和全电流，此时得到的A相电流偏小，与实际不符。表明测试结果明显受到相间耦合电容电流的干扰。在这种情况下，通常利用公式：　　计算出A相的校正角，输入校正角后测试出无相间干扰时的真实值；C相校正角取，从而得到C相消除相间干扰情况下的试验数据。　　从目前对相间干扰的研究表明，要想完全消除相间干扰的影响是很难实现的，对于安装后的避雷器，相间干扰基本不变，将测量数据与历史数据在相同的校正角下进行比较，可以发现实验数据变化极小；同时将A、B、C相数据进行横向比较，就能较客观地反映MOA避

7、雷器工作情况，及时发现MOA在运行电压下的早期老化问题。　　3结论　　MOA带电测试时的影响因素很多，其中相间干扰是带电测试中影响阻性电流的主要因素。本文重点分析了在不存在多次谐波的情况下邻相干扰产生的影响，推导了一个基本的公式，并相应的提出了一些消除相间干扰的方案。　　无论是周围带电设备的干扰，还是相间干扰，对试验结果分析的不会产生太大影响，因此当试验结果中阻性电流增大，且超过容性电流的30％时，就应该引起重视。从总体上看，周围电气设备对MOA阻性电流耦合干扰的影响只是在小范围内变化，给分析问题带来的影响不大。目前，由于尚未找到影响阻性电流带电测试的其

8、他重要原因及其影响方式。所以，要想真正消除对阻性电流的干扰，还具有相当大的难度。