第17章泄漏电流带电检测技术

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1、专业资料整理分享第章泄漏电流带电检测技术[本章内容摘要]本章主要介绍了避雷器泄漏电流带电检测的发展历程、基本原理，介绍了带电检测仪器的现场操作方法、相关注意事项和标准检测流程，以及如何应用泄漏电流带电测试结果分析避雷器设备的运行状况。第一节泄漏电流检测技术概述一、发展历程氧化锌避雷器由氧化锌阀片叠装而成，氧化锌阀片又是以氧化锌为主并掺以其它微量金属氧化物烧结而成的，氧化锌阀片具有非常优异的非线性特性。在电网运行电压下电阻很大，流过氧化锌阀片的泄漏电流一般在20mA以下，相当于绝缘体。在线路受雷电侵入过电压或操作过电压时，阀片电阻瞬间变得很小，流过避雷器的电流达数千安培，

2、释放过电压能量，从而防止了过电压对输变电设备的侵害。此后，当作用电压降到动作电压以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复绝缘状态。早期人们主要是采用定期停电进行氧化锌避雷器的预防性试验。停电试验主要有两种方法：一种是测量氧化锌避雷器的绝缘电阻和底座绝缘是否低于规定值以检查其内部是否进水绝缘受潮、瓷质裂纹或硅橡胶损伤；另一种是测量氧化锌避雷器直流1mA下参考电压U1mA和75%U1mA下的泄漏电流，可以准确有效地发现避雷器贯穿性的受潮、脏污劣化或瓷质绝缘的裂纹及局部松散断裂等绝缘缺陷。但是这两种方法都存在缺陷和不足，首先试验时需要停电，给生产生活都带来不便，并且停电时氧化锌

3、避雷器的性能状况与运行时的存在差异，不能真实反应实际运行情况；其次在停电试验期间需投入较大人力物力，费时费力；最后由于试验周期长，不能及时发现诊断在间隔期间出现的故障。于是，现在更多的是采用带电检测或者在线检测。正常情况下氧化锌避雷器的总泄漏电流只有几十uA，当其老化或者受潮时，泄漏电流中的阻性电流会增加。针对这一特点，避雷器泄漏电流带电或在线监测已成为判断氧化锌避雷器的运行状况的一项重要手段。但基于成本比例的关系，避雷器在线监测未广泛开展。氧化锌避雷器泄漏电流带电测试在状态检修工作中，显示出它的巨大优势，已成为氧化锌避雷器性能状态监测的重要手段。避雷器的泄漏电流带电检

4、测最初由上个世纪80年代的德国、日本、挪威等国家研究学者开展相关研究。日本学者H.Kiadou等学者对泄漏电流带电检测的补偿法的进行了深入研究，并根据相关原理生产出LCD-4的避雷器带电检测装置，挪威NationalGril公司对阻性电流三次谐波法进行了相关研究，生产出LCM泄漏电流测试仪，并在现场进行了相关试验。国内有华北电力大学、清华大学、武汉大学、苏州大学等高校对避雷器泄漏电流的带电检测做出了相应的研究工作。现阶段各研究机构在补偿法的基础上进行了变系数谐波补偿、多元补偿法等方面进行了研究，尽量消除电压谐波对测量结果的影响，并发展避雷器泄漏电流的在线监测各种手段。二

5、、分类避雷器泄漏电流带电检测方法常采用总泄漏电流法、三次谐波法（零序电流法）完美WORD格式编辑专业资料整理分享、容性电流补偿法、阻性电流基波法等。总泄漏电流法测量流过避雷器的全电流。三次谐波法（零序电流法）是基于氧化锌避雷器的总阻性电流与阻性电流三次谐波在大小上存在比例关系，通过检测氧化锌避雷器三相总泄漏电流中阻性电流三次谐波分量来判断其总阻性电流的变化。电容电流补偿法是利用外加容性电流抵消泄漏电流中与母线电压相位差π/2的容性分量，从而得到阻性电流分量。基波法是同步地采集氧化锌避雷器上的电压和总泄漏电流信号，然后将电压电流信号分别进行快速傅立叶变换(FFT)，得到基

6、波电流和基波电压的幅值及相角，再将基波电流投影到基波电压上就可以得出阻性基波电流。下面分别介绍各种方法的技术特点：1.总泄漏电流法总泄漏电流法已在实际运行中已被广泛采用，可通过将一方便的毫安表植入涌流计数器或便携设备中，获取全泄漏电流的有效值、平均值或峰值。但由于阻性电流仅占很小的比例，即使阻性电流已显著增加，总电流的变化仍不明显，该方法灵敏度很低，只有在MOA严重受潮或老化的情况下才能表现出明显的变化，不利于MOA早期故障的检测。大多用于不是很重要的氧化锌避雷器检测或用于氧化锌避雷器运行情况的初判。2.三次谐波法三次谐波法理论成立的前提是系统电压不含谐波分量，因此该测

7、量方法测量值受电网三次谐波影响较大，且该方法无法分辨哪一相避雷器出现异常。此外不同阀片间以及伴随着氧化锌阀片的老化，总阻性电流与三次谐波阻性电流之间的比例关系也会发生变化，所以三次谐波法并不理想。3.容性电流补偿法容性电流补偿法测试方法十分简便，能够直接求取阻性电流，但该方法只有当氧化锌避雷器总泄漏电流中阻性电流的相位与容性电流的相位成π/2的时候才能够得到避雷器运行状况的真实结果。但是在测试现场测试时，受相间杂散电容的影响，测量存在误差。此外补偿法需要从电压互感器上采集电压信号，可能存在相移，电网电压存在较大谐波时，也会影响其测量的精度