金属氧化物避雷器漏电流检测的相位补偿法

《金属氧化物避雷器漏电流检测的相位补偿法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、金属氧化物避雷器漏电流检测的相位补偿法西安电瓷研究所（西安710077）　杨利萍　　【摘　要】　通过分析电力系统中流过金属氧化物避雷器的漏电流特性，介绍了采用相位补偿法研制的避雷器漏电流检测仪的工作原理、校准和现场测量。1　引言　　随着我国电力事业的飞速发展，性能优越的金属氧化物避雷器（以下简称MOA）得到了广泛地应用，并且已经逐步取代了有间隙的系列避雷器，它的可靠性直接影响电力系统中其它设备的安全运行，因此MOA的质量及性能是至关重要的。为了提高MOA的安全运行水平，对MOA进行严格、有效地接收试验、预防性试验和在线监测是不可缺少的，因此

2、必须完善和提高相应的测量技术手段。评价MOA运行质量状况好坏的一个重要参数就是漏电流的大小。　　MOA的漏电流ix（简称全电流）由阻性电流分量ir（简称阻性电流）和容性电流分量ic（简称容性电流）两部分组成［1］。阻性电流ir的基波相位与电压u同相，ic相位超前电压u90°，其相量图如图1所示。全电流基波相位取决于ir与ic分量的大小，因此，可以采用补偿容性电流的方法直接测量泄漏全电流及阻性电流的大小。　　本文介绍一种参照有关标准采用相位补偿法设计制作的MOA漏电流检测仪。2　相位补偿法       相位补偿法是去掉容性电流从而获得阻性电流

3、的方法。采用这种方法制作的MOA漏电流检测仪的电路原理方框图如图2所示，其基本测量过程为：在不断电的高压回路中，采用输入阻抗几乎为零的电流电压转换器，将流过避雷器的全部漏电流输入到电流输入端，经变换后的线性相关电压信号经低通滤波器1滤波后输入到A端，经转换后，A端的相关电压信号分为全电流有效值Ix测量、阻性电流峰值Ir手动补偿法与自动补偿法测量方式。2．1　全电流Ix测量　　将与全电流线性相关的电压信号经滤波后送至有效值峰值转换电路，由数字显示表读出测量值大小。2．2　阻性电流Ir测量　　现以阻性电流手动测量法为例说明测量阻性电流的工作原理

4、。图2中差分放大器3的两个输入端分别输入全电流ix信号和容性电流信号G0Usφ，其中Us是从被测相电压互感器的二次侧取样的同相参考电压，经过移相器2后，成为与容性电流ic同相位的比较信号，G0是增益放大器2的放大倍数，当依靠自动调节电路达到的平衡条件时，即可得到阻性电流［2］。　　同理，也可采用自动补偿法得到阻性电流，所不同的是Usφ是从差分放大器1、比较器、补偿电路、移相器1及增益放大器1组成的模拟容性电流电路取样，自动补偿容性电流，得到阻性电流。　　对于测量三相MOA中间一相的阻性电流，上述方法完全正确，没有原理上的测量误差，但对于另外

5、两相的MOA，则会由于其它两相的耦合，而使本相泄漏电流的容性分量相位偏移一定的角度，为此，本仪器专门设计了通过微调相应的移相电路的移相角度，使实际移相角度得到补偿，从而减小测量误差。3　校准与比对试验　　为了较准确反映MOA漏电流检测仪的测量精度及测量重复稳定性，对检测仪进行了校准及比对试验。3．1　校准　　在国家绝缘子避雷器质量监督检验中心，对本检测仪进行了校准，其校准接线图如图3所示。        校准方法：　　（1）将高压存贮双踪示波器的探头CH1经过取样电阻可靠地接到避雷器下面的放电计数器两端，高压端接放电计数器上端，低压端接放电

6、计数器的下端，并将避雷器全电流ix定标，读取全电流有效值Ixo。　　（2）从实验回路电容分压器取出一容性电压信号Uc，并输入到示波器另一输入端CH2，调试Uc波形相位，使得与ix相位同相、幅值相等，操作示波器使Uc与ix信号反相叠加，即补偿得到阻性电流ir波形，根据定标，读取阻性电流峰值Iro的大小。　　（3）用避雷器漏电流检测仪代替示波器接入回路，CH1端电信号接到检测仪电流输入信号端，CH2端接到检测仪参考电压信号端，分别读取全电流有效值Ix及阻性电流峰值Ir。　　（4）按照上述操作，输入不同电压信号，分别读取示波器及检测仪测量值，测量

7、结果列于表1。3．2　比对试验　　采用检测仪与LCD－4型避雷器漏电流测试仪对220kV、110kV及35kV等级MOA进行了持续运行电压下的漏电流比对试验，部分试验数据见表2。　　　　从表1、表2测量结果看，检测仪全电流误差＜3.0%,阻性电流误差＜3.0%,可用于金属氧化物避雷器的交流泄漏电流试验、工频参考电压试验及避雷器带电运行测试。4　现场应用　　近年来，本检测仪研制并投产后，先后售往全国多个变电站，对运行中的金属氧化物避雷器进行了漏电流带电监测，使用状况良好，测试数据较真实地反映了避雷器的运行状况，是目前监视金属氧化物避雷器安全运

8、行简便而有效的测试方法。      由于MOA各生产厂家非线性电阻特性的不同及运行电压的波动对漏电流带电测量结果的影响也不相同,从而引起漏电流实测数据有些分散,但是,对于某一具体