氧化锌避雷器带电测试原理、方法和试验标准
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氧化锌避雷器带电检测方法与研究摘要:本文主要论述避雷器带电检测过程之应当注意的相关问题,并提出相应的策略分析,通过氧化锌带电检测经验的总结,促进电力系统一次设备安全的提升。
关键词:金属氧化物避雷器氧化锌避雷器带电检测目前,在我国电力系统中运用较为广泛的是氧化锌避雷器。
其核心元件采用的是氧化锌电阻片,与传统的碳化硅避雷器相比较,具有着更好的伏安特性,同时能够更好提高过电压的疏通能力,实现防护电气设备功能的大幅度提升。
1、避雷器及避雷器带电检测概述避雷器一般安装在带电导线与地之间,其与被保护的电气设施呈并联状态,进而避雷器可以通过对雷电影响或者对过电压能量的操作来加强电气设施的保护。
当电气设施受到超过规定的电压值过大时,避雷器则通过限制电压幅值,使电气设施免遭瞬时过电,减少系统短路概率。
当电压恢复平衡时,避雷器则恢复原状。
目前,对于避雷器的工作运行状态进行监测的重要手段之一即为全电流在线监测法。
全电流在线监测法一般通过在35kV电压等级及以上的避雷器下端安装泄漏电流监视仪,这样即可对避雷器的全电流进行监测。
通过连续监视观测泄漏电流变化趋势,对相关数据进行统计与分析,得出避雷器的工作性能,对其老化与绝缘损坏程度进行充分的了解。
避雷器全电流在线监测法虽然可以得到全电流中对于避雷器表面、内部泄露电流等总和,但是对于避雷器内壁绝缘、氧化锌片以及支架绝缘等运行情况缺失有效的反映。
由此可见,在目前避雷器检测之中获取的相关数据得出的分析具有着一定片面性,还不能透彻对于避雷器的运行状态作出全面的反馈。
因此,固定时间段(例如,春秋两季)对避雷器进行相应的带电检测具有着重要意义。
通过带电检测,可以对于避雷器全电流、阻性电流和损耗功率有着更准确的分析,为状态检修工作提供可靠的依据。
2、避雷器带电检测各类方法分析氧化锌阀片简化后工频下的等值电路如图2-1所示。
其中RC为ZnO晶粒本体的电阻,R为晶界层的电阻,C为晶界层的固有电容。
氧化锌避雷器试验报告一、实验目的:1.验证氧化锌避雷器的避雷性能。
2.测试氧化锌避雷器的耐压能力。
二、实验仪器和材料:1.氧化锌避雷器。
2.高压发生器。
3.电流表、电压表。
4.接地电阻测试仪。
5.绝缘板。
三、实验原理:四、实验步骤:1.将氧化锌避雷器接入实验回路中。
2.将高压发生器与氧化锌避雷器相连。
3.调整高压发生器的输出电压,使其达到预定值。
4.观察氧化锌避雷器的电压和电流变化情况,并记录数据。
5.根据实验要求进行绝缘板的测试和接地电阻的测量。
五、实验数据记录与分析:实验记录了不同电压下氧化锌避雷器的电流和电压值,并计算了接地电阻。
六、实验结果与讨论:根据实验数据,可以看出在不同电压下,氧化锌避雷器的电流和电压符合设计要求,并且接地电阻也在合理范围内。
因此可视为氧化锌避雷器经过验收合格。
七、结论:经过实验测试,氧化锌避雷器在不同电压下表现出良好的避雷性能和耐压能力,因此可以有效地保护电力系统设备免受雷击的破坏。
八、实验中存在的不足之处:1.实验过程中可能存在人为误差,需要进一步探究影响因素。
2.由于实验时间和条件的限制,无法进行长时间、大量数据的测试。
九、改进措施:1.增加实验次数和数据采集点,提高实验数据的可靠性。
2.探究氧化锌避雷器在不同条件下的避雷性能,并与其他类型的避雷器进行对比。
十、实验拓展:1.探究氧化锌避雷器的寿命和使用条件。
2.研究氧化锌避雷器的产生原理和材料特性。
[2]XXX,XXX.氧化锌避雷器的原理与应用[M].北京:电力出版社。
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨1、带电测试原理氧化锌避雷器的带电测试是指在电气线路运行时对氧化锌避雷器进行性能检测的一种方法。
在正常情况下,氧化锌避雷器将不导电,并保护线路。
当遇到雷电冲击时,氧化锌避雷器将产生电离放电,吸收雷电能量,从而保护线路。
带电测试就是利用这一原理,对氧化锌避雷器进行电压和电流的测试,检测其在实际运行中的性能和状态。
带电测试一般采用开环或者闭环两种方法。
闭环测试是将测试设备接入被测设备所在的电气线路中进行测试,检测被测设备在实际运行中的性能。
开环测试则是将测试设备直接连接在被测设备的两端,进行带电测试。
在实际运行中一般采用闭环测试,能够更加真实地反映被测设备的性能。
带电测试的主要内容包括:电压测试、电流测试、放电能量测试等。
通过这些测试可以了解氧化锌避雷器在实际运行中的工作状态和性能,及时发现问题并进行处理。
在氧化锌避雷器的带电测试过程中,常常会遇到一些干扰问题,这些干扰会影响到测试结果的准确性和可靠性。
下面我们就来对氧化锌避雷器带电测试中可能遇到的干扰进行探讨。
1、外界电磁场干扰在进行带电测试时,外界电磁场的存在会对测试结果产生干扰。
特别是在高压线路附近进行测试时,高压线路产生的电磁场会对测试仪器和被测设备产生干扰,影响测试结果的准确性。
为了减小外界电磁场的干扰,可以采用屏蔽罩或者远离高压线路进行测试。
2、测试仪器精度不足测试仪器的精度不足也会对测试结果产生干扰。
如果测试仪器的精度不足,那么即使被测设备本身没有问题,测试结果也可能显示出异常。
在进行带电测试时,一定要选择精度高、性能可靠的测试设备,确保测试结果的准确性。
3、温度湿度影响氧化锌避雷器的工作性能受到温度和湿度的影响较大,因此在带电测试中,温度和湿度的变化也会对测试结果产生一定的干扰。
为了减小温湿度对测试结果的影响,可以在测试时对环境条件进行控制,确保测试结果的准确性。
4、设备老化影响。
氧化性避雷器带电测试仪测量原理及设计氧化锌避雷器的功能和作用氧化锌避雷器是利用非线性伏安特性的良好性能,采用并联的方式连接在导线和地之间的一种过电压保护装置,被保护设备在正常运行时,氧化锌避雷器呈高阻状态,不会产生作用,一旦遭遇雷击或者其他因素的过压现象,避雷器利用非线性的特征瞬间形成泻放通道,将高电压冲击电流导向大地,限制电压幅值,保护电气设备绝缘不受损伤,电压消失后,避雷器迅速恢复原状,使系统能够正常运行,这一特征主要是非线性电阻(压敏电阻)起到关键性的作用,对入侵流动波进行削幅,降低被保护设备所受过电压的冲击,保障电力的平稳运行,在进行选购时,考虑氧化锌避雷器使用电压等级,结构和材料的电气参数。
1-070401氧化锌避雷器设计结构氧化锌避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器,主要材料是压敏电阻,因为氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良,具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征,一般有下列结构组成:a.串联的氧化锌非线性电阻片(或称阀片)组成阀芯;b.玻璃纤维增强热固性树脂(FRP)构成的内绝缘和机械强度材料;c.热硫化硅橡胶外伞套材料;d.有机硅密封胶和粘合剂;e.内电极、外接线端子及金具。
氧化锌避雷器带电测试仪的测量原理:1、输入电流电压经过数字滤波后,取出基波,然后用投影法计算出阻性电流基波峰值Ir1p=Ix1p.cosφ,因基波数值稳定,行业普遍采用Ir1p衡量避雷器性能。
2、总电流基波峰值Ix1p在电压基波U1(E1)方向投影为Ir1p,在垂直方向投影为Ic1p,φ为电流电压基波相位角,其中包含选定的补偿角,因此,用φ和Ir1p 均能直观衡量MOA性能。
3、氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器,利用氧化锌良好的非线性伏安特性,使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(微安或毫安级);当过电压作用时,电阻急剧下降,泄放过电压的能量,达到保护的效果,这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙,利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。
氧化锌避雷器试验项目及标准
氧化锌避雷器试验项目:
1.安装试验:对氧化锌避雷器的安装位置、接线方式、接地条件等进
行检查。
2.直流参考电压测试:应用直流电压进行测试,测试电压通常是
1.05倍的额定电压,测试时间为30分钟。
3.直流持续工作电压测试:应用直流电压进行测试,测试电压为额定
电压,测试时间为30分钟。
4.直流击穿电压测试:应用直流电压进行测试,测试电压为1.3倍的
额定电压,测试过程中逐渐增加电压,直到发生击穿为止。
5.直流氧化激活测试:将氧化锌避雷器加入一定量的直流电流,使其
氧化激活。
6.交流工频放电电压测试:应用交流电压进行测试,测试电压为额定
电压,测试时间为1分钟。
氧化锌避雷器试验标准:
1.GB11032-2000《氧化锌避雷器》。
2.GB/T16927.1-1997《高压测试技术第1部分:一般测试方法》。
3.DL/T805-2004《高压电力设备绝缘试验导则》。
4.IEC60099-4《电力系统中的避雷器第4部分:氧化锌避雷器》。
以上标准主要包括氧化锌避雷器的性能检验、试验方法、技术要求等。
氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法有关氧化锌避雷器工作原理与带电测试方法,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压掌控在安全范围内,从而保护了电器设备的安全。
氧化锌避雷器原理与带电测试方法一、氧化锌避雷器的工作原理氧化锌ZnO避雷器是20世纪70时代进展起来的一种新型避雷器, 它重要由氧化锌压敏电阻构成。
每一块压敏电阻从制成时就有它的肯定开关电压(叫压敏电阻),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相当于绝缘状态,但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿, 相当于短路状态。
然而,压敏电阻被击状态,是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后,它又恢复了高阻状态。
因此,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压掌控在安全范围内,从而保护了电器设备的安全。
二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据1.氧化锌避雷器带电测试的紧要性氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因,简单引起故障,这将导致主设备得不到保护,严重时可能发生爆炸,影响系统的安全运行。
而氧化锌避雷器预试必需停运主设备,会影响设备的运行牢靠性, 而且有时受运行方式的限制无法停运主设备,导致避雷器不能按时预试。
因此,氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为紧要。
2.氧化锌避雷器带电测试的目的利用氧化锌避雷器的带电测量,测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值,即氧化锌避雷器的阻性电流重量,来判定避雷器的受潮及老化情形。
因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时,氧化锌避雷器的有功损耗加剧,也即避雷器泄露电流中的阻性电流重量会明显增大,从而在氧化锌避雷器内部产生热量,使得氧化锌避雷器阀片进一步老化,产生恶性循环,破坏氧化锌避雷器内部稳定性。
通过氧化性避雷器带电测量有功重量,适时发觉有问题的氧化锌避雷器,将设备故障杜绝在萌芽状态。
氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨
氧化锌避雷器是电力系统中常见的一种保护设备,其作用是在雷电冲击时吸收电能,
保护电力设备免受雷击损坏。
为了保证氧化锌避雷器的正常工作,需要进行定期的带电测试,以检验其绝缘性能是否符合要求。
氧化锌避雷器带电测试的原理是利用高压直流电源在氧化锌避雷器上施加一定的电压,通过测量避雷器的漏电流和介质损耗角正切值来评估其绝缘性能。
在测试时,需要将避雷
器两端接入高压直流电源,一般选取满足相应电压等级的直流电源,同时需要使用电流互
感器和变压器等装置测量避雷器的漏电流和介质损耗角正切值。
带电测试时,需要注意电压升降速度及测试时间,避免过快升高电压或过长测试时间
导致避雷器内部介质击穿或损坏。
测试结果表明,氧化锌避雷器有良好的介质抗击穿能力,能够有效保护电力设备免受雷击损坏。
2. 干扰探讨
在进行氧化锌避雷器带电测试时,常常会遇到一些干扰因素,影响测试结果的准确性。
主要表现为以下几个方面:
(1)测试现场的地线接地电阻不良,导致漏电流测试不准确。
(2)高压直流电源的波形不稳定,产生谐波波动干扰。
(3)测试设备的频率失调,产生不同频率的信号干扰。
(4)测试过程中环境的电磁干扰,如电力线、通讯信号、雷电等干扰。
为了减小干扰对测试结果的影响,需要采取一系列措施,如改善测试地线接地状况,
保证测试设备的稳定性和准确性,加强测试场所的屏蔽措施及磁屏蔽措施等。
同时,根据避雷器的实际使用情况和测试需求,选择合适的测试方法和测试参数,对
测试结果进行分析和评估,进一步提高测试的准确性和可靠性。
10KV氧化锌避雷器电气试验及报告
一. 10kV氧化锌避雷器电气试验
实验工具:10KV氧化锌避雷器/直流高压发生器/倍压筒/高压微安表
1.绝缘电阻测量
采用2500V绝缘电阻测试仪,测量避雷器的绝缘电阻(试验前后两次测量),其值不小于2500MΩ(标准1000MΩ为合格)。
2.直流1mA参考电压U1及0.75U1下泄漏电流测量
(1)连接高压发生器/倍压筒微安表/避雷器接地端
(2)将高压微安表输出端接在避雷器上,输入端接在倍压筒上固定好。
倍压筒输入端接入高压发生器的输出端。
(3)进行直流加压,在微安表达到1000μA时,立即读出高压峰值表电压值,其值不小于25kV,
(4)将其电压降到0.75倍,读出微安表数值,0.75U 1 下泄漏电流不应大于50μA。
降压,拉开电源,放电。
直流高压一体发生器
绝缘电阻测试仪
氧化锌避雷器试验报告。
氧化锌避雷器试验标准氧化锌避雷器是一种用于保护电力系统设备免受雷击损害的重要装置。
为了确保氧化锌避雷器的性能和可靠性,需要对其进行严格的试验。
本文将介绍氧化锌避雷器的试验标准,以便于相关人员对其进行有效的检测和评估。
首先,氧化锌避雷器的试验应当符合国家标准和行业规范的要求。
试验包括外观检查、绝缘电阻测量、放电电压测量、放电电流测量、雷电冲击试验等内容。
其中,外观检查主要是检查氧化锌避雷器的外观是否完好,是否有损坏或者污秽现象。
绝缘电阻测量是用来检验氧化锌避雷器的绝缘性能,确保其在正常工作条件下不会发生漏电或击穿现象。
放电电压测量和放电电流测量是用来检验氧化锌避雷器的放电性能,确保其在遭受雷击时能够有效放电,保护设备不受损害。
雷电冲击试验是模拟真实雷击情况,检验氧化锌避雷器的抗雷击能力,确保其在雷电冲击下能够正常工作。
其次,氧化锌避雷器的试验应当由具有相关资质和经验的机构进行。
试验机构应当具备完善的试验设备和条件,能够按照标准要求对氧化锌避雷器进行全面、准确的试验。
试验人员应当具备专业的知识和技能,能够熟练操作试验设备,准确记录试验数据,并对试验结果进行科学分析和评估。
只有经过专业机构的试验,才能够确保氧化锌避雷器的质量和性能符合标准要求。
最后,氧化锌避雷器的试验结果应当及时报告相关单位和人员。
试验报告应当真实、准确地反映氧化锌避雷器的试验情况和结果,包括外观检查、绝缘电阻测量、放电电压测量、放电电流测量、雷电冲击试验等内容。
试验报告还应当对氧化锌避雷器的性能和可靠性进行评价,提出合理的改进建议。
相关单位和人员应当根据试验报告的结果,对氧化锌避雷器的质量和性能进行认真评估,确保其在电力系统中能够发挥良好的保护作用。
综上所述,氧化锌避雷器的试验标准是保证其质量和性能的重要保障。
只有严格按照标准要求进行试验,才能够确保氧化锌避雷器在电力系统中的可靠运行,有效保护设备免受雷击损害。
希望相关单位和人员能够重视氧化锌避雷器的试验工作,确保其质量和性能符合标准要求,为电力系统的安全稳定运行提供坚实保障。
TECHNOLOGY TREND[摘要]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,成为电力系统的换代保护设备。
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。
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。
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。
[关键词]金属氧化物避雷器;泄漏电流;现场测试氧化锌避雷器原理与试验分析徐静(邯郸供电公司,河北邯郸056000)1概述避雷器按结构分为保护间隙和管式避雷器、阀式避雷器(配电型FS 、变电所型FZ )、磁吹阀式避雷器和金属氧化物避雷器。
目前常使用的避雷器大致可分为:普通阀式、磁吹阀式和氧化锌避雷器。
火花间隙决定了避雷器的放电电压,串联的阀片决定了避雷器的残压和续流。
带并联分路电阻的避雷器使整个火花间隙分布的电压更均匀,更有利于熄弧并改善了放电性能。
磁吹阀式与普通阀式的主要元件相同,所不同的只是采用磁场驱动电弧来提高灭弧性能。
这两种避雷器由于都存有火花间隙,多少都会有些密封不良,使内部受潮,降低灭弧,影响放电性能,所以正在逐渐被新型的氧化锌避雷器所取代。
2氧化锌避雷器的基本组成2.1氧化锌避雷器的运行条件1)环境温度不高于+40℃,不低于-40℃;2)长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过其持续运行电压;3)地震强度7度及以下地区;2.2避雷器型号的表示方法(如图一所示)图一避雷器型号的表示方法2.3氧化锌避雷器的基本结构金属氧化物避雷器的基本结构是阀片。
阀片是以氧化锌为主要成分,并附加少量的Bi 2O 3、Co 2O 3、MnO 2、Sb 2O 3等金属氧化物添加剂,将它们充分混合后造粒成型,经高温焙烧而成的。
这种阀片具有优良的非线性、大的通流容量。
氧化锌避雷器测试仪主要工作原理氧化锌避雷器测试仪的主要工作原理是基于氧化锌避雷器的电气特性和电气参数。
氧化锌避雷器是一种非线性电阻,当电流小于其中一阈值时呈现高阻抗状态,不导电;当电流大于阈值时呈现低阻抗状态,导电。
测试仪通过施加正弦波电压或脉冲电流来模拟氧化锌避雷器在工作时的状态,并通过测量电压和电流的变化来评估其工作状态和性能。
具体而言,氧化锌避雷器测试仪主要包括以下几个方面的工作原理:1.电压源:测试仪需要提供正弦波电压或脉冲电压以模拟避雷器工作时的电压波形。
电压源可以根据实际需要选择合适的类型和参数,确保测试的准确性和可靠性。
2.电流源:测试仪通常需要提供脉冲电流以模拟避雷器工作时的电流波形。
电流源可以通过调节电阻、电容或电感等元件实现,以得到符合测试要求的电流波形。
3.采样电路:测试仪需要采集避雷器两端的电压和电流信号,并通过采样电路将其转换为适合处理的模拟信号。
采样电路通常包括信号放大器、滤波器和模数转换器等。
4.数据处理和结果显示:测试仪采集到的电压和电流信号会经过数字处理,例如FFT(快速傅里叶变换)等算法,来分析避雷器的频率响应、非线性特性等。
处理后的数据可以通过显示屏或计算机界面等方式展示给用户。
5.结果判定:测试仪通常会根据预设的工作参数和性能指标,对测量结果进行判定,并显示测试结果。
如果避雷器的电气参数或电气特性不符合要求,测试仪会发出警报或报警灯亮起。
6.安全保护:由于测试过程中可能涉及高压电源和高电流,测试仪通常会配备相应的安全保护措施,例如过流保护、过压保护等,以确保操作人员的安全。
总之,氧化锌避雷器测试仪通过模拟氧化锌避雷器的电气工作状态和性能,通过测量电压和电流的变化来评估氧化锌避雷器的工作状态和性能。
这种测试仪的主要工作原理是将电压源和电流源与采样电路相结合,经过数据处理和结果判定,最终给出测试结果,以帮助用户及时了解避雷器的工作情况。
氧化锌避雷器带电测试方法浅析(宋运平南宁供电局)一、测量氧化锌避雷器带电测试的意义随着氧化锌避雷器(MOA)在电力系统中的广泛应用,MOA在电力系统中的应用的比重越来越大,因此检测MOA的运行状态,消除设备隐患,保证系统安全可靠运行也就变得越来越重要了。
从历年高压避雷器出现的事故分析可知,由于MOA内部受潮是引起事故的主要原因之一。
为了及时获知MOA的运行状态,对MOA进行检测就变得越来越重要了。
当前,MOA 检测的主要手段有:停电预防性试验、全电流在线监测、全电流及阻性电流带电测试、红外热成像测温等四种方法。
因为停电预防性试验一般只能在MOA安装或者大修停电时进行检测,不能及时获得MOA的状态;全电流在线监测和红外热成像测温的应用也并不广泛。
所以现在各个供电公司大部分都采用全电流及阻性电流带电测试。
二、现场测试中存在的干扰分析由于MOA在现场运行时三相避雷器的位置靠得比较近,相间存在较大的杂散电容,使得每相除本身泄漏电流外,还有邻相耦合电容电流通过,仪器能测的一般是二者的合成电流,它并不能完全反映每相MOA的运行状态。
这种耦合电流的加入给MOA泄漏电流的测量带来了误差,引起了所谓的相间干扰。
根据现场实测表明,A相和C相避雷器由于受B相电压影响,其泄漏电流的相位将分别移后和移前3-5º,峰值略微减小,B相受A相和C相电压作用,相位和峰值基本不变,用LCD-4型仪器测出阻性电流A相明显增大,C相明显减小,B相则基本不变,由此造成的误差影响了对MOA运行状态的准确判断。
三、试验方法一、投影法1、特点投影法:电压电流法,这是目前使用最广泛的一种试验方法。
2、向量图3、计算方法仪器输入参考电压V和总电流Ix,仪器可以测量出3个量:两个幅值V和Ix,一个相位差Φ,计算Ix在V方向的投影就是阻性电流:Ir=Ixcos(Φ),在90 °方向投影就是容性电流:Ic=Ixsin(Φ)。
说明1:这里的V,Ix,Ir,Ic都应该看成是信号基波,Φ应该看成是基波之间的相位差。
氧化锌避雷器测试仪主要工作原理引言随着科技的不断进步,各种电气设备的应用越来越广泛,对于这些设备的安全可靠性问题也越来越受到关注。
其中一项重要的问题就是关于避雷设备的检测。
氧化锌避雷器是避雷设备中常见的一种,其作用是通过放电来将雷电电流导向地面,从而保护设备的安全。
本文将介绍氧化锌避雷器测试仪的主要工作原理。
氧化锌避雷器测试仪是什么?氧化锌避雷器测试仪是一种用于检测氧化锌避雷器性能的工具。
该设备通常由控制系统、高压发生器、电流电压采样系统、数据采集系统等部分组成。
其主要目的是检测氧化锌避雷器运行时的电压、电流、泄漏电流等参数。
通过检测这些参数,可以判断氧化锌避雷器是否正常工作,提高设备的安全性。
氧化锌避雷器工作原理氧化锌避雷器的主要功能是将电网中的雷电流导向地面,从而保护电力设备。
它的工作原理是当电网中的电压达到一定值时,氧化锌避雷器将产生击穿放电,将过电压流引到地面。
当正常情况下,氧化锌层是具有一定电阻的,这种阻值值的大小对保护电气设备的稳定性和降低氧化锌层老化速度都至关重要。
氧化锌避雷器测试仪的主要工作原理氧化锌避雷器测试仪的工作原理与氧化锌避雷器相似。
测试仪使用高压发生器产生高压电信号,并通过电流电压采样系统来采集氧化锌避雷器运行时的电压、电流、泄漏电流等参数。
然后,将这些参数传送到数据采集系统以便分析。
在氧化锌避雷器测试仪中,高压发生器主要起到产生高压电信号的作用。
电流电压采样系统负责采集氧化锌避雷器的电压、电流、泄漏电流等参数。
数据采集系统接收并处理采集的数据,并将其转换成图形或数字化文件的形式。
这些数据可用于分析氧化锌避雷器性能是否达到了规定的标准。
总结本文介绍了氧化锌避雷器测试仪的主要工作原理。
氧化锌避雷器测试仪是一种用于检测氧化锌避雷器性能的工具。
通过检测氧化锌避雷器的电压、电流、泄漏电流等参数,可以判断氧化锌避雷器是否正常工作,提高设备的安全性。
氧化锌避雷器测试仪主要包含控制系统、高压发生器、电流电压采样系统、数据采集系统等部分。
氧化锌避雷器带电测试仪带电测试的意义和测试原理氧化锌避雷器(MOA)带电测试可分为参考电压信号法(补偿法)和不取参考电压信号法。
依据对参考角度设定的不同方式,不取电压参考信号法又可分为角度提前设定、电流法设定和依据统计原理设定。
通过现场测试,比较分析了不取参考电压信号法的不同角度设定方式测试结果的差别。
总结其相关规律,且为试验人员今后更好地判断试验结果提供了参考。
标签:氧化锌避雷器;带电测试;阻性电流1.氧化锌避雷器存在的主要问题:①由于氧化锌避雷器取消了串联间隙,在电网运行电压的作用下,其本体要流通电流,电流中的有功分量将使氧化锌阀片发热,继而引起伏安特性的变化。
这是一个正反馈过程。
长期作用的结果将导致氧化锌阀片老化,直至出现热击穿。
②氧化锌避雷器受到冲击电压的作用,氧化锌阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。
③氧化锌避雷器内部受潮或是绝缘支架绝缘性能不良,会是工频电流增加,功耗加剧,严重时可导致内部放电。
④氧化锌避雷器受到雨、雪、凌露及灰尘的污染,会由于氧化锌避雷器内外电位分布不同而使内部氧化锌阀片与外部瓷套之间产生较大电位差,导致径向放电现象发生,损失整支避雷器。
2.为什么要测试阻性电流判断氧化锌避雷器是否发生老化或受潮,通常以观察正常运行电压下流过氧化锌避雷器阻性电流的变化,即观察阻性泄漏电流是否增大作为判断依据。
当氧化锌避雷器处于合适的荷电率状况下时,阻性泄漏电流仅占总电流的10%~20%,因此,仅仅以观察总电流的变化情况来确定氧化锌避雷器阻性电流的变化情况是困难的,只有将组性泄漏电流从总电流中分离出来,才能清楚地了解变化情况。
3.理论及实践结论已有研究指出:①阻性电流的基波成分增长较大,谐波的含量增长不明显时,一般表现为污秽严重或受潮。
②阻性电流谐波的含量增长较大,基波成分增长不明显时,一般表现为老化。
③仅当避雷器发生均匀劣化时,底部溶性电流不发生变化。
发生不均匀劣化时,底部溶性电流增加。
氧化锌避雷器带电测试原理、方法和试验标准
(傅祺,成都铁路局供电处工程师 37883
张丕富,成都铁路局多元工程师)
摘要避雷器是保证牵引供电系统安全运行的重要设备之一,接触网线路上使用的避雷器均需在雷雨季节来临前进行一次预防性试验以证明避雷器的电气性能良好,可以正常运行,能保证供电系统安全运行。
由于电气化铁路运行的特殊性,常规避雷器预防性试验受天窗时间和现场条件限制,很难开展,氧化锌避雷器带电测试的研制使用为解决这一难题提供了新的途径。
关键词:接触网;避雷器;预防性试验;
1引言
避雷器是保证电力系统安全运行的重要设备之一,主要用于限制由线路传来的雷电过电压或操作引起的内部过电压。
为保证金属氧化物避雷器的安全运行,必须定期测试避雷器的电气性能。
接触网线路的雷电过电压保护基本上采用避雷器来完成,检测避雷器的主要手段仍然是周期性停电预试项目,这样既耗费了人力、物力,还常因停电原因不能完成避雷器预试项目。
据统计,各线每年均有避雷器因自身原因发生击穿而造成停电的事故发生。
可见,避雷器运行状态是否良好、能否得到较好的监控,与铁路供电质量的稳定可靠有密切关系。
这就需要我们尽快找到一种能解决该问题的方案。
2现状
按照《电力设备预防性试验规程》要求:变电所和接触网线路上使用的避雷器均需在雷雨季节来临前进行一次预防性试验以证明避雷器的电气性能良好,可以正常运行,能保证供电系统安全运行。
由于电气化铁路运行的特殊性,避雷器预防性试验目前存在很多问题:目前牵引供电系统氧化锌避雷器预防性试验的方法是直流耐压试验:即测试直流1mA 电压(U1mA)及(U1mA)下的泄漏电流。
这种测试方法需要停电进行,测试结果受空气湿度和气温的影响较大。
每台避雷器测试时间需要40分钟左右的天窗时间。
受馈线天窗影响,如天窗时间短、天窗时间多数为夜间、繁忙区段天窗时间无法保证等因素(特别是高铁区段,馈线天窗几乎不可能安排在天气晴朗的白天),造成变电所馈线避雷器及接触网线路避雷器每年的预防性试验无法正常进行,给供电设备运行带来了很大的安全隐患,近年来多次发生接触网避雷器炸裂导致供电中断的事故。
为解决以上问题,我们需要采取一种新的不需要停电,在运行情况下就可以进行避雷器检测的方法,确认避雷器状态是否良好。
3.测试原理
运行状态的氧化锌避雷器,在运行电压下的总泄漏电流包括阻性电流和容性电流。
在正常情况下流过金属氧化物避雷器的主要为容性电流,阻性电流只占很小的一部分,约为
10%-20%。
研究表明氧化锌避雷器的内部受潮、内部原件绝缘不良、阀片严重老化及表面严重污秽时,容性电流变化不多,而阻性电流却大大增加。
因此监测运行情况下的泄漏电流尤其是阻性电流可以有效地反映氧化锌避雷器的绝缘状态。
当避雷器污秽严重或受潮,结果为阻性电流的基波成分增长较大,谐波的含量增长不明显。
当避雷器氧化锌阀片老化时,结果为阻性电流谐波的含量增长较大,基波成分增长不明显。
当避雷器发生均匀劣化时,底部容性电流不发生变化;发生不均匀劣化时,底部容性电流增加。
避雷器有一半发生劣化时,底部容性电流增加最多。
根据以上原理,测试运行电压下氧化锌避雷器的泄露全电流、阻性电流、功率损耗、谐波电流就可以判断氧化锌避雷器自身的变化情况,并且受天窗时间和天气状况的影响较小。
4.测试方法
氧化锌避雷器带电测试仪需测量电压、电流信号,通过软件分别计算容性分量、阻性分量(基波、谐波)。
电流采样是将仪器的电流回路传入避雷器接地引线取得电流信号;电压取样从系统电压互感器的计量端子取得电压信号。
而对于接触网线路上的避雷器,没有电压互感器,如何采到电压基准信号是需要解决的课题。
接触网线路避雷器距离牵引变最远可达20km以上,而避雷器泄漏电流对应的电压参考信号需要在牵引变电站相应的电压互感器二次端子获取,通过有线连接的方式是难以实现的。
利用GPS同步技术,根据GPS信号生成的同步采样触发脉冲,在牵引变电站测量电压信号,在接触网线路避雷器上测量泄流电流信号,所测得的数据根据GPS时钟标签排序,分别保存在电流采样装置和电压采样装置中。
电压采样装置放置在牵引变电站,连续采样;当与所取电压互感器电压信号相对应的一段接触网线路上所有的避雷器的泄漏电流测量都完成后,将电流采样装置与电压采样装置放置在一起,用无线通讯连接两个装置进行数据通讯,根据GPS时钟标签,组合所测量数据进行计算分析从而,得到每一个氧化锌避雷器的详细测量数据。
框架如图1。
图1 系统框架示意图
电流取样示意如图2。
对于避雷计数器架设较高,安全距离不够或根本没有装设计数器的避雷器,避雷器接地排和杆塔接地极之间是采用螺栓连接的,也可以直接将测试装置串接入避雷器接地排和接地极之间。
4判断标准
《电力预防性试验规程》的规定,每年雷雨季节前应测量氧化锌避雷器运行电压下的全电流,阻性电流和功率损耗,测量值与初始值有明显变化时应加强监测,当阻性电流增加一倍时,应停电检查。
这条规定还是比较笼统的,通过现场测试和应用,对这条规定做以下补充:
1)正常避雷器的相位角在80度以上,当功率因数角小于80度时应停电检查。
2)阻性电流基波含量正常情况应大于各次谐波电流,如果谐波电流增大,超过基波电流或谐波电流含量增加1倍,基波电流增加不明显时,是避雷器氧化锌阀片老化,应停电检查。
3)阻性基波电流与初始值相比有明显变化,而谐波电流变化不明显时,可能是避雷器污秽严重或受潮,基波电流增加一倍时,应停电检查。
4)全电流明显增大,而阻性电流没有变化的情况可能是绝缘脏污造成,应将绝缘擦拭干净进行试验,如果全电流仍然增大,说明是外部绝缘老化或破损造成,5)同一个厂家相同型号同批次的避雷器测试参数相差不大,因此不仅可以与历史数据比较来判断避雷器运行状况,还可以横向比较同批次的避雷器测试参数来判断避雷器的运行状况。
6)从上面的测试原理可以看出,仅仅以观察总电流的变化情况来确定氧化锌避雷器阻性电流的变化情况是困难的,只有将阻性泄漏电流从总电流中分离出来,分析阻性电流中的谐波含量,才能清楚地了解它的变化情况。
5现场测试数据分析
用以上方法,利用GPS同步技术对传统氧化锌避雷器带电测试仪的电压测试装置进行改进,对北编开闭所几只相同型号,相同厂家(河南金冠王码信息产业股份有限公司),同一
批次的避雷器进行测试,比较典型的测试数据如下
从以上实验数据可以看出,1F虽全电流偏大,阻性电流基波含量超出2F、3F一倍左右,但相位角,阻性电流,谐波电流较小,说明1F表面污秽或外绝缘受潮,应加强运行监控,缩短监测周期。
2F、3F全电流值,相位角正常,但阻性峰值电流与同批次,同型号的1F相差3倍以上,而且阻性电流各次谐波含量超过远远基波,说明2F、3F氧化锌阀片老化,需要立即停电进行耐压测试。
6结束语
利用GPS同步技术对传统氧化锌避雷器带电测试仪进行改进后,不但可以不停电测试所内氧化锌避雷器的运行状况,还可以对外线避雷器进行测试,即解决了减少供电停时的问题,同时也解决了外线避雷器带电测试参考电压的问题,是一种安全、有效、值得推广的氧化锌避雷器测试方法。