避雷器带电测试误差分析论文_段韶峰

（广东电网有限责任公司梅州供电局 广东省梅州市 514000）

摘要：阻性电流的大小，是判断金属氧化物避雷器老化和受潮情况的重要依据。目前在生产中，带电测试成为普遍采用的测试方式。本文建立了金属氧化物避雷器现场运行的仿真模型，模型还假设了两种避雷器的老化曲线。通过仿真研究了不同老化程度的避雷器电流曲线。对仿真结果应用现有带电测试方法发现，该方法误差较大。

关键词：避雷器；带电测试；仿真模型；误差

引言

目前，电网中金属氧化物避雷器（以下避雷器均指金属氧化物避雷器）数量很大，估计广东电网运行中110kV及以上避雷器有2万多台。避雷器的阻性电流是判断其老化和受潮程度的重要依据。南网公司《电力设备检修试验规程》[1]指出，“每年定期进行运行电压下全电流及阻性电流带电测量的，对停电的预试项目可不做定期试验，但对500kV金属氧化物避雷器应3年进行一次停电试验。”因此，在110kV及220kV电网中，实际上都不开展停电预试，而是用带电测试取代。对于带电测试，规程还指出，避雷器泄漏电流“测量值与初始值比较，当阻性电流增加50％时应该分析原因，加强监测、适当缩短检测周期；当阻性电流增加1倍时应停电检查”。因此如何测量阻性电流，是高压试验工作的关键。

本文研究了常用仪器的测试原理，建立了避雷器运行中的仿真模型。对于不同老化程度的避雷器，应用以上测试原理，发现该原理并不能灵敏反映避雷器的老化状态。希望本文的研究对避雷器带电测试的研究有一定的启发作用。

1 避雷器带电测试原理

现有仪器的原理较简单直接。避雷器在工作电压下，本身对地的杂散电容不能忽略。事实上，电容电流往往比阻性电流大的多。根据文献估计，阻性电流只占全电流的25%左右，即阻抗角φ在80~85°之间[2]。因此，避雷器的等效电路可用图1（左）表示，为一个电阻并联电容组成。因此其向量图可由图1（右）所示。

图3 避雷器伏安特性曲线

从仿真波形即可采用上述方法计算得到阻性电流和阻抗角φ，有

图3 正常避雷器电压、全电流、阻性电流、表面泄漏电流的仿真波形

C.A老化模型

假设避雷器老化以后，阻性电流增大2倍，即k=2。这相当于规程中需要停电测试的情况。则φ角为89.88°，阻性电流为1.22uA。

如果k=5，这相当于停电测试时75% U1mA下的泄漏电流超标的情况。则φ角为89.83°，阻性电流为1.71uA。当k=20，50时，结果如表2所示：

综上所述，可以发现由于阻性电流的非线性，利用这种正交投影的方法得到的测量结果，误差较大。这还是未考虑相间干扰等其他干扰的情况下，如果有相间干扰，因为φ角还原的方法不唯一，测量值误差会进一步增大。为了正确地带点测量避雷器阻性电流，亟需研究一种新的测试方法。

5 结论

为了研究现有避雷器带电测试方法的误差，本文建立了金属氧化物避雷器现场运行的仿真模型，模型还假设了两种避雷器的老化曲线。通过仿真研究了不同老化程度的避雷器电流曲线。对仿真结果应用现有带电测试方法发现，该方法误差较大，亟需研究一种新的测试方法。

本文讨论都是采用仿真计算进行，对于避雷器在小电流区间的伏安特性、老化避雷器的伏安特性，都采用了假设。还需进一步通过试验进行验证。

参考文献：

[1]Q/GD1 1130.12-2009. 金属氧化物避雷器带电测试作业指导书[S]. 广州：广东电网公司，2009.

[2]刘兵西，毛慧明. 金属氧化物避雷器带电检测方法综述[J]. 高电压技术，2000，26（3）：15-15.

[3]盛亚军. MOA阻性电流的带电测试及其角度校正[J]. 高压电器，2003，39（2）：61-62.

[4]杨殿成. 金属氧化物避雷器带电测试干扰分析[J]. 高压电器，2009，45（5）：130-132.

作者简介：

段韶峰，1984年出生，工学博士，工程师。主要从事高压试验领域工作和研究。

论文作者:段韶峰

论文发表刊物:《河南电力》2019年7期

论文发表时间:2020/1/3

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