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摘要：考虑到拆除高压引线对220kV避雷器进行测试将造成资源浪费，本文对220kV避雷器测试问题展开了深入分析，对避雷器不拆高压引线测试方法进行了探讨。在适合条件下应用该方法进行220kV避雷器测试，能够满足测试工作的准确度要求。
关键词：220kV避雷器；不拆高压引线；测试方法
引言
在电力线路检修过程中，需要完成避雷器测试。针对220kV避雷器进行测试，采用常规方法需要对高压引线进行拆除，作业风险大，工作量大，测试效率低，停电时间长。针对这一情况，需要对避雷器不拆高压引线测试方法进行分析，通过比较明确不拆高压引线的使用条件，通过科学选择合适的避雷器测试方法达到省时省力的目的。
1 220kV避雷器测试问题分析
220kV避雷器距离线路带电部位较近，且220kV电压等级较高，感应电强，拆除引线时，如果不正确使用个人保安线，容易导致作业人员受到感应电伤害。避雷器具有较好的非线性特征，在正常电压下电阻极大，可以视为绝缘体，而在低电压区段电流较小，电流会随着电压升高逐渐提升，在接近拐点位置产生毫安级残压值，达到1mA参考电压。在大电流区域，电流会随着电压提升大幅度增加，在饱和区域会随着电压提升缓慢上升。在现场测试过程中，通常采用拆除高压引线的方法。避雷器由上下两节构成串、并联的若干个氧化锌电阻片构成，采用的监测器能够对避雷器运行电压下的泄露电流进行监测，同时记录避雷器动作次数[1]。拆除高压引线后，上节避雷器高压端节点连接微安表，直接实现高压输出，低压端直接接地。电流从高压端节点进入避雷器，最终将通过低压端接地，能够构成闭合回路。对电压进行调节，在微安表达到1mA时，记录此时参考电压U1mA。在此基础上，将直流电压将至0.75U1mA，记录该电压下的直流泄漏值。在对下节避雷器进行测试时，可以使上节避雷器低压端经微安表进行直流发生器的连接，然后使下节避雷器低压端接地，上节避雷器高压端悬空。在直流电流经上节避雷器低压端节点流入下节避雷器时，可以与下节避雷器低压端形成闭合电流回路。重复之前的测试操作，能够对参考电压和泄露电流值进行读取。按照上述步骤进行反复操作，工作效率较低。220kV避雷器使用的高压引线较细，拆除过程中对大型扶梯进行使用需要耗费较长工时，同时给人员和设备安全运行带来威胁。
2 220kV避雷器不拆高压引线测试方法
2.1方法应用原理
针对220kV避雷器测试问题，提出不拆高压引线测试方法，以便提高避雷器的测试效率，降低了作业人员受到感应电的风险。从总体上来看，采用该方法其实就是在避雷器高压端接地时，在中间法兰位置进行加压，拆开下节避雷器低压端与监测器连接线，并且将避雷器底座与地的连接线拆除，然后串联一个量程为3mA的低压微安表Y。微安表Y正极与下节避雷器的低压端相连，负极接地。在测试时，直流发生器高压端串入一个量程为3mA的高压微安表X，微安表的负极和正极分别与直流高压发生器的高压端和上节避雷器的低压端连接，如图1所示。
对上节避雷器进行测试时，需要调节直流高压发生器的输出电压，使上节避雷器流经的电流i1达到1mA，如图1所示。对下节避雷器进行测试时，需要调节直流高压发生器的输出电压，使下节避雷器流经的电流i2达到1mA，如图1所示。在测量过程中，需要严密监视微安表数值变化情况，微安表X的电流值i等于上节避雷器电流i1和下节避雷器电流i2之和，i不能超过3mA，防止损坏微安表。
图1 220kV避雷器不拆高压引线测试接线图
2.2测试过程分析
在实际测试过程中，需要使直流高压发生器的电压缓慢提升，并对高压微安表X和低压微安表Y的读数进行观察。如果当低压微安表Y电流达到1mA时，高压微安表X电流未达到2mA，说明下节避雷器电流先达到了拐点，记录下节避雷器的电压值Ux1mA。继续升高测试电压，使流经上节避雷器的电流等于1mA（且i＜3mA）时，记录下直流高压发生器的电压值Us1mA。将电压调节至0.75Us1mA，记录此时两微安表的泄露电流值，高压微安表X与低压微安表Y的电流差，即为上节避雷器的测试值；再将电压调节至0.75Ux1mA，记录此时低压微安表Y的电流值，即为下节避雷器的测试值。若无法调节直流发生器的电压使流经上节避雷器的电流等于1mA，则说明图一的测试方法，不能同时完成上下节避雷器的测试，为了避免损坏微安表，测试上节避雷器时，需要断开低压微安表Y，如图2所示。
图2 上节避雷器测试接线图
当低压微安表Y未达到1mA，而高压微安表X与低压微安表Y的差值达到1mA的时，说明上节避雷器电流先达到了拐点，记录下直流高压发生器的电压值Us1mA。将电压调节至0.75Us1mA，记录下此时的泄露电流，高压微安表X与低压微安表Y的电流差，即为上节避雷器的测试值。继续升高测试电压，直至低压微安表Y电流为1mA（且i＜3mA）时，记录下节避雷器的电压值Ux1mA。将电压调节至0.75Ux1mA，可以对下节泄露电流Y进行读取，即为下节避雷器的测试值；再将电压降低至0.75Us1mA，记录此时两微安表的泄露电流值，高压微安表X与低压微安表Y的电流差，即为上节避雷器的测试值。若无法调节直流发生器的电压使流经下节避雷器的电流i2等于1mA，则说明图一的测试方法，不能同时完成上下节避雷器的测试，为了避免损坏微安表，测试下节避雷器时，需要短接低压微安表X，如图3所示。
图3 下节避雷器测试接线图
2.3操作注意事项
采用不拆高压引线测试方法对220kV避雷器进行现场测试，需要对操作要点进行把控。首先，应当明确测试期间直流高压发生器电流为两节避雷器电流的总和，并且两节避雷器可能拥有不同的1mA临界点。考虑这一因素，需要采用直流高压发生器，以便使发生器输出电流能够超出3mA。在具体操作阶段，应当保证回路电流总和不能比直流高压发生器额定电流大。考虑到人员和设备安全，还要确认避雷器表面是否存在污秽，并对环境湿度进行测试。一旦超出标准需要采用屏蔽法开展测试，在上节避雷器测试时将高压引线接到法兰位置，使屏蔽线悬空；在下节避雷器测试时将高压引线屏蔽线连接到相应法兰位置，确保上节避雷器能够得到屏蔽[2]。在测试设备选用方面，应当保证微安表屏蔽性能良好，以免测试过程中数据准确性受到外界电场干扰。测试采用的引线应为屏蔽线，并保证测量线与被试品之间角度符合要求。在接地处理方面，应保证避雷器高压端能够可靠接地。针对采用接地刀闸的情况，需要对刀闸是否到位进行检查。在必要的情况下，可以额外进行接地线的连接。
3 220kV避雷器测试方法的比较分析
在对220kV避雷器测试方法进行比较时，需要分别采用拆高压引线和不拆高压引线的方法对某变电站220kV母线PT间隔避雷器进行泄露电流测试，测试结果如表1所示。从表中数据可以看出，将拆引线测试结果当成是基准，采用不拆除高压引线方法进行泄露电流测试，结果与基准值最大相差1.6μA，因此可以认为两种方法拥有一致的测试结果，方法具有可操作性。而二者之所以会出现一定差异，主要是由于避雷器测试将受到复杂外界因素干扰。结合历年测试数据，可以确定测试结果可信。
在实际运用不拆高压引线方法进行220kV避雷器测试时，如果环境因素干扰较大，需要采用屏蔽线对高压端进行屏蔽，保证测试结果的准确性。但针对出线避雷器，多采用多点接地方法，还应尽量采用正常方法进行测试。在测试期间，应先完成上节避雷器测试，然后进行下节避雷器测试。在测试前，需要对底座绝缘电阻进行测试，如果测试合格可以不拆除高压引线进行测试，否则依然需要将高压引线拆除[3]。由此可知，不拆高压引线测试方法无法完全取代拆除高压引线测试方法。但从方法应用效果来看，不拆高压引线能够使避雷器测试工作量得到减小，并且能够保证测试结果的准确性，从而通过缩短线路停电时间带来可观经济效益。
结论：
通过研究220kV避雷器不拆高压引线测试方法可以发现，采用该方法能够使避雷器测试效率得到提高，缩短线路停电时间。相较于拆除高压引线测试方法，采用不拆高压引线方法测试结果仍然在规定范围内，能够保证测试结果的准确性。但在实际应用过程中，方法需要受到环境、测试内容等各种条件的限制，无法对拆除高压引线测试方法进行完全替代。因此针对220kV避雷器进行测试，需要结合实际情况进行不拆高压引线测试方法的科学运用。
参考文献：
[1]彭杰，彭刚，张云，等.基于实测空间泄漏法的500 kV避雷器上节泄漏电流测试研究[J].电瓷避雷器，2019（01）：60-64.
[2]尚国良，袁计委，赵广方，等.1000kV避雷器直流参考电压及泄漏电流测试[J].山东电力技术，2017，44（02）：49-51.
[3]邱太洪，王俊波，李国伟，等.基于电容量测试技术的110kV线路避雷器电阻片劣化原因分析[J].电瓷避雷器，2016（03）：137-141.
论文作者:吴建雪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/29
标签：避雷器论文; 测试论文; 引线论文; 高压论文; 电流论文; 电压论文; 方法论文; 《电力设备》2019年第7期论文;