氧化锌避雷器带电测试原理及干扰探讨

王曦

摘要：为了让电力系统得以稳定运行，不仅需要确保供电系统中的设备和部件能够得以持续工作，加大监测系统建设力度，还要从避雷针积极入手，着重解决各种客观因素对电力系统运行所造成的威胁，不断提升避雷器在监测方面的精准度。当前，我国主要是用的是带电测试来实施评估的，这是使用最为广泛的方式，为了提升数据的精准度，在现场带电测试的时候要将干扰性的因素及时进行整理和清除。作者在本文中就如何做好避雷器带电测试工作提出了具体的建立。

关键词：氧化锌避雷器;带电测试;院里;干扰分析

一、氧化锌避雷器测试过程中对于干扰因素排除的价值意义

为了让变电站的配电工作得以顺利实施，比较通行的举措就是测试避雷器。对于氧化锌避雷器的测试一般可以分为带电测试和停电测试两种，根据具体情况和环境要求下的供电需求，从而将最合适的测试方法选择出来。当前，对于停电测试的方式在应用上是越来越少，这是因为停电测试将使得设备运行的稳定性得以削弱，同时还会给电网事故带来一定的安全风险，停电测试的时候还需要电网有关设备也同时停止运行，这就是测试工作越来越复杂，受到更多条件的限制。当前，我国电网设备还没有实现全国性的统一，从现实情况来看，也难以实现统一。要根据供电情况和具体需求对电网设备进行安排，使用停电测试，也会因为一些设备特殊性的运行方式而不能有效停运的问题，这样避雷器就不能进行监测。因此，当前主要使用的还是带电测试，以功能损耗率、阻性电流和全泄露电流作为重要的测试参数，对于避雷器设备的受损情况还是根据阻性电流的反应情况来综合做出评判。如果在测试过程中出现了设备的功率增加，设备运行温度提升，这就能看出氧化锌避雷器的受损程度。因为导体之间都会出现耦合电容，因此将会出现相间或者空间干扰。从氧化锌避雷器的角度来说，如果存在干扰性的因素将会使得测试结果出现一定的误差，将避雷器的真实情况不能反映出来，常见的避雷器的阀片出现生锈、内部设备受潮等各种情况，这些干扰因素的存在就不能精准化地检测，所以在对氧化锌避雷器进行带电测试的时候要将各种干扰因素排除掉，这样才能促使测试数据的精准度得到提升。

二、氧化锌避雷器实施带电测试的基本理论依据

1.氧化锌避雷器实施带电测试的重要价值

在供电工作实施过程中，避雷器的主要工作就是确保供电安全，将触电事故所造成各种短路或者安全事故发生的概率降低。一旦避雷器的功能是不完整或者失效的，在工作中将出现设备爆炸等危险情况，这样就会造成供电系统在运行上的不安全性。根据工作实践经验，避雷器的停电测试并不科学，同时所附带的各种不良反应也比较多，所以氧化锌避雷器实施带电测试对于供电设备的安全性具有十分重要的意义。

2.氧化锌避雷器实施带点测试的主要目的

实施带电测试，将总泄露电流和避雷阻性电流的比值测试出来，这样就可以看出避雷器的老化程度。如果阀片老化，或者有受热、受潮等现象，将造成避雷器的运行功率就容易变大，从而就会增大避雷器泄露电流中的阻性电流分量，使得避雷器内部温度得以不断地上升，这样就会对避雷器工作的稳定性造成影响

3.氧化锌避雷器实施带电测试的影响因素

避雷器在实施带电测试的时候将会遇到各类干扰因素，这些因素是多样性并且是不可控的，有可能是测试方法不正确，也可能是空间干扰因素，这就需要技术人员对各种干扰进行分析，并提出具有针对性的解决举措

三、氧化避雷器空间干扰因素的分析

在高电压等级的变电站中，避雷器的空间干扰因素分析十分重要，这就需要技术人员对避雷器所处的环境应诉要认真分析，分析各种干扰因素对避雷器所产生的影响。然后对症下药，减少干扰，提升避雷器测试的有效性。

四、相邻两个带电体干扰因素的仿真分析

避雷器受到被带电导体的干扰，具体是体现在以下三个方面。第一，带电导体自身的大小，导体自身的大小与避雷器的受干扰的面积是息息相关，将直接决定电流负荷。带电导体自身的尺寸大小同时将对避雷器受到干扰的面积和电荷量产生影响。同时避雷器受到干扰的因素有距离远近也有很大的关系。对于如果确定距离和干扰电容两者之间的关系，就可以用电容公式：C=ε*S/4πkd来计算。计算后就可以看出干扰电容的数据，这样就能使得技术人员及时对避雷器的工作环境进行调整，降低电容所带来的干扰，同时就要带电导体的电压等级进行考虑。以带电导体的空间因素来分析，干扰的程度将由大小和距离所决定，将决定干扰的电容大小。但是实践中，避雷器和带电导体两者会相互影响的，同时两者的电容也会相互干扰的，这样就使得带电导体的电压将对避雷器工作的电流产生影响。

不仅有上面所提到的干扰因素，同时避雷器的外部环境也很重要。比如避雷器周边的空气湿润程度、气候变化情况，这些都是干扰因素。技术人员还会经常遇到污染问题，因为避雷器暴露在空气中，容易受到粉尘等污染。在避雷器内部运行过程中会出现各种残渣，潮湿还会导致锈蚀，这些都是干扰壁垒运行的主要问题。在具体实践中，技术人员还要将全面的干扰因素都要考虑到，不论是内部还是外部，乃至避雷器设备自身的问题，都要及时解决干扰因素，提升避雷器运行的功效。

五、其他影响因素

金属氧化物避雷器阻性电流测试具有电压互感器二次电压法、检修电源法、感应板法、容性设备末屏电流法等多种获取参考电压方式，测试方法不同会带来系统性的电压误差，影响试验结果，例如感应板法就极易受到空间电磁场的干扰，当测试点电磁场较强时，会影响到相角差Φ，视现场环境必要时应选取多个测试点进行分析比较，尽量避开上方母线或远离强电场设备，亦可关闭补偿，进行测试。避雷器全电流与阻性电流带电测试在电网运行维护中具有重要意义，结合在线监测系统，能实时反映金属氧化物避雷器的状况，对判断设备能否继续运行等方面能提供重要佐证依据，但由于全电流对于阀片劣化的波动比阻性电流迟钝，且带电测试虽然效果好，但涉及现场干扰和系统性误差因素，即便发现异常，也难以判断是否真实存在缺陷。此外如果避雷器底座绝缘过低，也会干扰带电测试和在线监测全电流，导致读数偏低。因此停电检测中最准确的判断项目还应该属停电试验中直流1mA参考电压和0.75倍泄漏电流试验，之所以测量0.75倍直流参考电压下的泄露電流是因为0.75倍直流参考电压值比一般金属氧化物避雷器最大工作相电压要相对高一些，主要检测在此电压下的长期允许工作电流是否符合规定，其电流大小与金属氧化物避雷器的运行状况有明显的相关性。

结论

从上面可以看出，确保变电设备得以安全运行的重要举措就是做好氧化锌避雷器的带电测试工作。但是在具体的带电测试工作中，所受到干扰因素将是多样的，并且还处于动态化中，任何一种干扰因素都将会造成测试结果出现失真。因此，电力工作人员要对干扰所产生的原因进行分析，及时预防各种干扰因素的发生，尤其是做好重点干扰因素的预防工作，对避雷器设备运行的实时状态做到监控工作。为了最大化地降低干扰因素，可以选在湿度、温度适合、天气情况良好的环境下进行测试，这样就能将各类不良干扰因素进行及时排除。电力工作人员要在测试中及时记录数据，不仅要记录测试数据，还要对温度、湿度、电压和电流等环境参数进行准确记录，这样才便于以后的对比分析。

参考文献：

[1]  张伟平.基于实际相角的避雷器带电测试技术研究和应用[D].华南理工大学，2017.

[2]  杨丽丽.氧化锌避雷器带电测试研究与应用[D].长春工业大学，2017.

[3]  孙志勇，冯建辉.氧化锌避雷器带电测试干扰浅析[J].云南电力技术，2014，42（02）：68-69.

（作者单位：国网山西省电力公司检修公司）