张绍伟1 管少辉2
（1中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 ；2武汉大洋义天科技股份有限公司）
摘要：本文论述了高压直流输电用避雷器计数器的原理，分析了现阶段针对其试验及校验方法的不足。针对直流避雷器计数的结构特点和现场运行要求，研制了一种新型的直流高压避雷器计数器综合校验装置。能够有效的满足避雷器计数的校验要求，有效的反应避雷器计数器动作状况和泄露电流监测状况。
关键字：避雷器计数器；校验方法
1 引言
为了限制设备过电压，保护高压直流输电设备的安全，直流输电系统中广泛采用了避雷器作为保护元件。为了掌握避雷器的运行情况，通常避雷器均配有放电计数器，其主要由监测器及放电计数器两部分组成，用于监视避雷器运行状态下的避雷器泄露电流和记录避雷器的动作次数。若某避雷器在过电压下动作频繁，会导致避雷器的老化加快，引起避雷器的泄露电流增大甚至发生严重劣化击穿损坏。若此时避雷器计数器泄露电流监视模块故障未能准确指示泄露电流或者避雷器计数器故障未能正常计数，将有可能导致对该避雷器的状态判断有误，未能及时发现避雷器的异常，最终导致爆炸的严重后果[1-4]。
本文就云广、普侨直流输电工程各站所用避雷器计数器结构特点进行分析，提出了针对高压直流避雷器计数器的泄露电流监视仪的有效校验方法。
2 高压直流避雷器计数器结构及原理
避雷器计数器上端连接于避雷器底部，下端与地相连。如图1所示，在运行过程中避雷器泄露电流is 流进传感器内部后，经过环形铁芯变压器的变换，转换为4-20mA的电流信号，并通过连接电缆传输到显示器中。显示器内部有一个毫安表，将实时的显示避雷器的泄露电流峰值。
在避雷器正常运行时，由于流过传感器的泄露电流很小，在传感器内部电阻上形成的压降非常小，可以忽略不计，因此传感器内部的分析电路检测不到避雷器动作的信号，避雷器计数器不动作。当避雷器动作时，会有一个较大的电流流入传感器内部，会在传感器内部的电阻元件两端形成一个压降，分析电路检测到该压降之后会通过连接电缆将该信号传到显示器中的计数器上，当该信号的值超过计数器的阈值时会引起计数器动作，从而实现记录避雷器的动作。同时在传感器电阻的两端并联了一个保护间隙，该间隙能把电阻两端电压限制在350V以内，以保护传感器及分析电路的安全。
图1 避雷器放电计数器原理框图
3 避雷器放电计数检验方法
目前的试验标准[5-6]和方法中对避雷器放电计数器的计数部分有相关的试验和校验要求，但对其泄露电流监测部分并未做出相关规定。本文在此基础上对高压直流避雷器放电计数器的泄露电流监测器的校验方法进行了研究，提出了避雷器放电计数器的综合校验方法。
如图2所示，在避雷器计数器的传感器上端接入一个可调直流电流源，并串入一个直流毫安表，通过调节直流电流源的输出电流，并读取直流毫安表和泄露电流监视器的示数，并对比二者之间的差值从而达到校验泄露电流监视器的要求。
在校验计数器时，需要输入一个冲击电流，检验其是否能准确动作。图3即为标准冲击电流发生电路原理图。由表1中避雷器计数器的参数可知，要能满足目前云广、普侨直流输电工程中普遍采用的高压直流避雷器计数器的校验要求，使计数器准确动作计数，则仪器的输出电流波形[6-9]应不小于1000A(8/20μS)、200A（30/60μS）。
1）泄露电流监视器校验部分：可调直流恒流源，输出0-20mA范围内的可调直流电流；0.5级直流毫安表。
2）计数器校验部分：输出不小于1000A(8/20μS)、200A（30/60μS）冲击电流波形。
5 结论
目前用于高压避雷器计数器的校验仪器其功能单一：一是仅能进行计数器的校验，不能对泄露电流监测器进行校验；二是输出电流有限，不能对直流高压避雷器计数器进行校验。 本文提出的避雷器计数器综合校验仪轻便、使用安全、输出参数可调，满足现场校验需求，确保了校验的有效性。目前该综合校验仪已在上述云广、普侨直流工程的预防性试验中投入使用，校验结果准确，改变了之前对计数器校验可靠性低、项目单一的情况，为运检人员及时、正确的掌握避雷器动作情况及运行状况提供了有效保障。
参考文献
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论文作者:张绍伟1,管少辉2
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/26
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