摘要：金属氧化物避雷器以其良好的非线性伏安特性和通流能力，在我国电力系统得到了广泛应用。对氧化锌避雷器运行状态有效的监测与分析是保证其安全稳定运行的必要条件。随着对供电可靠性和供电质量要求的不断提高，停电试验越来越难以满足电网发展需求，因此带电测试越来越凸显重要作用。而如何分析和排除干扰，进行检测数据的分析处理是氧化锌避雷器现场带电检测的前提条件。
关键词：金属氧化物；避雷器；带电测试
一、避雷器的主要特点
金属氧化物避雷器（MOA）又称氧化锌避雷器，MOA是用氧化锌阀片叠装而成的，这种避雷器取消了放电间歇，解决了因放电间歇放电时限及放电稳定性引起的各种问题，由于氧化锌阀片具有良好的非线性特性，使氧化锌避雷器相比较老式避雷器的特性和结构都发生了改变。传统的避雷器已渐渐被金属氧化锌避雷器取代。
金属氧化锌避雷器具有的优点：（1）基本无续流，耐多重雷击或多次操作波的能力强。（2）伏安特性对称，正、负极性过电压保护水平相当。（3）可以不用串联间隙，动作快，伏安曲线平坦，残压低，不产生截波。（4）阀片可以并联使用，因此对增大通流和降低残压都容易实现，为组装超高压避雷器提供了方便（5）可降低保护设备的绝缘水平，降低投资。（6）结构简单，体积小，质量轻，易于大规模生产和运输。
氧化锌避雷器在保护电力系统安全运行上担当十分重要的的作用，但其结构上无放电间歇，当避雷器进入工作状态阀片上有电流流过，使内部开始发热。ZnO阀片长期承受工频电压、冲击电压及受潮等内外因素的影响下，引起ZnO阀片老化，其阻性电流不断增大，损耗增大。使氧化锌避雷器内部阀片温度不断升高直至最后发生热崩溃。随着运行时间的增加，氧化锌阀片在长期运行电压下老化的问题变得突出起来。为检验氧化锌避雷器的老化情况，确保设备正常运行，依据DL/T965MOA定期进行检验：
二、影响避雷器泄漏电流大小的因素
衡量MOA性能好坏的重要标志之一就是避雷器泄漏电流的大小，其阻性电流较小，再加上各种干扰因素的影响，会对避雷器泄漏电流的测试结果带来较大误差，往往导致对设备现状的误判。
（一）温度的影响
温度是影响避雷器泄漏电流大小的重要因素，MOA运行在小电流区域，呈负温度特性，电流超过100mA时温度的影响变化才变小。所以当温度升高时，泄漏电流的测量值就会增大。由于避雷器内部空间狭小，不能及时散热，当电阻片的温度过高时，又会导致避雷器的阻性电流增大。
（二）污秽的影响
外表面的污秽也是影响避雷器泄漏电流大小的重要因素，避雷器外表面的污秽会影响电阻片柱的电压分布，从而导致泄漏电流增加。
（三）湿度的影响
在正常运行工况下，避雷器的泄漏电流很小，当湿度较大时，避雷器的泄漏电流明显增加，特别是在雨雪等天气，避雷器外套电流可能增加几十倍。为了确保避雷器泄漏电流测量结果的正确性，应该在湿度小于80%的环境条件下进行测量。
（四）均压环的影响
如果避雷器出厂时未安装均压环，而直接对避雷器进行全电流测量，在施工现场避雷器安装均压环之后再进行一次全电流测量时会发现：阻性电流峰值的测量值比出厂值偏大，这就表明均压环对测量结果有显著影响。实际经验表明，均压环发生倾斜时对避雷器泄漏电流也有影响，当均压环不是处于水平状态时，将会使测量得到的泄漏电流增大。
（五）试验设备的影响
试验设备的工况，是否经过有资质的质检单位校验。设备是否受潮，电源电压是否稳定，对泄漏电流的结果都会有很大的影响。在试验之前需对试验设备和试验电源进行检查，确认设备状况良好。
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（六）加压线的影响
进行泄漏电流试验时，需注意试验设备的加压线是否悬空，是否与现场其它物件保持足够的距离，否则将会使测量得到的泄漏电流增大。
（七）手机、对讲机等物品发出的电磁波的影响。
本人在进行10kV避雷器泄露电流试验时，手机放置在操作台一旁，在升压的关键阶段，有电话打入，试验设备突然跳闸，查找各方面原因均未发现问题，在此试验过程结果均正常。对比其它相避雷器，试验均正常。推断可能为手机电磁波影响设备工作。
三、避雷器泄漏电流超标时处理办法
为了避免测量中各种因素对测量带来的影响，当测量得到的数据超标时，需对避雷器进行复测试验。如果复测试验得到的结果还是泄露电流超标，则表明避雷器本身存在质量劣化的情况，反之表明避雷器本身没有质量缺陷，是外界的干扰因素造成的泄露电流超标。在复测试验中，具体的排除外界因素影响的措施有：（1）将避雷器从设备上拆下，与设备完全断开，避免测试点电磁场的干扰；（2）反复擦拭避雷器表面直至外表面完全干净，干燥无水痕；（3）确保复测时处于湿度小于80%的环境条件；（4）确保均压环外观完好无凸起，凹痕；（5）使试验高压引线与避雷器的夹角约为90°，多余导线与地和其他设备保证安全距离。（6）确保试验设备的完好，无受潮、破损现象。（7）电源电压稳定，无波动、谐波。（7）排除温度影响，不在高温，烈日下进行试验。（8）试验时，试验设备手机、对讲机等能发出较强电磁波的设备。
四、避雷器泄漏电在线监测
目前氧化锌避雷器的监测方法主要有：总泄漏电流法、阻性电流三次谐波法、基波法和常规补偿法等。而在我国采用较多的是补偿法测量阻性泄漏电流。
氧化锌避雷器中的氧化物电阻片相当于一个电阻和电容组成的混联电路。在正常运行电压下，通过避雷器的电流很小，只有几十至数百微安，这个电流称做运行电压下的交流泄漏电流。它大致可分为三部分：（1）通过固定电阻片的绝缘材料的电流；（2）通过氧化物电阻片的电流；（3）通过避雷器瓷套的电流。当避雷器正常状态时，通过电阻片的电流是泄漏电流的主要成分，也可以认为通过电阻片的电流就是避雷器的总泄漏电流。氧化物避雷器的总泄漏电流中包含着阻性电流（有功分量）和容性电流（无功分量）。在正常运行情况下，通过避雷器的电流主要是容性电流，而阻性电流占很小一部分，约为10%～20%左右。当避雷器内部绝缘状况不良及电阻片特性发生变化时，泄漏电流中阻性电流分量就会增大很多，而容性电流变化不多。阻性电流增加会使电阻片功率损耗增加，电阻片运行温度也会增加，加速电阻片老化。因此，测量运行电压下的泄漏电流及其阻性分量判断避雷器运行状态好坏的重要手段。实践表明，夏季高温和冬季低温是氧化锌避雷器密封破坏的主要原因之一，而雷雨季节较频繁的过电压作用也可能大大加速氧化锌避雷器劣化。
补偿法测量阻性泄漏电流多使用LCD-4型阻性电流测量仪或类似设备，这种测试可在现场带电测量，且测量方便。但在进行测量时需要注意三点问题：
1）注意正确选取参考电压的相位。
2）现场试验测量回路应一点可靠接地，接地点的不稳定也会影响测量结果。
3）220kV及以上电压等级的避雷器在现场带电测量时应注意其相间干扰。
五、结论
随着金属氧化物避雷器在电力系统中应用的普及，为保证电力安全可靠运行，对其泄漏电流的研究关注也随之日益增长。本文通过讨论分析影响避雷器泄漏电流大小的因素，分享避雷器泄漏电流超标时一些实际应用过的处理方法，阐述了避雷器泄漏电流的在线监测阻性电流测试时的注意事项，希望对同仁有一定的借鉴意义。
参考文献
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论文作者:王路军,毛兴,唐志宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：避雷器论文; 电流论文; 氧化锌论文; 测量论文; 氧化物论文; 电阻论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第30期论文;