摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，针对现有避雷器带电测试方法（阻性电流基本波法）抗干扰性能差，容易导致避雷器阻性电流测试数据异常等实际问题，提出研究一种基于避雷器三相全电流相角比较的避雷器带电测试方法，结合红外测温以及局放测量技术等多维度分析手段，最后通过现场实测，证明了该技术能有效地滤除现场干扰，准确地反应避雷器性能状态。
关键词：避雷器；带电测试；异常分析；干扰因数；三相全电流；相角比较法
引言
氧化锌避雷器（MOA）是现代电力系统中过电压保护的重要器件。由于长期工作在室外，其内部很容易老化以及受潮，这不仅影响氧化锌避雷器的工作效果，更容易引起事故。为保证其发挥正常作用，需要定期进行检测。即在停电的直流试验项目上，再增加使用试验变加压的阻性电流测试，则愈加凸显出各种弊端，同时也不利于系统以及电网的迅速发展。因此，本项目设计一台在运行电压下检测氧化锌避雷器阻性电流的测试仪器，它通过无线传感技术解决常规带电测试仪所面临的的接线及抗干扰问题，明显提高试验结果的准确度、试验安全性和工作效率，便于对避雷器开展定期的带电测试工作，根据测试结果进行分析，以便能够对异常设备开展实时性的跟踪监视，准确分析缺陷的发展状况，便于做出合理的检修计划，因此具有较高技术先进性和较好的实用性。
1氧化锌避雷器测试干扰排除的意义
氧化锌避雷器通常采用氧化锌阀片的绝缘结构，阻性电流是衡量避雷器绝缘性能优劣最直接、有效的参数，在设备的运行过程中准确检测阻性电流的大小尤为重要。因此，本仪器采用了嵌入式计算机系统，具备极强的数学运算功能，并且专门设计和使用了一种以快速傅里叶变换（FFT）为核心的纯数学方法，来准确求取全电流中阻性电流的分量。即取线路PT的二次计量电压信号，通过无线发射装置，将电压信号传输到控制主机，经过数模转换模块将模拟信号转换为数字信号，再由控制器根据电压、相位以及避雷器全电流计算出阻性电流。
为此，现阶段我们主要采用的是带电测试，通常测试的参量为全泄漏电流、阻性电流和功率损耗，从阻性电流的反应情况来评价避雷器属于受潮、污染还是设备老化，而测试过程出现的设备功率增加，温度升高，主要反应氧化锌避雷器的劣化程度。所有导体之间都存在耦合电容，故不可避免地存在相间及空间干扰。对氧化锌避雷器而言，干扰因素的存在会导致测试结果出现误差，无法反应避雷器的真实状态，例如避雷器的阀片劣化、内部受潮等，都会因为干扰因素而无法精准检测，因此，我们必须设法消除氧化锌避雷器带电测试中的干扰问题，提升测试数据的精准度。
2试验过程中的干扰分析
（一）避雷器两端电压中谐波含量的影响因为MOA是接在母线上的，运行电压可以直接作用在避雷器上，而其中的谐波电压的幅值和相位均影响MOA阻性电流的测量值。谐波状况不同，可能使测得的结果相差很大。而阻性电流基波分量基本不受谐波成份影响，因此在谐波干扰比较严重的情况下测量应以阻性电流基波分量为准。（二）避雷器相间的干扰高压场地的避雷器通常是三相一字排开的，由于不同相之间会存在杂散电容，因此对MOA进行带电测试时，会受到相间干扰影响。主要是A、C相受到B相的影响，B相由于在中间，综合影响较小。A、C相电流相位会往B相方向偏移，一般偏移角度2°～4°左右。根据投影法可得，A相阻性电流增加，C相变小甚至为负。我们班组所使用的仪器是可以进行自动补偿的，其原理是假定B对A、C相的影响是对称的，测量出Ic超前Ia的角度Φca，A相补偿Φ0a=（Φca-120°）/2，C相补偿-Φ0c=（Φca-120°）/2。这种方法实际上对A、C相阻性电流进行了平均，也有可能掩盖问题。因此还是建议考核没有进行补偿的原始数据。（三）避雷器外表面污秽的影响MOA外表面的污秽，除了对阀片柱的电压分布的影响而使其内部泄露电流增加外，表面泄露电流对测试精度的影响也不能忽视。污秽程度不同，其外表面的泄露电流对MOA阻性电流的测试影响也不一样。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（四）温度和湿度对测试结果的影响由于MOA的阀片在小电流区域具有负的温度系数，加之内部空间较小，散热条件较差，同时有功损耗产生的热量会使阀片的温度高于环境温度。这些会使MOA的阻性电流增大。通常情况下，温度越高，泄露电流越大。
3红外测温以及局放测试
3.1红外测温应用
避雷器劣化导致阻性电流增加，将引起内部温度升高，通过红外测温的方式能直观地反应避雷器的劣化情况，目前的红外测温能锁定到设备的各个部位，误差能控制在0.5℃范围内。通过大量的现场实地测温，同个站点运行正常的避雷器三相对比，各位置的温度基本一致。
3.2局部放电测试应用
当避雷器内部出现劣化，或者某个部位接触不良时，内部会产生悬浮电位，电位随外电场整体电压而变化，电场强度达到一定程度会产生放电现象。借助避雷器局部放电测试仪进行三相同时检测，观察其相位与幅值，若三相同时有，且为同极性相位，则为外部干扰，若一相幅值较大，其他两相不明显，则避雷器内部可能存在放电现象。由于局放测试仪对空间电磁场要求较高，故这种方法作为辅助判别的手段。
4加强技术的改善
在带电检测过程中，应当要加强技术的改善。第一，在检测过程中应当要先对外观进行检查，特别是对底座的检查，检查其是否存在脱落、屏蔽线松动甚至是回路异常等情况，采用二次电压法，发挥在线监控系统的作用，尽早排除故障，避免其发生误判断的问题。第二，部分避雷器中设置了在线检测器，在检测的过程中要对数据进行自己记录，并对数据尽心高对比和分析，为故障判断提供数据。第三，为了提高检测结果的准确度，需要借助先进的带电检测仪器来进行检测，相关检测单位及人员应当要根据实际需求选择合适的检测仪器，并选取多个检测仪器和方式来进行检测，避免单一的手段影响了检测结果的准确性。如：红外热像仪、局部放电测试仪、超声波带电检测仪、激光测距仪、风速仪、温湿度计等。
5 提高测试人员的综合测试能力
提高测试人员的综合测试能力对检测结果的准确性有着直接的影响。第一，加强理论知识水平的提升。相关单位应当要加强测试人员理论知识水平的培训，使其能够掌握更多关于氧化物避雷器带电测试以及停电测试的相关理论知识，避免其在现场测试的过程中出现逻辑混乱的情况。第二，加强专业操作能力水平的提升。测试人员的操作水平对测试准确性有着直接影响，因此，相关单位应当要加强测试人员的操作水平，把握更多细节、全面了解先进仪器的使用方法，避免人为操作因素产生误差。
结语
文章首先阐述了现有避雷器带电测试方法（阻性电流基波法）可能导致误差各种问题，提出研究一种基于三相全电流相角比较的避雷器带电测试技术，结合红外测温以及局放测量技术进行多维度诊断分析，并经过现场实测，提高了避雷器带电测试的抗干扰性，减少了避雷器停电试验诊断的次数。
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论文作者:施叶玲
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30