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摘要：近些年来，金属氧化物避雷器在电力系统得到了广泛应用，金属氧化物避雷器运行状况的好坏直接影响着电力系统安全运行。因为供电可靠性要求主网避雷器全部采用带电测试替代停电试验。而常规的停电测试其缺点是停电次数多，减少设备可用系数，减少供电量，电气操作次数增多，出线间隔受电网运行方式影响。所以金属氧化物避雷器进行带电测试对提高电力系统供电可靠性显得尤为重要。
关键词：金属氧化物；避雷器；带电检测
1金属氧化物避雷器带电检测原理
金属氧化物避雷器（MOA）主要由多个氧化锌电阻片串联而成，并通过一定的连接方式使之固定在绝缘瓷套中。在交流电压下，流过MOA的电流包含阻性电流（有功分量）和容性电流（无功分量）通常，流过避雷器的主要为容性电流，阻性电流相对较小，仅占很小一部分约为10%～20%，但当MOA老化或者阀片受潮后，导致可变电阻阻值下降，阻性电流增大。由于MOA阀片的非线性，阻性电流的变化为非线性，因此MOA运行参数可简化等效为一个可变电阻和一个不变电容的并联电路，如图１所示。
现场试验表明二次电压法既能测量阻性电流基波分量，也能测量阻性电流各次谐波成分，对避雷器受潮以及电阻片老化情况均能准确判断，而且现场使用方便、操作简单，适应MOA各种运行条件。
（2）高频局部放电检测。高频局部放电检测技术是指对频率介于3～30ＭＨｚ的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。利用高频钳形电流互感器，直接从避雷器末端抽取放电电流脉冲信号，依据信号的等效时长和等效频率对系统采集到的信号中的各种成分进行分离分类，再将其放电特征与专家库中的放电特征进行比较，能够灵敏的识别设备故障。
（3）红外热像检测。红外热像检测技术主要是利用红外热像仪探测物体发出的红外辐射，并将物体辐射的功率信号转换成电信号，通过成像装置的输出模拟被扫描物体表面温度的空间分布，得到与物体表面热分布相应的热像图。MOA故障主要包括受潮和老化，一般都以电气元件发热为特征，整体温升增大，相间温差也增大，故障相的温度较正常相偏高，一般通过红外热像仪即能检出设备温度变化。
2.2带电诊断的方法
（1）利用阻性电流与全电流比例关系判断在持续运行电压下其有功功率损耗（阻性电流IR）比较小，阻性电流IR应小于全电流IX的25%。当MOA阀片老化、受潮或受到破坏，其有功损耗必定增加，阻性电流IR在全电流IX中所占比例明显变大。当10%＜IR／IX＜20%时，一般可判别MOA运行良好；当25%＜IR／IX＜40%，可增加检测频度、密切关注变化趋势，并做数据跟踪分析；当IR／IX在40%以上时，应考虑退出运行，进一步分析故障原因。
（2）利用电流超前电压角度判断。当运行中的MOA受潮或劣化时，全电流、阻性电流、容性电流都将增大，但阻性电流的增加远大于容性电流增加量，电压电流夹角φ将减小。因此可以通过φ（90°－φ相当于介损角）值判断更有效。φ大多在81°～86°。按“阻性电流不能超过总电流的25%”要求，φ不能小于75.5°。
实际上，φ＜80°时应当引起注意。评价MOA性能时，应考虑直线排列的三相避雷器，相间干扰产生误差：Ｕ相φ值减小2°，Ｗ相φ值增大2°。
（3）利用谐波数据分析判断。如果阻性电流占全电流的百分比明显增长，其中，基波的增长幅度较大，谐波的增长不明显，一般表现为污秽严重或内部受潮，如果阻性电流谐波的增长较大，基波增长不明显一般变现为老化。
（4）结合红外测温、高频局放进行联合诊断。受潮初期，通常先引起故障元件自身发热增加；受潮严重后，对于多元件结构的MOA，可引起非故障元件发热超过故障元件发热，表现出局部热特征，引起局部放电效应。老化则表现为整体或多个元件普遍发热的特征，但如果各阀片老化程度不同，也可表现为分布电压不均匀和局部发热轻重程度不一的特征。因此，利用这些特点就可通过红外测温、高频局部放电来判断设备是否存在缺陷。
3结语
总而言之，金属氧化物避雷器带电测试是状态检修获取即时数据的重要手段之一，其允许在工作电压下对运行设备进行试验检测，通过测量分析的特征量对避雷器的可靠性及设备状态预测，可及时发现避雷器存在的隐患，及时掌握避雷器健康情况，为电网安全、稳定运行提供可靠保障。
参考文献：
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[2]变电设备带电检测技术的应用探讨[J].石远东.技术与市场.2016.
[3]变电设备带电检测技术的应用探讨[J].李琼霞.电子技术与软件工程.2015.
[4]带电检测大数据的分析与应用研究[J].万轶伦，张毅洲，汤蕾.科学技术创新.2018.
作者简介：
侯西正（1990.10.16-）；男；山东济宁；汉族；硕士研究生；工程师；电气试验；高压电气试验；带电检测；油气化验；国网山东省电力公司枣庄供电公司。
朱宜东（1984.03.14-）；男；山东枣庄；汉族；硕士研究生；工程师；试验班副班长；高压电气试验；带电检测；油气化验；国网山东省电力公司枣庄供电公司。
论文作者:侯西正,朱宜东,焦祥臻,孟晨平,张严伟
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
标签：电流论文; 避雷器论文; 氧化物论文; 枣庄论文; 金属论文; 局部论文; 电压论文; 《河南电力》2018年14期论文;