摘要：新入网的避雷器在线监测仪必须经过校验检查过电压动作次数和电流表指示准确性后才可投入运行。近年来工程投运中，经常发现避雷器在线监测仪电流表指示故障的缺陷，给工程安全顺利投运带来一定的困扰；同时运行中的避雷器在线监测仪由于密封不良，其监测电流表在运行中可能进入水分或潮气，使内部元件锈蚀，或其他原因造成监测电流表不能正常动作，泄漏电流指示不准确。
关键词：避雷器；在线监测仪；试验装置；准确率；
一 实例方案
根据避雷器在线监测仪试验装置的功能现状，对现有的避雷器在线监测仪试验装置进行全面改进与优化，使其能反映在线监测仪电流表指示避雷器泄漏电流的准确性，同时装置实现小型化，适应工程现场的恶劣多变环境，便于现场高效应用。装置改进方案原理图如图1所示。使用电压发生器产生电压加至模拟避雷器模块，产生模拟避雷器泄漏电流，采用高精度的电流测量模块进行100%连续测量。其内阻必须远小于在线监测仪的内阻，最大程度准确测出模拟避雷器泄漏电流大小。通过高精度电流测量模块的电流值与在线监测仪本身指示的电流值是否相近进行判断对比；增加微动校验模块，可以检查在线监测仪电流表指针指示是否卡针。使用电压发生器模拟雷电过电压，当高压发生作用于被试设备时，观察在线监测仪的动作计数器是否动作，同时设置过电压反击保护功能，保障试验人员工作安全。
图1 装置改进方案原理图
二 实施过程
装置输入电源模块经平波电路和调节电路后，传输给逆变电路单元。由电压发生器和模拟避雷器联合产生模拟避雷器泄漏电流作用于在线监测仪的电流表，同时设置微动调节单元和相应保护电路，控制各电路单元处于正常工作状态，并经高精度电流测量单元进行测量，即确保准确测量出模拟避雷器泄漏电流的大小，与在线监测仪电流表指示的电流值是否相近进行判断。由内置电压发生器产生模拟避雷器过电压且保护电路处于工作状态，作用于在线监测仪的动作计数器，通过观察动作计数器动作的准确性和可靠性进行分析判断。各测试数据经调节电路后由显示单元进行显示。改进后的试验装置可以采用内置充电电源供电，或可直接将电源插接至充电口进行供电使用。接地端设置更为合理，可有效防止感应电压和泄漏电流对试验人员的伤害。为更好地显示仪器的设置参数和测试数据，采用了大屏的黑白液晶屏，显示更加方便快捷。改进后的装置可以进行设备的带电运行状态或不带电情况的校验试验，功能更加全面。改进后的装置原理有所变化，对应的操作面板功能也有较大变化，从而导致装置的现场检查校验试验操作流程也有较大变化，其变化情况如下：校验在线监测仪电流表的准确度。将仪器模拟的避雷器在运行状态时的持续电流通过在线监测仪电流表，并比较仪器测量值与在线监测电流表指示的测量值。首先，用测试线从装置“电流输出”的一端连接至在线监测仪高压端即电流表的上端，用测试线从“电流输出”的另一端连接至在线监测仪的低压端即电流表的下端。打开电源设置至“电流输出”，将工作状态设置为“停电”或“在线”，分别对应用“电流切换”按钮切换至“1 mA”或“10 mA”。按下启动按钮，再调节“电流调节”电位器，装置液晶屏显示输出的电流与被测的在线监测仪的电流表作比较（微动或卡针），电流误差在相关标准要求误差内为合格。通过模拟雷击电压校验在线监测仪（放电计数器）过电压动作记录准确性。用测试线从仪器“电压输出”的一端连接至在线监测仪（放电计数器）的高压端，用测试线从“电压输出”的另一端连接至在线监测仪（放电计数器）的低压端。打开电源，设置电压输出，按下按钮“动作测试”，仪器将发出“嗒、嗒、嗒”的声音，在线监测仪（放电计数器）的指针将连续动作且相应的计数器数字应连续进一位，则说明在线监测仪（放电计数器）动作试验正常。若在线监测仪（放电计数器）不能动作，则调整“电压调节”电位器，增加输出校验的冲击电压幅值（顺时针调整为增加电压）直至动作为止，测试完 后关断电源。在线监测仪检查试验接线示意图如图2所示。
图2 在线监测仪检查试验接线示意图
三 应用与效果
1 现场应用情况
装置规格尺寸为31 cm×25 cm×14 cm，重约5 kg，使用环境温度为－20～+40℃，使用环境相对湿度要求为不大于80%。由于改进后的装置便携式和小型化的特点仍未改变，同时又适应比较恶劣的工作环境，因此在工程现场有极大的应用和推广价值。改进后的装置采用电压发生器、模拟避雷器、高精电流表组合产生测量连续比对泄漏电流。基于电力电子技术，由高精度电流表进行比对测量。由内置电压发生器产生电压加至模拟避雷器产生泄漏电流作用于在线监测仪的电流表，并经电流测量单元进行测量。电流测量单元内阻远远小于在线监测仪电流表内阻，实现电流指示100%可以连续比对。同时，采用高精度元器件，设置相应保护电路，控制各电路单元处于正常工作状态，保证电流测量全量程误差≤±1.0%，小于厂家产品设计标准±5.0%。设计采用电流微调节电路实现避雷器在线监测仪电流表指针微动校验功能。电流微调节器由高增益运算放大器和比例-积分环节组成PI调节节器。装置电流输出更缓慢、连续，能量输出小而平顺。电流调节微输出≤0．001 mA/圈。电流微调节器有多个输入端，以便将电流给定信号、电流反馈信号以及其他信号进行综合控制；最大功率微输出≤0．1 mW/圈。功率调节模块输出电流、电压可以微调控制，且有平波电路、精细控制电路等单元处理使输出功率更稳定，可靠。
2 现场应用效果
试验装置可以采用干电池和市电灵活两用，同时实现避雷器在线监测仪电流表和计数器全面校验，适用于各种类型的避雷器在线监测仪的现场校验检查试验，可以减少人工操作和判断时间，提升现场试验工作效率和质量，可确保入网设备质量，避免由该设备缺陷造成多余停电时间，带来不必要的经济损失。2016年对该装置改进后，现场避雷器在线监测仪的校验准确率进行统计分析。由于对避雷器在线监测仪电流表指示指针缺陷检出率提高，从而避雷器在线监测仪校验准确率由2015年的89．9%上升至2016年的97．2%，改进后对提升该类设备的检查校验质量效果明显。同时，2017年1月份和2月份对某地区所有基建安装工程中避雷器在线监测仪的现场校验进行分析发现：该类设备校验检查情况良好，装置功能优化与改进后不仅提升工作效率，且该类装置的现场检查校验质量有了更高的保障。
总之，以解决工作实践中遇到的实际问题为目的，改进与优化避雷器在线监测仪检查试验装置的校验功能，并通过现场应用取得有益的效果，提升了该类设备检查校验的准确率，确保入网设备质量。
参考文献：
［1］曹黄山．避雷器在线监测仪试验装置的改进与应用.2017.
［2］黄晋竣．高压避雷器计数器有效校验方法研究及有效校验装置研制． 2017.
论文作者:徐春,施立寅,王晓春
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
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