避雷器持续运行电压下泄漏电流带电检测培训.ppt

江苏省电力公司电力科学研究院2013年4月 避雷器持续运行电压下泄漏电流带电检测技术 主要内容 技术发展现状技术原理常用仪器操作与结果分析应用案例 密封圈 采用具有持久抗腐蚀及抗老化性的材料 通过多层铝保护板组合 实现线 面密封结合 防爆膜 印刷电路板或铝片 防止磁套爆炸 盖板和底座 铸铁制成 起支撑 连接 固定作用 瓷套 采用高强瓷烧制而成 大小伞结构 具有良好的防污性能 氧化锌电阻片 氧化锌加入其他金属氧化物添加剂 正常工频电压下呈高电阻 隔弧筒 由耐高温 耐电弧的环氧树脂制成 防止避雷器内部起弧时 弧道部分瓷壁短路时受热不均匀而炸裂 压力释放装置 在避雷器两端 用于释放由于系统故障而造成的避雷器内部闪络或长时间通电升高的气体压力 防止避雷器瓷套爆炸 发展现状 基本结构 发展现状 避雷器主要检测内容 绝缘电阻 持续运行电压下泄漏电流 直流1ma下的参考电压u1ma 0 75u1ma下的泄漏电流 带电 需停电 需停电 需停电 发展现状 全电流 包含了避雷器表面的泄漏电流 内部的泄漏电流以及本体电容电流等的总和 它不能有效反映避雷器内部绝缘 支架绝缘 内壁绝缘 氧化锌片的质量等 的真实运行情况 阻性电流 可以清晰准确的分析出避雷器的运行状况 为状态检修工作提供最直观的数据以供判断 技术原理 检测原理 技术原理 技术原理 检测原理 避雷器的泄漏电流大致可分为三部分 通过氧化锌电阻片的电流 通过固定电阻片的绝缘材料的电流 通过避雷器瓷套的电流 通过电阻片的电流是泄露电流的主要成分 认为是避雷器的总泄露电流 1 阻性电流 10 20 2 容性电流 主要 几十至数百ua 技术原理 检测原理 氧化锌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 而阻性电流只占很小一部分 但当避雷器内部绝缘状况不良以及电阻片特性发生变化时 泄漏电流中的阻性分量就会增大很多 而容性电流变化不多 避雷器阻性电流的增加会使电阻片功率损耗增加 电阻片运行温度也会增加 从而加速电阻片的老化 因此 测量运行电压下的泄漏电流及其阻性分量是判断避雷器运行状态好坏的重要手段 技术原理 阻性电流增加原因 避雷器的内部受潮而产生的内部绝缘下降a 避雷器在制造中由于在正常的气候条件下进行组装 留存有一定的湿度 b 避雷器内部的绝缘材料的吸潮性或者内部有潮气而没有将其排除进行组装 投入运行以后缓慢的释放 c 本体本身与密封口的呼吸作用 d 外瓷套本身材料老化或者呼吸作用 避雷器的氧化锌片本体在通流负载下质量发生变化a 大雷电流冲击引起积累效应 b 较高的内部过电压冲击 c 长期运行电压下的自然老化 d 氧化锌片的通流容量与实际的通流量不符合加剧老化 主要原因 技术原理 检测方法 容性电流补偿法容性电流补偿法是以去掉与母线电压成 2相位差的电流分量作为去掉容性电流 从而获得阻性电流 谐波分析法谐波分析法是采用数字化测量和谐波分析技术 从泄漏电流中分离出阻性电流基波值 投影法目前避雷器带电测试仪常用方法 技术原理 检测方法 常用的避雷器带电测试是以获得避雷器运行时的全电流ix 以避雷器电压u为基准向量 通过比较ix与u的相位 将ix中阻性分量ir与容性分量ic分离出来 从而根据阻性分量ir的变化来判断避雷器的运行状况 全电流 将试验设备的电流回路并联于避雷器泄漏电流监控仪两端获得母线电压相位 将试验设备电压回路并联接到被测相母线pt二次 单相测试 三相测试电压信号有线传输 无线传输 常用仪器操作与结果分析 试验仪器与操作流程 常用仪器操作与结果分析 试验仪器 常用仪器操作与结果分析 试验仪器1 常用仪器操作与结果分析 试验仪器1 常用仪器操作与结果分析 试验仪器2 常用仪器操作与结果分析 试验流程 常用仪器操作与结果分析 试验流程 常用仪器操作与结果分析 操作要点 常用仪器操作与结果分析 1 仪器主机接地 2 取全电流 单相或三相接线 电流回路并联于避雷器泄漏电流监控仪两端 3 取参考电压 单相或三相接线 电压回路并联接到被测相母线pt二次电压端子上 可获得母线电压的相位 4 如用感应板放到b相moa底座 5 为减少隔离器耗电 若采用有线传输方式 应关闭发射开关 6 隔离器不插信号插头无法通电 无线传输要先插天线后开发射开关 隔离器放到pt端子箱上比放到地面上能增加发射距离 7 连接pt电压的电线上都有100ma保险管 不要用其它规格保险管或导线代替 8 仪器只能用于低压小电流测试 所有引线必须远离高电压 安全措施 常用仪器操作与结果分析 对本检测项目进行安全危险源辩识 特别是严禁pt二次短路 严格执行国家电网公司电力安全工作规程 健全工作票制度 委托方负责 和监护人制度 带电部位保持安全距离 在生产工作场所配备足够安全帽 所有试验人员正确佩戴 进入现场时 注意警戒标志 对明显危及人生安全的工作场所 禁止进入 生产场所按照规定着装 结果判断 常用仪器操作与结果分析 根据阻性电流大小 增长趋势判断 将测试数据与往年历次的测试结果做比较 同时应与其他两相的测试结果比较 如果运行电压下全电流 阻性电流或功率损耗 其测量值与初始值比较没有明显变化 则说明避雷器性能完好 而当阻性电流增加50 时则应分析原因 加强监测 适当缩短检测周期 当阻性电流增加1倍时 则应停电检查 阻性电流分量大于全电流的25 具备带电检测条件时 宜在每年雷雨季节前进行本项目检测 通过与同组间其它金属氧化物避雷器的测量结果相比较做出判断 彼此应无显著差异 根据经验 可按照如下方式判断 误差分析 常用仪器操作与结果分析 1 电磁场干扰 一般在常规的变电站进行避雷器带电测试 周围电磁场较为复杂 电磁干扰对测试结果或多或少存在影响 利用角度补偿来消除运行中三相避雷器的相互电磁影响 一定程度上减小了电磁干扰给测试结果带来的误差 或者测试数据的偏差一般都在可接受范围内 但在变电站复杂的电磁环境中 既有母线侧的干扰 又有相邻线路的干扰 采用角度补偿是无法将这些干扰完全消除的 解决措施 遇到这种情况可通过其他方法如谐波法等来进行校验 也可通过历年的带电检测数据以及停电试验数据进行综合分析判断 判定避雷器是否合格 误差分析 常用仪器操作与结果分析 2 温湿度影响 避雷器内部空间较小 散热条件较差 有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度 会使避雷器的阻性电流增大 实际运行中的避雷器电阻片温度变化范围很大 因此阻性电流的变化范围也很大 另外避雷器在湿度比较大的情况下 瓷套的表面泄漏电流增大 尤其是雨雪天气 瓷套电流会成倍增加 总之 在不同温湿度下 避雷器的泄漏电流 阻性电流以及角度将发生变化 从而影响带电检测的准确性 解决措施 对同一台 组 避雷器进行跟踪检测 应尽可能选择在相近的季节测试 尽量选择天气晴朗 相对湿度小等均合适的条件下测试 这样历年得到的测试数据才有比较的意义 误差分析 常用仪器操作与结果分析 3 避雷器表面污秽 由于避雷器多数运行于户外 其瓷套极易受到环境灰尘的污染 这些表面污秽不仅影响电阻片柱的电压分布而使其内部泄漏电流增加 同时也使外表面泄漏电流明显增大 由于避雷器本体的阻性电流较小 因此即使较小的外表面泄漏电流也会给测试结果带来偏差 解决措施 利用带电测试前的停电机会 试验人员用酒精擦拭避雷器的表面 使表面污秽得到处理 送电后再进行带电测试 此外 针对避雷器表面污秽给带电检测带来的误差 可以采用屏蔽法来消除避雷器表面泄漏电流加以解决 在带电检测时可以再避雷器靠底座附近瓷套上加装表面屏蔽环 保证屏蔽环紧密接触瓷套表面并可靠接地 让表面泄漏电流通过屏蔽环旁路流入地 而不经过测试仪 这样可大幅度地消除表面泄漏电流的影响 以排除避雷器表面污秽给测试结果带来的误差 案例分析 案例一 测试结果正常 案例分析 案例一 案例分析 某变部分避雷器带电测试情况 将检测数据进行三相比较 与初始值相比 未发现明显变化 避雷器状态正常 案例二 案例分析 避雷器在外界环境变化因素下 在测试仪器上测量的电流的读数会随之而发生变化 但变动属于正常可控范围 不同环境下的泄漏电流值 案例三 案例分析 在正常状态下阻性电流分量要比电容电流分量小得多 避雷器的全电流为680 700 a左右 而阻性电流基波峰值只有150 180 a左右 此时容性电流的数值接近于全电流 避雷器泄漏电流表 案例三 案例分析 以2009年3月16日的数据计算说明 容性电流分量计算 ic 682 a阻性电流有效值是 ir 188 1 414 133 a 有效值 当阻性电流峰值增加到300 a的时候 全电流达到714 a 仅比695 a大了19 a 增加的比例是3 但是阻性电流峰值恰恰增加了近112 a 增加的比例达到了60 所以阻性电流增大对全电流增大的幅度并不大 全电流不能快速 正确发现避雷器内部的质量变化 而阻性电流才能是有效的 可靠的反映氧化锌避雷器内部的质量变化 案例四 案例分析 某330kv变电所氧化锌避雷器运行实测结果表 c相避雷器的阻性电流ir在超过0 3ma 峰值 后 增长速度很快 为投运初期的20倍 于是将该相避雷器退出运行 进行解体检查后发现 该相避雷器内部应装配条件不合格已受潮 案例五 案例分析 持续电流测量结果 案例五 案例分析 停电试验数据 总结 避雷器运行电压下泄漏电流检测是