氧化鋅避雷器特性測(cè)試儀的技術(shù)參數(shù)

一、概述：
    氧化鋅避雷器測(cè)試儀用于氧化鋅[MOA] 泄漏電流的測(cè)量分析。主要是用于測(cè)量阻性電流，從而分析氧化鋅老化和受潮的程度?，F(xiàn)場(chǎng)帶電測(cè)試符合中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL474.5—92現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則—避雷器試驗(yàn)》的要術(shù)。也可用于實(shí)驗(yàn)室做出廠和驗(yàn)收試驗(yàn)。
二、儀器面板結(jié)構(gòu)圖：

    

三、主要技術(shù)指標(biāo)：
    參考電壓輸入范圍（峰值）： 10-400V
    全泄漏電流測(cè)量范圍(峰值)： 0-10mA
    阻性電流測(cè)量范圍(峰值)： 0-10mA
    容性電流測(cè)量范圍(峰值)： 0-10mA
    角度測(cè)量范圍： 0°-360°
    功耗： 4W
    系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確度： (讀數(shù)5% + 5個(gè)字)
    交流電源： AC 220V 10%，50Hz 1%
    內(nèi)附直流電池： DC 12V 2A
四、接線圖:
  1. 實(shí)驗(yàn)室接線圖
    

    本方法需配可調(diào)交流高壓電源，電壓信號(hào)輸入接到試驗(yàn)變壓器的測(cè)量?jī)x表端，氧化鋅避雷器一端接高壓，另一端經(jīng)一保護(hù)器接地，與儀器的地在聯(lián)接在一起。交流電流信號(hào)輸入端接到避雷器的下端和地。
  2. 在線接線圖（帶電測(cè)試）
    

    在線測(cè)量時(shí)電壓信號(hào)輸入端接到與被測(cè)避雷器位于同相PT的二次測(cè)，電流信號(hào)輸入端接到避雷器的計(jì)數(shù)器兩端，儀器的接地端接至計(jì)數(shù)器的下端并與地相聯(lián)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的要求，參照上述接線方式正確聯(lián)線。
五、儀器的操作:
  1.接好聯(lián)線和儀器電源，打開(kāi)電源，屏幕上顯示如下圖4所示： 
    

    圖4 主菜單
  2.點(diǎn)擊系統(tǒng)設(shè)定菜單，出現(xiàn)下圖5所示菜單：

    在此菜單下，可以設(shè)定變比值和補(bǔ)償角。
    數(shù)字的輸入為:- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 . 循環(huán). 變比的輸入不能有負(fù)數(shù), 補(bǔ)償角的輸入只能笫一位數(shù)選擇負(fù)號(hào), 其余的輸入為錯(cuò)誤的輸入. 數(shù)據(jù)中間只能用一個(gè)小數(shù)點(diǎn).
    ↑：循環(huán)數(shù)字?！合蛴乙苿?dòng)位。數(shù)字輸完按返回即保存。
    *注意變比值的正確算法：
    試驗(yàn)變壓器變比的確定方法：這里的變比應(yīng)為高壓繞組與測(cè)量?jī)x表繞組的匝數(shù)比或電壓比。例如交流輸出額定電壓為50KV的試驗(yàn)變壓器，一般測(cè)量?jī)x表繞組的額定電壓為100V，所以變比為50KV/100V=500。在線變比的確定方法：以110KV避雷器為例，其變比為（110KV/ ）/（100V/ ）=1100。
    *輸入補(bǔ)償角的算法：
    在補(bǔ)償角為0時(shí), 先測(cè)出A相和C相的角度φ{(diào)φA和φC},然后用{φC-φA}/2=補(bǔ)償角， φA為正，φC為負(fù).
  3. 點(diǎn)擊數(shù)據(jù)測(cè)量菜單，出現(xiàn)下圖6所示菜單：{點(diǎn)擊數(shù)據(jù)測(cè)量菜單等計(jì)算機(jī)采樣完成即顯示數(shù)據(jù)，時(shí)間大約四十秒。轉(zhuǎn)換菜單時(shí)，按鍵時(shí)間要長(zhǎng)點(diǎn)等一個(gè)采樣周期完成。}
    

    補(bǔ)償角：已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可修改補(bǔ)償角度，但修改值只影響當(dāng)前顯示/打印數(shù)據(jù)，不能存儲(chǔ)。
    變比：PT或試驗(yàn)變壓器變比，顯示試驗(yàn)電壓U為輸入?yún)⒖茧妷篣ref與K乘積。由于K并不影響角度或電流量測(cè)量，也可以設(shè)置為1直接顯示U1。應(yīng)注意當(dāng)沒(méi)有U1輸入時(shí)，不能得到正確的測(cè)量結(jié)果。已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可修改電壓變比，但修改值只影響當(dāng)前顯示/打印數(shù)據(jù)，不能存儲(chǔ)。
    相位差：基波電流超前基波電壓的相位差，其中包含補(bǔ)償角度?？捎山嵌戎苯釉u(píng)價(jià)MOA性能，有相間干擾時(shí)要扣除干擾角度再評(píng)價(jià)。
  4.點(diǎn)擊數(shù)據(jù)查詢(xún)菜單，出現(xiàn)下圖7所示菜單： 
    

  5.打印輸出
    如需打印直接按屏幕提示操作，為了方便用戶(hù)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行分析、保存，儀器將100組的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，任由用戶(hù)選擇打印。（測(cè)量完畢后，用戶(hù)根據(jù)自己的需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。）
六、測(cè)量原理和數(shù)據(jù)分析
    儀器輸入PT二次電壓作為參考信號(hào)，同時(shí)輸入MOA電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)傅立葉變換可以得到電壓基波U1、電流基波峰值和電流電壓角度Φ（圖8）。因此與電壓同相分量為阻性電流基波值（Ir1p），正交分量是容性電流基波值（Ic1p）：
Ir1p=Ix1pCOSΦ Ic1p=Ix1pSINΦ考慮到δ=90°—Φ相當(dāng)于介損角，直接用Φ評(píng)價(jià)MOA也是十分簡(jiǎn)捷的：沒(méi)有“相間干擾"時(shí)，Φ大多在81°~86°之間。按“阻性電流不能超過(guò)總電流的25%"要求，Φ不能小于75.5°，可參考下表對(duì)MOA性能分段評(píng)價(jià)： 
    

    實(shí)際上Φ<80°時(shí)應(yīng)當(dāng)引起注意。
    

    圖8投影法 圖9、一字排列避雷器的相間干擾
  1.相間干擾
    現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，一字排列的避雷器，中間B相通過(guò)雜散電容對(duì)A、C泄漏電流產(chǎn)生影響：A相φ減小2°左右，阻性電流增大；C相φ增大2°左右，阻性電流減小甚至為負(fù)；B相基本不變，這種現(xiàn)象稱(chēng)相間干擾(圖9)。
  2.擾下MOA性能評(píng)價(jià)
    a.建議用本相PT二次電壓測(cè)量本相MOA電流，補(bǔ)償角度均為0，即測(cè)量時(shí)不考慮相間干擾。試驗(yàn)室測(cè)量不應(yīng)使用補(bǔ)償角度（Φ0=0）。評(píng)價(jià)MOA性能時(shí)可考慮相間干擾。按相間干擾的對(duì)稱(chēng)性，以B相Φ為準(zhǔn)，A相Φ減小的數(shù)值基本等于C相Φ增加的數(shù)值，由此可以估計(jì)相間干擾角度。例如A相Φ偏小2°，C 相Φ偏大3°，則相間干擾大致為2.5°，評(píng)價(jià)MOA性能時(shí)，A相Φ+2.5°，B相Φ不變，C相Φ—2.5°。
    b.如果測(cè)量時(shí)考慮相間干擾，可對(duì)A/C相設(shè)置補(bǔ)償角度，該補(bǔ)償角度“加"到Φ中?？紤]到B相對(duì)A/C相的相間干擾對(duì)稱(chēng)，如果測(cè)量出Ic超前Ia的角度Φca，A/C相分別補(bǔ)償：Φca的測(cè)量方法是：選擇B相參考電壓不變，先輸入C相電流再輸入A相電流，將兩次φ相減即可。
    用本相PT二次電壓測(cè)量本相MOA電流，并置入上述補(bǔ)償角度。直接按Φ評(píng)價(jià)MOA性能。
七、注意事項(xiàng)：
  1.從PT處或試驗(yàn)變壓器測(cè)量端取參考電壓時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查接線以避免PT二次或試驗(yàn)電壓短路。
  2.在聯(lián)線過(guò)程中注意不要把電流和電壓取樣線接錯(cuò)。
  3.在實(shí)驗(yàn)室做試驗(yàn)時(shí)，高壓電源不能用串激試驗(yàn)變壓器。

八、儀器裝箱清單：
  1.主機(jī)           一臺(tái)
  2.充電器     一個(gè)
  3.電壓信號(hào)取樣線 一根
  4.電流信號(hào)取樣線 一根
  5.電源線         一根
  6.保險(xiǎn)管         二只
  7.保護(hù)器     一只
  8.使用說(shuō)明書(shū)     一份
  9.產(chǎn)品合格證     一份

附：
一、氧化鋅避雷器運(yùn)行中的主要問(wèn)題
  1.氧化鋅避雷器由于取消了串聯(lián)間隙，長(zhǎng)期承受系統(tǒng)電壓，流過(guò)電流。電流中的有功分量閥片發(fā)熱，引伏安特性的變化，長(zhǎng)期作用的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致閥片老化，甚至熱擊穿。
  2.氧化鋅避雷器受到?jīng)_擊電壓的使用，閥片也會(huì)在沖擊電壓能量的作用下發(fā)生老化。
  3.氧化鋅避雷器內(nèi)部受潮或絕緣性能不良，會(huì)使工頻電流增加，功耗加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部放電。
  4.氧化鋅避雷器受到雨、雪、凝露或灰塵的污染，由于內(nèi)外電發(fā)布不同而使內(nèi)部閥片與外部瓷套之間產(chǎn)生較電位差，導(dǎo)致徑向放電現(xiàn)象發(fā)生。
二、本儀器所要完成的任務(wù)
    判氧化鋅避雷器閥片是否發(fā)生老化或受潮，通常觀察正常運(yùn)行流過(guò)氧化鋅閥片的阻泄漏電流的變化，即觀察阻性是否增大作為判斷依據(jù)。
三、本測(cè)試儀主要針對(duì)以下幾個(gè)方面的
  1.氧化鋅避雷器發(fā)生熱擊穿情況
    導(dǎo)致氧化鋅避雷器發(fā)生器熱擊穿的zui終原因是其發(fā)熱功率大于散熱功率。氧化鋅閥片的發(fā)熱功率取決于其上電流和電壓（電流為流過(guò)閥片電流的有功分量）。
  2.氧化鋅避雷器內(nèi)部受潮現(xiàn)象
    密封不嚴(yán)，會(huì)導(dǎo)致避雷器內(nèi)部受潮，或安裝時(shí)內(nèi)部有水分浸入，都會(huì)使避雷器在電壓下發(fā)生總電流增大現(xiàn)象。受潮到一定程度，會(huì)發(fā)生沿氧化鋅閥片表面或瓷套內(nèi)壁表面的放電，引起避雷器爆炸。 氧化鋅避雷受器受潮引起的總電流增加是阻性泄漏電流增加造成的。通過(guò)檢測(cè)看角度的變化幅度可以推斷是否受潮。
    綜上述，以上故障都能夠由阻性泄漏電流的變化反映出來(lái)。了解氧化鋅如雷器阻性泄漏電流的變化，就可以對(duì)是否發(fā)生上述幾種故障進(jìn)行預(yù)測(cè)。