金屬氧化物避雷器( 簡(jiǎn)稱(chēng)MOA) 是電力系統(tǒng)重要電氣元件之一, 它主要作用是保護(hù)電氣設(shè)備免受雷電侵入波過(guò)電壓和操作過(guò)電壓對(duì)其設(shè)備的絕緣損壞。直流 1mA 電壓(U1mA) 及 0.75U1mA 的泄漏電流試驗(yàn)是金屬氧化鋅避雷器預(yù)防性試驗(yàn)中主要項(xiàng)目之一。

在 220 kV MOA 預(yù)防性試驗(yàn)中, 通常都要拆除一次高壓引線后進(jìn)行逐節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)。但由于 220kV 電壓等級(jí)較高，感應(yīng)電較強(qiáng)，且為高空作業(yè)，一次高壓引線拆、接工作存在著嚴(yán)重的安全隱患。為解決以上問(wèn)題，筆者在認(rèn)真分析金屬氧化物避雷器的試驗(yàn)原理及查閱了大量相關(guān)資料后，對(duì) MOA 不拆除一次高壓引線試驗(yàn)的方法進(jìn)行了探索, 并進(jìn)行了誤差分析，認(rèn)為 220 kV 避雷器采用不拆一次引線進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的方法是可行的。

常規(guī) 220 kV MOA 的拆線試驗(yàn)

常規(guī)試驗(yàn)方法是拆除一次高壓引線后，從上至下逐節(jié)進(jìn)行直流 1mA 電壓(U1mA) 及 0.75U1mA 的泄漏電流試驗(yàn)，常規(guī)試驗(yàn)方法如圖 1 所示。

圖1 氧化鋅避雷器常規(guī)試驗(yàn)方法接線示意圖

測(cè)量上節(jié)時(shí)，直流高壓經(jīng)微安表接在 A 點(diǎn), B 點(diǎn)經(jīng)過(guò)外掛接地線接地；測(cè)量下節(jié)時(shí), A 點(diǎn)懸空，B 點(diǎn)經(jīng)微安表接直流高壓, C 點(diǎn)經(jīng)外掛接地線接地。直流高壓發(fā)生器額定輸出電流只要能滿足 1-2 mA 就可以滿足上、下節(jié)測(cè)量的要求。

不拆除一次高壓引線的試驗(yàn)方法

1 上節(jié)避雷器的試驗(yàn)

上節(jié)避雷器測(cè)量接線示意圖如圖 2 所示，此時(shí) A 點(diǎn)由于停電時(shí)所做的安全措施的緣故已經(jīng)可靠接地，C 點(diǎn)首先應(yīng)先斷開(kāi)避雷器的在線監(jiān)測(cè)儀引線，然后外接入一支 3-10kV 級(jí)低壓避雷器作為支撐避雷器來(lái)提高下節(jié) MOA 的 U1mA 值。試驗(yàn)前應(yīng)確保避雷器的基座絕緣不低于 10 MΩ，盡可能減小對(duì)微安表 a2 的電流分流，以保證測(cè)量精度。

圖2 不拆高壓引線時(shí)上節(jié)測(cè)量接線示意圖

在下節(jié)加裝支撐避雷器后，下節(jié) MOA 的 U1mA 起始動(dòng)作電壓得到強(qiáng)制提高，保證了在升壓過(guò)程中上節(jié)首先到達(dá) U1mA ，當(dāng) I總-I下 = 1 mA (即a1 - a2 = 1 mA )時(shí)的直流高壓電壓即為上節(jié)避雷器直流 U1mA 電壓。當(dāng)電壓為 75%U1mA 時(shí)，上節(jié)避雷器的泄漏電流為 I上 =I總- I下 ( 即 I = a1 - a2 )。

2 下節(jié)避雷器的試驗(yàn)

下節(jié)避雷器測(cè)量接線示意圖如圖 3 所示。

圖3 不拆高壓引線時(shí)下節(jié)測(cè)量接線示意圖

當(dāng) I下 (a2 )= 1 mA 時(shí)的直流高壓電壓即為下節(jié)避雷器直流 U1mA 電壓。當(dāng)電壓為 75% U1mA 時(shí)，泄漏電流 I = a2 。此時(shí)直流發(fā)生器的總電流為上下節(jié)電流之和,試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視微安表 a1 中的電流不能超出直流發(fā)生器額定輸出電流，以免造成直流發(fā)生器過(guò)流跳閘。一般來(lái)說(shuō)，上下兩節(jié)避雷器的 U1mA 相差無(wú)幾，如果直流發(fā)生器額定輸出電流 > 2 mA，基本上可以滿足下節(jié)測(cè)量的要求[4-5]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比

我們分別采用拆除引線與不拆除引線兩種方法對(duì)我廠多組 220 KV 避雷器進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，現(xiàn)就 220 KV ⅠB母線避雷器對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明如下，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1。

表1 常規(guī)法與拆除一次引線法的試驗(yàn)結(jié)果比較

從表 1 的兩種試驗(yàn)方法的試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較來(lái)看，不拆除一次引線試驗(yàn)比常規(guī)法試驗(yàn)的 U1mA 差值最大為 0.6 kV；泄漏電流最大的差值最大是 1.1μA。電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定：U1mA 與出廠或初始值比較其變化不大于±5%，75%U1mA 下的泄漏電流不大于 50 μA。由此可見(jiàn)，不拆除一次引線試驗(yàn)與常規(guī)法試驗(yàn)所得到的無(wú)論電壓、電流的差值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)程規(guī)定值。由此可見(jiàn)，不拆除高壓引線進(jìn)行 MOA 試驗(yàn)符合預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的要求。

試驗(yàn)注意事項(xiàng)

(1)下節(jié)避雷器試驗(yàn)時(shí),因兩節(jié)避雷器直流 1mA 的臨界點(diǎn)有可能會(huì)不同，如發(fā)現(xiàn)高壓微安表 a1 的讀數(shù)接近額定電流, 而下節(jié)避雷器的泄漏電流 a2 還沒(méi)到 1 mA 時(shí), 應(yīng)停止試驗(yàn), 檢查接線及表計(jì)情況, 如無(wú)其他異常情況, 應(yīng)更換大容量的直流高壓發(fā)生器或者拆除一次引線進(jìn)行常規(guī)法試驗(yàn)[6]。

(2)試驗(yàn)中使用的微安表的表面外殼應(yīng)有良好的屏蔽，防止在試驗(yàn)過(guò)程中受外界電場(chǎng)干擾而影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性；高壓引線應(yīng)使用屏蔽線，且將高壓屏蔽線引入微安表屏蔽回路；應(yīng)盡量縮短高壓引線，并盡可能使高壓引線與被試品接近直角布置[7-8]。

(3)避雷器高壓端的接地應(yīng)可靠，如采用接地刀閘接地的，應(yīng)檢查接地刀閘合閘是否到位，必要時(shí)通過(guò)另外附加的接地線接地，并使接地線與被試品成直角布置。

(4) 遇到周?chē)h(huán)境濕度大或避雷器表面污穢嚴(yán)重等情況，應(yīng)在試驗(yàn)前對(duì)避雷器表面進(jìn)行徹底清潔，必要時(shí)可對(duì)瓷套表面加裝屏蔽并將屏蔽引入高壓引線的屏蔽回路[9]。

結(jié)論

從我廠 30 多節(jié) MOA 的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，220 KV 氧化鋅避雷器不拆除一次高壓引線與拆除一次高壓引線測(cè)得的數(shù)據(jù)基本一致，且實(shí)測(cè)值與理論分析相吻合。由此可見(jiàn)，不拆除一次高壓引線試驗(yàn)在 220 KV 氧化鋅避雷器實(shí)際試驗(yàn)中是可行的，符合預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程要求。

本文編自《電氣技術(shù)》，作者為王國(guó)中、張建敏。