氧化锌避雷器在线测试仪_百度百科
氧化锌避雷器在线测试仪
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氧化锌避雷器在线测试仪是用于现场和实验室检测避雷器各项相关电气参数的专用仪器，广泛应用于氧化锌避雷器的现场在线监测（带电测试）和实验室（停电检修）的中。
氧化锌避雷器在线测试仪概述
符合中华人民共和国电力行业标准《DL474.5—92现场绝缘试验实施导则—避雷器试验》的要术。本仪器采用微电脑进行采样、控制等先进技术，可测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率等。并显示电压、电流的波形及打印输出。采用大屏幕液晶显示，汉字菜单提示操作，使人机交换功能更强。同时提供现场的接线显示。本仪器具有接线简单、测量精度高、可靠性强等特点。
氧化锌避雷器在线测试仪特点
本机采用大屏幕液晶显示，全中文菜单操作，使用简便。
高精度采样、处理电路，先进的付里叶谐波分析技术，确保数据更加可靠。
仪器采用独特的高速磁隔离数字传感器直接采集输入的电压、电流信号，保证了数据的可靠性和安全性。
本仪器可以使用电场感应的方法代替PT二次接线。配上无线传输终端，可以无线传输PT二次电压信号。
本仪器可以三相同测，自动补偿。使用特别方便具有阻性电流基波峰值输出、边相校正等功能。
仪器配有可充电电池、日历时钟、微型打印机，可存储120组测量数据；
氧化锌避雷器在线测试仪技术指标
氧化锌避雷器在线测试仪测量参数及范围
三次谐波电压： KV
三次谐波电流： 0－10 mA
阻性电流（峰值）： 0－10 mA
阻性电流峰值： 0－10 mA
容性电流（峰值）： 0－10 mA
避雷器功耗： 0－8W
除显示上述各测量值外，还可显示电压及全电流的波形。
氧化锌避雷器在线测试仪测量误差
试验电压： ±2%
全电流： ±2%
阻性电流： ±5%
容性电流： ±5%
避雷器功耗： ±5%
氧化锌避雷器在线测试仪输入信号
电压信号（PT的低压测）： AC 5 ~ 200V
电流信号： AC 0 ~ 10mA
氧化锌避雷器在线测试仪操作步骤
打开电源开关, 屏幕出现开机界面
主菜单的具体操作说明如下：
线路编号：按“功能”键将光标指向“线路编号”，按“确定”键进入；按“功能”键选择要调整的位置，此位置下会有一个小光标；按 “增大”、“减小” 键进行选择，所有位调整完成后，按“确定”键。
PT变比：按“功能”键将光标指向“PT 变比”，按“确定”进入；按“功能”键选择要调整的位置，此位置下会有一个小光标；按 “增大”、“减小” 键进行选择，所有位调整完成后，按“确定”键。
测试相序：按“功能”键将光标指向“测试相序”，按“确定”进入；按“功能”键选择要调整的位置，此位置下会有一个小光标；按 “增大”、“减小” 键进行选择，所有位调整完成后，按“确定”键。其中A,B,C表示单相测量,X表示三相同测.
补偿角度：调整方法同上，一般相间干扰的影响大约在2°~ 5°，由于准确测算干扰量有一定困难，一般不提倡硬性补偿，而是将其设置为0.0°,可以按规程要求，纵向比较一段时间内数据变化趋势。如果需要调整边相校正角，可参考后面“测量原理”的有关章节.如果选择三相同测,角度自动补偿.
日期：调整方法同上，用“功能”键选择要调整的项目年、月、日、时、分、秒，用“增大”、“减小”键进行调整，全部调整完后，按“确定”键。
模式 ： 按“确定”将会在有线,感应,无线三种模式之间切换.
查看：按键盘“功能”键将光标指向“查看”，按“确定”进入，按 “增大、减小、功能” 键选择要查看的数据，按“确定”键显示该组数据；
测量：按“功能”键使光标指向“测试”，按“确定”进入测量，出现测量画面。
显示： 转换显示画面，显示全部测试信息，或简要显示。如果是三相同测,按“增大”,“减小”可以循环显示三相的信息
打印：可将测量的数据打印出来，但不存储
存储：存储当前数据，选择好数据的存储位置，按“确定”键保存。
退出：退出测量，回到系统主菜单。
数据上传：将随机携带的数据通讯打包软件安装到计算机上，用串行通讯线将仪器与计算机的RS-232串口相连。打开仪器电源，在计算机上运行通讯程序，在计算机上点击所需功能，可完成有关的操作。
氧化锌避雷器在线测试仪测量原理
1．测量原理
输入电流电压经过数字滤波后，取出基波，然后用投影法计算出阻性电流基波峰值Ir1p=Ix1p.cosφ，因基波数值稳定，故目前普遍采用Ir1p衡量避雷器性能。
总电流基波峰值Ix1p在电压基波U1（E1）方向投影为Ir1p，在垂直方向投影为Ic1p，φ为电流电压基波相位角，其中包含选定的补偿角度。因此，用φ和Ir1p均能直观衡量WDYZ性能。
2．相间干扰
现场测量时，一字排列的避雷器，中间B相通过杂散电容对A、C泄漏电流产生影响，使A相φ减小，阻性电流增大，C相φ增大，阻性电流减小甚至为负，这种现象称相间干扰。
一种方法是补偿相间干扰：假设Ia、Ic无干扰时相位相差120°，假设B相对A、C相干扰是相同的；
将电压取B相，电流取C相，测得φ1=φcb；再将电流取A相，测得φ1=φab；则C相电流与A相电流之间的相位差φca=φcb-φab；
选择校正角Dφ=(φca -120°) / 2，将此值在主菜单中置入仪器即可；
选择好相序，仪器会根据所选相序自动进行角度补偿（A相加Dφ，B相不要补偿即选0，C相减Dφ）
也可不必补偿相间干扰(即补偿角度为0)，从阻性电流的变化趋势判断避雷器性能。
如果允许，可以只给待测相加电，以取得绝对数据。而试验室测量不必考虑相间干扰。
3．避雷器性能判断
避雷器性能可以从阻性电流基波峰值Ir1p判断，但从电流电压角度Φ判断更有效，因为90°-Φ相当于介损角。如果规定阻性电流小于总电流的25%，对应的φ为75°；
无相间干扰时：
75°～ 79°
79°～ 83°
83°～ 89°
有相间干扰时，产生误差：
-2°～ -4°
+2°～ +4°
实际测量时应考虑此误差影响，尽管有此相间干扰误差，但判断WDYZ性能还是可行的。如仅用Ir1p判断，在90°附近会有若干倍的变化，此时不如直接查看角度更合理。
4． 实际应用过程中注意:
由于本仪器可以三相同侧，自动补偿，所以使用时候特别方便。上边所说的相间干扰等问题在三相同侧的时候已经由仪器自动计算出来，不需要试验人员计算。总之，使用本仪器时候，只要接好测试线，打开仪器测试就可以。所有的问题仪器已经解决了。
氧化锌避雷器在线测试仪数据说明
Ux ：工频电压有效值，此电压为实测电压；
U1 ：工频电压基波有效值；
U3 ：工频电压三次谐波有效值；
U5 ：工频电压五次谐波有效值；
Ix ：全电流有效值；
Ic : 容性电流有效值；
Ir ：阻性电流峰值；
Ir1：阻性电流基波峰值；
Ir3：阻性电流三次谐波峰值；
Ir5：阻性电流五次谐波峰值；
Ir7：阻性电流七次谐波峰值；
Ic1p：容性电流基波峰值。
Ir1p：阻性电流基波峰值。由于Ir1p比较稳定，有确切来源，应以Ir1p为主要的阻性电流判据。
P ：有功功率；
Φ ：基波电流超前基波电压的相位差。
波形Ux，Ix为工频电压和全电流的真实波形，它既能反映电压和电流的相位差，又能反映电源质量。
氧化锌避雷器在线测试仪七，注意事项及其他
氧化锌避雷器在线测试仪注意事项
1. 从PT二次取参考电压时，应仔细检查接线以避免PT二次短路。
2．电压信号输入线和电流信号输入线务必不要接反，如果将电流信号输入线接至PT3、二次侧或者试验变压器测量端，则可能会烧毁仪器。
3．在有输入电压和输入电流的情况下，切勿插拔测量线，以免烧坏仪器。
4．仪器损坏后，请立即停止使用并通知本公司，不要自行开箱修理。仪器工作不正常时，请首先检查电源保险是否熔断。更换型号一致保险后方可继续实验。如果问题较复杂，请直接与我公司联系。
5. 本仪器不得置于潮湿和温度过高的环境中。
6．仪器如长时间不使用（三个月以上），电池会耗尽损坏，因此每间隔3个月应给仪器充一次电（6小时以上），以保证仪器能正常使用。充电步骤为：打开电源开关，插上220V电源，直至液晶屏下方电池指示电量为90%以上即可。
7．RS232串口调试时使用
氧化锌避雷器在线测试仪常见故障分析
开机无显示
1）电池被耗尽 2）仪器CPU板故障
电池无法充电
1）仪器保险管被烧断 2）充电电路故障
3）电池已坏
只能测电压或电流
1）夹子未夹牢 2）测试线100mA保险管烧断
打印机不打印
1）打印机故障 2）电池快耗尽
3）仪器CPU板故障 4) 打印纸没装好 （热敏纸只能在一面打印）
液晶花屏或不显示
1）电池快耗尽 2）仪器CPU板故障
氧化锌避雷器在线测试仪附录
1.氧化锌避雷器运行中的主要问题
1）氧化锌避雷器由于取消了串联间隙，长期承受系统电压，流过电流。电流中的有功分量阀片发热，引伏安特性的变化，长期作用的结果会导致阀片老化，甚至热击穿。
2）氧化锌避雷器受到冲击电压的使用，阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。
3）氧化锌避雷器内部受潮或绝缘性能不良，会使工频电流增加，功耗加剧，严重时会导致内部放电。
4）氧化锌避雷器受到雨、雪、凝露或灰尘的污染，由于内外电发布不同而使内部阀片与外部瓷套之间产生较电位差，导致径向放电现象发生。
氧化锌避雷器在线测试仪本仪器所要完成的任务
判氧化锌避雷器阀片是否发生老化或受潮，通常观察正常运行流过氧化锌阀片的阻泄漏电流的变化，即观察阻性是否增大作为判断依据。
氧化锌避雷器在线测试仪本测试仪主要针对以下几个方面的
1）氧化锌避雷器发生热击穿情况
导致氧化锌避雷器发生器热击穿的最终原因是其发热功率大于散热功率。氧化锌阀片的发热功率取决于其上电流和电压（电流为流过阀片电流的有功分量）。
2）氧化锌避雷器内部受潮现象
密封不严，会导致避雷器内部受潮，或安装时内部有水分浸入，都会使避雷器在电压下发生总电流增大现象。受潮到一定程度，会发生沿氧化锌阀片表面或瓷套内壁表面的放电，引起避雷器爆炸。
氧化锌避雷受器受潮引起的总电流增加是阻性泄漏电流增加造成的。通过检测看角度的变化幅度可以推断是否受潮。
综上述，以上故障都能够由阻性泄漏电流的变化反映出来。了解氧化锌如雷器阻性泄漏电流的变化，就可以对是否发生上述几种故障进行预测。
企业信用信息氧化锌避雷器耐压试验_百度知道氧化锌避雷器在交接时需要做哪些试验，分别要用到什么试验设备？ - 爱问知识人
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氧化锌避雷器的一端与被保护设备并联，另一端直接接地，主要用来保护电气设备免遭累积过电压的损坏，因此，它是大气过电压的重要保护设备。当大气过电压出现时，他就发生放电，讲过电压限制在一定的数值内，保护电气设备。当过电压消失后，避雷器能迅速可靠的灭弧，自动将工频续流截断，恢复到电网的正常运行状态。
氧化锌避雷器在交接时必须进行绝缘电阻测试、直流耐压测试、交流泄露电流试验、底座绝缘电阻、计数器动作情况测试。
需要用的设备有兆欧表，也叫绝缘电阻测试仪，ZGF系列直流高压发生器、SXYHX系列氧化锌避雷器测试仪、氧化锌直流参数测试仪，FCZ雷击计数器动作测试仪等。
在使用仪器进行试验时，一定要主要保持牢固接地，避免高压危险。
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&&简​单​介​绍​氧​化​锌​避​雷​器​的​试​验​方​法
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氧化锌避雷器性能判断方法分析
《电工技术》
编辑/作者：
发布时间：
（上海外高桥第二发电有限责任公司，上海200137）
[摘要]& 本文通过对氧化锌避雷器各类电气基本参数的物理性能进行分析，对影响氧化锌避雷器测试数据准确性的因素进行讨论，阐述了如何根据各种测试方法所得的数据来判断氧化锌避雷器电气性能。指出氧化性避雷器性能测试应采用带电测试为主、停电测试为辅的方式，并对测试数据进行综合分析是准确判断设备状态的可靠方法。
[关键词]& 氧化锌避雷器；测试方法；误差分析；综合分析；
作者简介：俞震华（1977&），男，工程师，硕士，主要从事大型火电厂电气技术管理工作。
金属氧化锌避雷器（以下简称MOA）因其具有优越的非线性特性和通流能力，现已被广泛应用于我国各类电压等级的电力系统中。由于MOA无串联间隙，在运行中长期直接承受电力系统运行电压的作用，阀片会逐渐产生劣化；因结构不良导致密封不严，使阀片在运行中容易受潮；阀片受潮后泄漏电流增大又会加剧劣化，从而进一步导致泄漏电流增大，泄漏电流中的阻性电流分量使阀片温度上升，产生有功损耗，严重时将导致MOA损坏或爆炸，进而引发大面积停电事故。因此，通过各种停电和带电在线测试手段来及时掌握MOA的实际运行状况具有非常重要的意义。更多资讯尽在。
1&&&&&& 氧化锌避雷器的故障原因
MOA的电阻阀片相当于一个电阻和电容组成的混联电路，其等效电路图和向量关系图如图1所示，其中IX、IR、IC分别为MOA的全电流（持续泄漏电流）、阻性电流和容性电流。
在正常运行电压下，MOA全电流由呈线性的容性分量IC和呈非线性的阻性分量IR构成，阻性分量IR约占总泄漏电流的10%--20%。其中主要包括：瓷套内、外表面的沿面泄漏；阀片沿面泄漏及其本身的非线性电阻分量；绝缘支撑件的泄漏等。由于MOA长期接受工频电压的作用及天气变化的影响，主要出现以下两个方面的问题。
1.1&& 氧化锌避雷器阀片受潮
MOA阀片受潮主要是由于在生产、运输及安装过程中密封性受到破坏，导致产生贯穿性裂纹，在长期运行过程中，潮气和水分逐渐渗入MOA内部。此类故障在电气性能上表现为MOA瓷套内表面、阀片侧面、有机绝缘支撑件的绝缘下降，全电流IX有明显增加，阻性电流IR成倍增长，导致MOA温度升高，最终致使MOA发生爆炸。其在事故中表现为瓷套内壁或阀片侧面却有明显的闪络痕迹，在金属附件上有锈斑或锌白。根据统计，约有70％的MOA事故是由于受潮引起的。
1.2&& 氧化锌避雷器阀片老化
在长期的运行过程中工频电流持续流过MOA阀片，由于个别阀片老化特性不好，阀片的均一性差，使电位分布不均匀。运行一段时间后，部分阀片首先老化，造成MOA参考电压下降，阻性电流和功率损耗增加，形成恶性循环，最终导致MOA的整体老化。其在事故中表现为阀片有通流痕迹，阀片两端喷铝面有大电流通过后的放电斑痕。
2& 电气参数反映氧化锌避雷器的电气特性
2.1氧化锌避雷器电气参数的数学表达
正常运行的MOA的交流泄漏电流约为0.2～2mA之间，主要是呈线性变化的容性电流。但由于MOA阀片的非线性，因此流过阀片的阻性电流是非正弦波，因此根据图1阻性电流和容性电流的向量关系图，MOA的总泄漏电流也是非正弦波。设Ux为运行电压，Ix为全电流，IR为阻性电流，IC为容性电流，则Ux、Ix傅立叶级数的展开式可表示为：
在式1、式2中，U0为电压的直流分量；I0为电流的直流分量；Ukm为电压的各次谐波幅值；Ikm为电流的各次谐波幅值；&k为电压的各次谐波相角；&k为电流的各次谐波相角；k＝1，2，3，4，&。
由图1可知，
MOA的容性电流IC的傅立叶级数的展开式可表示为：
式4中，Ick为容性电流谐波幅值，Ick＝kC&Ukm；
MOA的阻性电流IR的傅立叶级数的展开式可表示为：
式5中，Irk为阻性电流谐波幅值。
将式2、式4、式5代入式3中，可得：
根据三角函数换算，可以得到：
将式7、式8代入式4、式5中就可以算出MOA的容性电流IC和阻性电流IR。
2.2全电流反映氧化锌避雷器的电气特性
根据电力预防性试验规程规定，全电流是MOA必需检测的电气基本参数[1]。如式2所示，全电流是个非正弦量，应以峰值来表示。测量全电流能够发现MOA的显著劣化，但对其早期的老化或受潮反应不灵敏。这是因为在全电流峰值中阻性电流所占成分很小，对阻性电流的变化反映不灵敏，就是有反应也容易被测量的分散性所掩盖，导致无法正确判别。全电流价值主要体现在MOA有较大故障或老化较严重时有明显增大，是一个不可缺少的电气参考量。
2.3阻性电流反映氧化锌避雷器的电气特性
MOA电阻片长期承受工频电压而逐渐老化，使其非线性特性变差，其体现就是系统运行电压下的阻性电流增大。因此，检测MOA运行是否正常的关键是正确确定泄漏电流中的阻性电流分量，即确定阻性电流的增量
2.3.1阻性电流峰值反映氧化锌避雷器的电气特性
由基波和各奇次谐波电流组成的阻性电流为非正弦波，故阻性电流用峰值来表示。在系统持续运行电压下，正常的阻性电流峰值约100~200&A，MOA发生受潮、元件损坏、表面污秽和阀片老化等故障时阻性电流峰值很容易超过这个数量级，故阻性电流峰值综合反映MOA性能的变化比较灵敏。预防性试验规程规定：当阻性电流增加到初始值的一倍时应停电检查[1]。
阻性电流峰值是对MOA性能的好坏的作初步判断的一个重要参数。但它只是一个综合量的反映且易受电源谐波的影响，而且很容易受到表面泄漏电流及耦合泄漏电流的影响，污秽可能使全电流及其阻性电流分量增大很多。因此在对MOA的实际电气特性进行分析判断仅靠它是不够的。
2.3.2阻性电流各次谐波反映氧化锌避雷器的电气特性
MOA的绝缘性能下降有两大原因，一是氧化锌阀片老化，使其非线性特性变差，其主要表现是在系统正常运行电压下阻性电流高次谐波分量显著增大，而阻性电流的基波分量相对增加较小。二是受潮，其主要表现是在正常运行电压下阻性电流基波分量显著增大，而阻性电流高次谐波分量增加相对较小。因此对阻性电流各次谐波的测量可以较为准确地判别MOA性能下降的原因。在实际分析中，阻性电流三次以上的奇次谐波数值很小，因此阻性电流的基波和三次谐波是反映MOA电气特性的重要参数。
2.4电压电流相角差反映氧化锌避雷器的电气特性
由于MOA全电流包含阻性电流和容性电流，因此在正常运行情况下MOA的电流电压相角&一般在80&至90&之间。在MOA老化或受潮时，由于阻性电流明显增大而容性电流变化很小，所以电流电压相角差&会降到80&以下。
2.5温度差异反映氧化锌避雷器的电气特性
MOA的温度变化是各种电气参数共同作用的结果。在正常电压和过电压下的能量吸收，以及由于老化和受潮产生的功耗，都会影响MOA阀片的温度。温度是反映MOA电气特性的精确运行参数。MOA内部热故障的产生过程较长，且是较为稳定的发热。由于热传导、对流和辐射，MOA周围产生一个热量分布不均的热场。当阻性电流或功率损耗增加时，MOA整体的热像将会出现异常，其热场温度分布不均匀，温差增大，温升也显著增高，故障MOA的最低温度比正常高，有局部过热或局部温度过低的反常现象。
3& 氧化锌避雷器性能测试方法的分析
为了确实掌握MOA的实际运行状况而进行的测试主要分停电测试和带电在线测试两种方法。
停电测试由于不存在外界干扰，具有测试数据明确直观，反映缺陷一目了然的优点。一旦避雷器存在内部缺陷，通过以上分析对照有关标准很容易发现。但停电测试的需将设备退出运行，拆除引线，布置大量试验装置，工作量较大，而且测试过程中测量结果易受到大气湿度、温度和试品表面清洁度的影响。
带电在线测试与停电测试相比较，工作量大大减小，不干扰设备的正常运行状态，测试的是设备真实的运行工况。带电测试虽然具有停电预试无法比拟的优点，也有其自身的局限，主要表现在对现场的数据分析上，所测得的数据十分容易受到周围强电场的干扰，造成测试所得的数据有可能与实际现状相偏离的结果，需要通过各种补偿法尽量消除各种外界干扰。
3.1停电测试数据分析
3.1.1绝缘电阻数据分析
测量MOA绝缘电阻的主要目的是检查其内部是否进水绝缘受潮、瓷质裂纹或硅橡胶损伤。其判断的标准是用5000V兆欧表测量不低于2500兆欧。为防止测试中产生误差，在测试前应先将MOA表面清扫干净。其试验结果应与MOA其他试验结合分析而不能孤立地分析。
3.1.2直流1mA参考电压和参考电流数据分析
直流1mA参考电压U1mA相当于MOA临界动作电压，测量其主要目的是检查其阀片是否受潮，确定其动作性能是否符合要求。按规程规定，U1mA值与交接试验初始值或制造厂规定值比较变化不应大于&& &5%[1]。
测量75％U1mA下的参考电流主要是用来检查MOA的长期工作电流是否符合规定，因为75％U1mA一般比最大工作相电压峰值要高一些，这一电流值与避雷器的使用寿命有直接关系，一般在同一运行温度下，泄漏电流与寿命成反比。考虑到工作电压下MOA阀片的热稳定，规程规定75％U1mA下的参考电流应不大于50&A[1]。
3.2带电在线测试数据分析
3.2.1氧化锌避雷器全电流数据分析
在正常运行的MOA的全电流一般在800&A～1500&A之间。但单看电流数是不能判断MOA的好坏的，测试时要记录温度、湿度以及当时的系统电压，因为这些因素都会影响全电流值的大小。MOA的全电流IX在线测试判断依据是以在设备投入运行时的首次测量数据为基础，与之后定期测量进行比较。如测得全电流值比初始值增加1倍时，应停电检查试验。
3.2.2氧化锌避雷器阻性电流峰值以及各谐波分量数据分析。
阻性电流峰值IRP是初步判断MOA性能好坏的重要标准，按标准规定阻性电流峰值比初始值增加1倍时，应停电检查试验。但阻性电流峰值只是一个基波和谐波的综合量，而且易受到电源谐波的影响。
阻性电流基波分量IR1是从功率损耗角度综合反映MOA性能的分量，也是一个综合判断量。
阻性电流3次谐波分量IR3是由于MOA的非线性产生的。MOA阀片老化后阻性电流中的3次谐波成分逐渐增大，因此3次谐波分量只是反映MOA阀片的老化，仅是一个局部判断量。
正因为MOA的各个基本电流量在判断其缺陷方面有一定的局限性，因此，判断MOA性能的正确方法是准确测量各个基本电流量，综合判断MOA性能的好坏与发展趋势。当测试发现MOA的全电流Ix和阻性电流峰值IRP有明显增加说明MOA发生了劣化。此时比较阻性电流基波分量IR1和3次谐波分量IR3的变化趋势。若IR1增大、IR3无明显变化说明MOA受潮、污秽；若IR3增大、IR1无明显变化说明MOA阀片老化。而内部受潮导致的阻性电流增加与污秽导致阻性电流增加有本质区别，MOA受潮时阻性电流增加的特点是阻性电流长期增加不会因时间的增加而减小，如发现MOA在一段时间内阻性电流增加，有可能是避雷器外套表面积污较严重[2]。
3.2.3氧化锌避雷器红外成像数据分析。
MOA的全电流和阻性电流都会受温度、湿度、运行电压的高低、外表面的污秽以及相间干扰的影响，而红外线热像有不受电场干扰的特点。
MOA正常运行时要消耗一定的功率，而且其几何尺寸分布均匀，所以外表发热也是整体的。当MOA由于密封系统不良或瓷套裂伤等原因受潮后，避雷器内部分压阻值发生变化。内部受潮后容易造成沿瓷套内壁或阀片侧面的沿面爬电，引起局部轻度发热，严重时会产生闪络击穿。当轻度受潮时，通常因氧化锌阀片电容较大而只导致受潮元件本身阻性电流增加并发热，此时其热图像呈现为受潮部位局部过热；当受潮严重时，阻性电流可能接近或超过容性电流，在受潮元件温升增加的同时，非受潮元件的功率损耗和发热开始明显，甚至超过受潮元件的相应值，此时其热图像呈现为局部过热热像图中有暗淡区域，受潮部位恰恰在热像暗淡处。
与MOA受潮发热常表现个别元件局部发热特征不同，氧化锌电阻片老化则通常具有整相或多个元件普遍发热的特征，其热图像与正常避雷器相比呈现为整体过热的热图。
由于MOA内部受潮或老化导致除过热分布不均匀外，其电压分布也不均匀，对避雷器的运行极为不利。若同一设备相间温升相差一倍以上或超过表1所列的上限值，应及时安排设备停役试验，测量运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗，以确定其故障性质[3]。
表1 氧化锌避雷器正常发热的温升上限值[4]
电压等级（kV）
温升上限值（℃）
注：1、10kV～60kV等级的温升值是指在长时间单相接地故障状态下。
2、110kV～220kV阻性电流0.13mA(基波有效值)。
3、330kV～550kV按阻性电流0.14mA～0.15mA计算。
4& 氧化锌避雷器测试中误差分析
由于MOA所需测试的各类电流是毫安或微安等级，在MOA测试中，外表面污秽、温度、湿度、运行电压的波动等环境干扰，运行电压的谐波含量、运行中三相MOA的相互影响、测试点磁场影响等电磁干扰等因素都会造成测试数据的偏差，造成对MOA实际工况的误判断。
4.1环境干扰造成的测试误差分析
环境干扰主要表现在表面污秽、大气温度变化、湿度增大和系统电压波动上，因为污秽、温度、湿度的变化会导致MOA表面泄漏电流增加，所测得的电流值不是流经避雷器内部的真实电流。而系统电压波动会导致整个泄漏电流增加，电流电压相位偏移。所以，为便于分析、比较，我们每次测量时应记录当时的环境温度、大气湿度及母线运行电压，下次测量时应尽量选取MOA运行条件大致相当时进行测量，否则有可能对MOA的性能状况进行错误判断。
4.2电磁干扰成的测试误差分析
如图1所示的MOA全电流和其所加电压向量夹角关系可知，要准确测得全电流阻性分量，就必须准确测得全电流幅值和其夹角。但是由于周围带电设备及邻相设备耦合干扰影响，使得被测MOA的全电流的幅值和夹角都发生了复杂的变化。这些电磁干扰源可能来自运行电压的谐波、运行中三相MOA的相互影响、测试点磁场影响等因素，因此耦合干扰的电容电流变化范围较大，导致不能准确测得各相泄漏电流以及电压电流之间夹角。
常规MOA呈三相并排布置，在不考虑MOA三相之间的相互干扰的情况下，如图2中的虚线所示，三相电压向量UA、UB、UC互成120&夹角，容性电流ICA、ICB、ICC超前各自电压相位90&，阻性电流IRA、IRB、IRC向量与其电压同相位，全电流IXA、IXB、IXC为该二者的合成向量，&A、&B、&C即为各相电压与全电流的夹角。假设图中三相避雷器性能相同，则有IRA＝IRB＝IRC、IA=IB=IC、&A＝&B＝&C。
而在实际运行情况下，每相MOA电压无可避免的会对其他两相MOA产生相间容性耦合，假设三相避雷器性能相同，耦合干扰用等值的电容电流表示，且其相位超前干扰电压源90&，其向量关系见图2的实线所示，等效电路图见图3。
如图3所示每一相实际所测电流值为本相容性电流、阻性电流及邻相耦合过来的干扰容性电流值的合成值。I&GA、I&GB、I&GC为分别来自A、B、C三相的耦合容性干扰电流，其相位分别超前UA、UB、UC90&。
如图2实线所示，I&XA为受到B相容性干扰后实测的A相MOA的全电流，I&XA滞后于未受干扰IXA相位&，因此与实际值相比，实测的A相阻性电流增大，容性电流减小，全电流增加。I&XB为受到A、C相容性干扰后实测的B相MOA的全电流，由于容性干扰电流I&GA、I&GC数值基本相等，相位差120&，因此I&GA、I&GC叠加后数值等于I&GA，相位与I&GB相反，I&XB滞后于未受干扰IXB相位&，且&&&。所以与实际值相比，实测的B相阻性电流不变，容性电流减小，全电流有明显减小。I&XC为受到B相容性干扰后实测的C相MOA的全电流。I&XC超前于未受干扰IXC相位&，因此与实际值相比，实测的A相阻性电流减小大，容性电流减小，全电流减小。
根据以上分析可知，由于存在电磁耦合干扰，在检测中A、B、C三相MOA容性电流比实际值偏小，A相全电流比实际值偏大；B、C相全电流比实际值偏小，且B相全电流与实际值偏差较大；A、B、C三相阻性电流呈递减分布，与实际值相比较B相阻性电流基本保持不变，A相阻性电流偏大，C相阻性电流偏小，而且A相阻性电流偏大量基本等于C相阻性电流偏小量；实测三相的运行电压与全电流夹角&A&&B&&C。
5&&&&&& 结论
(1)&&& MOA投运初期（通常为前3年），应坚持每年进行一次停电检测。停电测试MOA直流1mA参考电压及75％U1mA下的泄漏电流是一种成熟的试验方法，该测试对于阀片老化、进水受潮等缺陷反映灵敏，是发现MOA缺陷最直接和最可靠的方法。
(2)&&& MOA全电流数值只能作为对设备好坏进行判断的初步依据，不同生产厂家同一电压等级的MOA在同一运行电压下测得的全电流值差别很大，不能将全电流的绝对值作为判定MOA状态的依据，而应与同一设备以前测得的数据作纵向比较，三相之间作横向比较。
(3)&&& 在MOA稳定运行一定周期后，可以用带电测试为主，停电测试为辅的方法来判断MOA状态。建议每一季度以及雷雨季节前在运行电压下进行全电流IX、阻性电流峰值IRP测试，并将测量值与初始值比较。当IRP/IX&20%，且IRP变化不大时，说明避雷器正常运行。当IRP比初始值增加30％到50％时，须注意加强监测。当阻性电流增加一倍时，应及时安排停电检查。
(4)&&& 谐波含量偏大时，会使测得的阻性电流峰值IRP数据不真实，可结合阻性电流基波分量IR1和3次谐波分量IR3的变化趋势进行综合判断。若IR1增大、IR3无变化说明MOA受潮、污秽；若IR3增大、IR1无变化说明MOA阀片老化。
(5)&&& 红外测温及成像可以发现MOA内部是否受潮或老化。由于MOA内部故障时温差变化不是十分明显，进行现场测试时应认真细致。应对测试所得的红外图像建立数据库，方便日后对比分析。
(6)&&& 环境干扰会对测试所得数据的真实性产生影响，每次停电或带电测试MOA时应选择环境温度、大气湿度及母线运行电压大致相当的条件下进行。
(7)&&& 由于电磁干扰影响，测试运行中MOA的全电流、容性电流、阻性电流是不可能准确测得其数值。对MOA进行各类电流分量测试的目的是判断性能的好坏，并非要得到其准确的数值。因此准确测得各类电流分量是不必要的也是不可能的。故可以在相同的被试环境下，通过根据MOA各类电流分量测试值的增量来判断MOA的健康状态及性能。初次MOA电流分量测试可以结合停电直流试验一同进行，此后可以只通过测试增量来监测被试品的性能状况，待发现异常后再结合停电直流试验来进行综合分析、判断。
6& 参考文献：
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&&& Chen Heng，Hou Shan-jing，Infrared Fault Diagnosis of Power Equipment[M]. &Beijing：China Electric Power Press，1999.
The analysis of method to judge the performance in metal oxide arrester
YU Zhen-hua
（Shanghai Waigaoqiao No.2 Power Generation Co，Ltd.，Shanghai 200137，China）
Abstract：Though analyzed the MOA various electrical properties of the basic parameters of the physical，discussed the factors which affect the accuracy of MOA test data，this article has explained how to estimate the MOA electrical properties based on the data from all kinds of testing. In addition, this paper has been discussed and summarized the way of judgment MOA performance is energized testing combined with the de-energized testing, and comprehensive analysis all the test data is accurate and reliable method to judge MOA condition.
Key words：metal oxide arrester；test method；error analysis；comprehensive analysis
关键词： 氧化锌避雷器,测试方法,误差分析,综合分析
Tag： 氧化锌,避雷器
来源：《电工技术》
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