外部因素对金属氧化物避雷器特征参量的影响研究

随着MOA制造技术的改进、电阻片配方工艺的调整,MOA的状态参量特性有了明显变化,传统的MOA的状态检测方法不能保障检测的有效性和正确性。针对以上问题,研究了温度、污秽度、荷电率等外部因素对金属氧化物避雷器特征参量的影响。研究发现:避雷器等值阻抗随着温度的增加呈指数下降趋势,避雷器的电流性特征参量随着温度升高而迅速增大,而其直流参考电压则可基本维持不变;在均匀分布的污秽作用下,避雷器的特征参量随着避雷器外绝缘表面等值盐密的增大而呈线性增大;随着荷电率的变化,避雷器持续运行电流呈线性变化,而避雷器阻性电流基波和阻性电流三次谐波则呈指数变化趋势。本文的研究结果可为超特高压金属氧化物避雷器的现场交接试验和带电检测试验提出了切实可行的意见和建议,也为避雷器带电检测故障判据的修订提供了依据。     

交流金属氧化物非线性电阻片在不同频率电压作用下的小电流区特性研究

在高压、超高压直流场、滤波器、电力机车、低频风电等新兴领域应用的金属氧化物避雷器(MOA)承受含有多次谐波的复合交流电压作用,运行中MOA呈现出发热高、劣化快、能量吸收能力不足等特性。笔者采用试验的方法研究了金属氧化物电阻片(MOV)在30Hz~1kHz间不同频率交流电压下小电流区的非线性V-A特性、泄漏电流的阻-容电流分量变化特性等,分析了频率、荷电率对特性的影响,得到随作用电压频率增高,阻性电流分量单调递增、功率损耗增大,发热、劣化加快等重要结论,为以后探究金属氧化物避雷器在特殊场合的应用提供了基础理论依据。     

交流ZnO电阻片小电流区阻性、容性电流与电压关系研究

为了降低避雷器的残压,从而降低其拐点电压,使避雷器荷电率升高。由于不同荷电率下,阻性电流占全电流的比例不同,检测的标准不同。笔者通过对不同型号的避雷器用电阻片(MOV)测量不同荷电率下电流、电压的关系,还得出不同型号、不同配方的MOV在相同荷电率下的阻性电流占全电流的比例不同,为避雷器在线监测提供依据     

基于串行总线同步的氧化锌避雷器在线监测系统设计

金属氧化锌避雷器(MOA)在运行过程中长时间受工频高压和恶劣环境的影响,因此需要实时监测其运行状态。阻性电流是衡量MOA运行状态的重要监测参数,其测量需同步采集MOA电压和泄漏电流。目前普遍采用外部时钟源同步技术实现数据的同步采集,该同步方案结构复杂成本高。提出一种基于串行总线的避雷器数据同步采集方法,用来完成阻性电流的计算,监测装置通过串行总线实现各信号采集单元同步采样的触发和测量数据的传输。测试数据表明该方法同步采集的误差小,阻性电流测量精度高,可以满足MOA在线监测的要求。     

采用测量阻性电流提高MOA状态监测的可行性研究

分析了MOA在线状态监测几种方法的优缺点:传统的全电流测量方法仅仅反映了避雷器容性电流的变化,不能反映避雷器内部的变化。阻性电流相位比较法能获得较高的阻性泄漏电流测量精度,但需要从运行的现场取一个电压参考量(电压互感器或传感器电压抽取装置),会对系统其他设备的运行可靠性造成一定的影响。3次谐波分析法能反映电阻片的老化问题,但对MOA内部受潮、局部放电等反映不灵敏。另外,运行中MOA的阻性电流仅几十微安,通过互感器耦合到2次检测回路的信号已极其微弱,而变电所的电场、磁场以及高压线的相间干扰足以对微弱信号波形产生难以克服的各种影响,使测量结果产生误差、偏移或不稳定。分析MOA在实际运行下的电流特性,提出了采用模拟电压参考量来替代电压互感器的2次电压,简化了测量设备复杂度,提高了系统运行的可靠性。     

基于灰关联分析的MOA绝缘监测和诊断参量研究

对MOA进行在线监测是非常必要的,为了选取合理的监测和诊断参量,从灰色系统理论的基本思想出发,将灰关联分析应用于MOA的监测和诊断参量的分析中,并以实例经计算比较,认为采用阻性泄漏电流基波峰值作为参量来监测和诊断MOA的绝缘状态是比较合理的。     

基于优化的时滞叠加法提取谐波电压下MOA阻性泄漏电流

目前金属氧化物避雷器(MOA)的主要监测技术是基于阻性泄漏电流谐波分析,因此从总泄漏电流中提取阻性电流成分至关重要。针对时滞叠加法只能在纯正弦波电压下提取阻性电流成分的缺陷,本文对时滞叠加法进行了优化,使其能够在谐波电压下准确提取MOA阻性泄漏电流成分。为了研究优化算法的性能,使用ATP-EMTP对MOA进行仿真,然后分别用两种算法在谐波电压下提取阻性泄漏电流并与实验结果进行对比。结果表明,提出的优化算法能够更准确地在谐波电压下提取阻性泄漏电流成分。     

220kV金属氧化物避雷器带电测试异常的处理

介绍了220kV金属氧化物避雷器(MOA)带电测试异常的处理情况,对异常MOA进行停电试验、解体检查发现,MOA的A相上节U1mA变化率为0.85%,0.75U1mA下的泄漏电流和绝缘电阻均符合《规程》的要求,没有故障;A相下节U1mA的变化率为22.4%,0.75U1mA下的泄漏电流为786μA,绝缘电阻值为0.411GΩ,存在故障。分析指出:测量阻性电流可及时准确发现MOA受潮情况;MOA在运行中要严格按照DL/T596—1996进行定期带电测试,以便及时发现缺陷;当MOA内部发生故障时,交流泄漏全电流、泄漏电流阻性分量都会增大,但泄漏全电流没有阻性分量的变化明显。     

在运行电压下测量MOA阻性电流

在运行电压下测量金属氧化物避雷器的阻性电流,对于反映MOA是否受潮以及其运行的状态具有重要意义。介绍了用电压互感器法(PT电压法)测量MOA阻性电流的基本原理,并得出了几种试验结果,以及MOA劣化的判断标准。最后指出阻性电流的测量对于提高绝缘试验水平,加强绝缘监督将起到较大的作用。     

温度对交流无间隙金属氧化物避雷器状态检测的影响

随着氧化物非线性电阻片配方工艺的不断改进,其特性对温度的敏感程度也有显著变化。通过对国内金属氧化物避雷器生产厂家不同规格的氧化锌非线性电阻片进行的温度特性试验研究,分析了不同温度下避雷器状态检测特征参量的变化规律,以期对状态检测的有效性和状态评估提供参考。研究发现,离线状态检测测得的0.75倍直流参考电压下泄漏电流以及在线状态检测测得的阻性电流基波分量随温度变化最为明显。     

关于珠海电厂海斗乙线避雷器缺陷的分析

通过对珠海电厂海斗乙线避雷器解体检查及对电阻片进行直流1mA电压U1mA和75%U1mA电压下直流泄漏电流测量试验,发现避雷器缺陷的主要原因是避雷器密封不良潮气进入,导致电阻片直流1mA参考电压降低和泄漏电压超标;额定电压选择偏低(192kV)导致电阻片荷电率偏高;避雷器外表面积污严重不均匀时导致电压分布不均匀等,从而加速了电阻片的老化以及瓷套内表面受潮。     

金属氧化物避雷器缺陷与阻性电流关系的分析探讨

用阻性电流基波值来简单判断金属氧化物避雷器缺陷已不能满足实际要求,阐述了金属氧化物避雷器缺陷引起泄漏电流和阻性电流异常常见的四种现象:一内部电阻片与外瓷套之间的局部放电;二内部受潮;三金属氧化物避雷器发生热击穿;四金属氧化物避雷器外套表面的污秽。分析了各种缺陷的特点:一当阻性电流上有脉冲电流尖峰出现时,可作为局部放电的判据;二当阻性电流长期增加,不因时间的增加而减小,说明避雷器内部受潮;三监测金属氧化物避雷器总电流中的有功分量,可以了解其发热功率的变化,只要发热功率与散热功率曲线之间裕度足够,就不会发生热击穿;四如泄漏电流的增加只在一段时间内出现,过一段时间后将消失,说明是污秽引起的,其与内部受潮引起的阻性电流增加是不同的。通过对金属氧化物避雷器缺陷与阻性电流关系的探讨,为金属氧化物避雷器缺陷的判断和解决提供了帮助和指导。     

500kV氧化锌避雷器上节单元0.75U_(1mA)泄漏电流测试误差分析

500 kV瓷外套式氧化锌避雷器受现场停电检修条件限制,上部金属均压环连接接地。测量避雷器上节单元直流0.75U1mA下泄漏电流值时,受均匀环接地影响,空间电离电流较大,影响了该测量值的精度,甚至产生结果误判。针对该问题的提出,建立合理的有限元计算模型,设置电压值0.75U1mA为150 kV为强制边界条件,再由相应的变分方程计算出避雷器的各单元电位、电离电流密度和空间电离电流。因此在测量避雷器上节单元直流0.75U1mA下泄漏电流值时,应适当地考虑测量值减去空间电离电流值。     

浅议无间隙金属氧化物避雷器不拆引线的测试方法

对现场不拆引线条件下测试无间隙金属氧化物避雷器(MOA)的意义、可行性以及不拆线测试与拆线测试二者之间存在的差异进行了论述,给出了220kV两节串联、500kV三节串联无间隙金属氧化物避雷器不拆引线条件下的测试接线方式。试验结果表明,不拆引线进行MOA测试所需的直流发生器纹波系数<1.5%,额定输出电流应选3 mA为宜;当采用串联附加电阻的方法进行测试时,附加电阻R的额定电流应≥1mA,阻值稳定且应保证试验中的压降<3kV,同时沿面爬电距离足够;除高压引线应采用屏蔽线外,75%U1mA下的泄漏电流的测量也宜采用屏蔽方法;测量系统宜设置主、辅两套,以防仪表出问题后造成的错误测量;引用标准进行判断时,对新、旧MOA要区别对待,应重视历次75%U1mA下的泄漏电流值(包括出厂值)的比较,即使在规程规定的50μA以内,也应注意其增长趋势。     

金属氧化物避雷器带电检测数据异常的诊断及分析

介绍了金属氧化物避雷器的功能和特点,以及状态检修模式下避雷器的检修策略。针对阻性电流带电检测数据异常的110 kV故障避雷器,进行了红外测温、局部放电和直流泄漏电流试验,测试数据确认了避雷器存在的绝缘故障。通过解体检查发现避雷器内部已经严重受潮,故障原因是避雷器下盖板缺少密封圈,导致避雷器芯体浸水受潮。针对此次避雷器故障,提出了今后关于避雷器状态检测应该注意的问题。     

应用移相法去除相间耦合对MOA泄漏电流测量的影响

现场通常以M O A泄漏电流作为判断其状态的参数。在与硬件移相法相比较的基础上,提出了应用软件移相法,可很好地消除一字排列的M O A之间的相间干扰,使泄漏电流的测量更为准确,测试精度可达1%。此方法对相间干扰很大的500kV高压变电站尤为重要。     

变电站用10kV避雷器运行状态在线监测装置的研制

金属氧化物避雷器(MOA)广泛应用于10 kV变电站电力设备的过电压保护,这种避雷器由于使用量大且分布广,导致查找故障点困难,为此研制了变电站用10 kV避雷器运行状态在线检测装置。首先利用EMTP软件仿真得出只有氧化锌避雷器的阻性电流分量才能真实准确地反映出避雷器运行状态,其次介绍了用谐波分析法对MOA的阻性电流进行监测的原理,并设计了一种基于微功率无线通信技术的氧化锌避雷器的远程在线监测系统来实现对MOA状态的实时监控,最后进行了试验分析。     

一例500kV避雷器缺陷数据的分析及思考

在运行电压下测量金属氧化物避雷器的阻性电流,对判断避雷器是否存在受潮或老化等缺陷有重要意义;而普遍存在的"一"字形排列的避雷器,测试阻性电流不可避免地会受到相间干扰的影响。介绍了阻性电流测试原理及测试时相间干扰情况,并结合一组500 kV避雷器缺陷试验数据,指出目前较为普遍使用的抗干扰校正算法所存在的不足,认为:对于MOA初期的缺陷,不建议使用仅采集电流信号的单输入型测试仪器进行测试;对于边单相缺陷引起的初期故障,使用校正算法容易造成结论的误判断,不建议采用此方法;可通过在相同的周围环境下,依据MOA阻性电流测试的增量来判断其性能状态;初次的阻性电流测试可以和停电直流试验一同进行,以监测试品的运行状况。