避雷器阻性电流测量

LOGO避雷器阻性电流测量小组成员：邢雅，张玲玲，任重，武海波，任想1.氧化锌避雷器氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。氧化锌避雷器（MOA）具有体积小、造价低、保护性能优越、非线性特性好，无续流，流通量大、耐污性能好等优点，广泛应用于电力系统的过电压保护。2.测量避雷器阻性电流的目的由于MOA有良好的非线性电阻特性，所以氧化锌避雷器内部是没有间隙的。正是由于没有间隙，在正常运行中阀片长期承受电力系统运行电压的作用，以及内部受潮或过热等因素的影响，因而会造成阀片非线性电阻特性的劣化。这种劣化的主要表现是正常电压下的阻性电流的增加，阻性电流的加大造成发热量的增加，避雷器内部温度的上升，温度的上升又加速阀片的老化，形成恶性循坏，最后导致MOA由于过热而损坏，严重时可能引起避雷器的爆炸，引起大面积停电事故。一般认为仅占总泄漏电流10%~20%的阻性电流的增加是引起MOA劣化的主要因素，所以从总泄漏电流中准确提取其阻性电流是判断MOA运行状况的关键。3.避雷器电流分析氧化锌避雷器的泄漏电流可以被分为两部分：容性部分和阻性部分，一般认为阻性电流仅占总泄漏电10%~20%。如下图2为MOA的等效电路，由非线性电阻R和电容C并联组成。其中Ix为MOA的总泄漏电流，Ir为阻性电流，Ic为容性电流。由图2知，MOA的阻性电流与电压同相位，而容性电流超前电压90°，其电压和电流的矢量图如图3所示。3.测量原理•从以上分析可知，在避雷器持续运行电压下要想求得阻性电流Ir，我们只需要测出电压U和总泄漏电流Ix之间的相角差以及Ix的有效值，就能根据计算得出阻性电流Ir的有效值。cosrxII•阻性电流的测量是在避雷器持续运行电压下进行的，可以通过静电电压表测量该值，持续运行电压可以通过避雷器的铭牌得到。4.实验设备选择变压器：提供所需的交流电压电容分压器：通过示波器测量施加于避雷器上的电压示波器：测量作用于试品上的电压与总泄漏电流的的波形以及相位差6kV/10kV避雷器：试品静电电压表：用于测量作用于试品上的电压有效值采样电阻R0：用适值采样电阻把电流信号转变为电压信号．通过高精度数字示波器进行采集测量5.实验电路6.试验中应该注意的一些问题1.由于试验变压器的输出电压中含有三次、五次等谐波分量，因而实际输出波形为尖顶波，需要在变压器原边处并联适当数值的电容，或电容电感组成的高次谐波串联谐振回路，对输出波形进行改善。K2.采样电阻不宜过小，否则无法克服干扰信号的影响，但也不宜过大，否则测量信号幅值过高会对测量仪器和人员造成威胁，一般选取1～10的采样电阻。KK6.试验中应该注意的一些问题3.选择正确合理的接线方式试验前．必须仔细检查试验回路的工况以及接线的正确性．应保证测量仪器可靠接地。如果接地点有油漆或锈蚀必须清除干净．示波器应通过隔离变压器与电源相连。原则上，电压输出部分与试品的距离、测量电线长度不宜过长。4.选择合适的气候条件温度、湿度对泄漏电流的测量影响较大。MOA在小电流区域具有负湿度系数．加之MOA内部空间较小．影响有功功耗所产生热量的散发．使MOA正常运行下的内部温度高于环境温度．两者的温差直接影响着阻性电流的变化。由于MOA自身电容、对地电容和污秽杂散电容会随湿度的变化而改变，通常温度越高，泄漏电流就越大。因而要在合适的温度和湿度下，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，及时对数据进行综合比较，通过分析准确判断MOA的安全状况。6.试验中应该注意的一些问题5.排除不良因素对测量的影响影响测量的不良因素除上面提到的接线方式、气候条件外，还有电压的波动、全电流的变化、电磁干扰及对地的杂散电容等。另外，仪器的抗干扰性也会直接影响测量结果。6.试验结果的处理一台性能良好的MOA，其阻性电流分量只占全电流的10％～20％，通过示波器测得的U和Ix之间的相位差基本上为90度，所以，通过示波器测得的图像必须经过软件进行处理。例如常用的origin等。经过分析处理后就可以得到我们所期望的相位差。