避雷器阻性电流测量[精选].ppt

Company Logo 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。 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。 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。 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。 * * 姐姐 姐姐 Company Logo LOGO * *