金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)（MOA）的(de)試驗方法

一(yī)、絕緣電(diàn)阻的(de)測量

金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)由β"←​金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)閥片串聯組成，沒有(yǒu)火(huǒ)花≥★∏(huā)間(jiān)隙與并聯電(diàn)≥≠阻。通(tōng)過測量其絕緣電(diàn)阻，可(kě)以發現(xiàn)內(​§nèi)部受潮及瓷質裂紋等缺陷。

《規程》規定：對(duì)35kV及以下(x∞​ià)金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)用(yò>≥ng)2500V絕緣電(diàn)阻測試儀測量每節絕緣電(diàn)阻，應不(bù)低(dī)于1000MΩ；對(duì)35•★kV以上(shàng)金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)用(yòng)σ​2500V或5000V絕緣電(diàn)阻測試儀測量每節的(de)絕緣電(diàn)阻，→★應不(bù)低(dī)于2500M&Omega↕£‌;。

進口金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)每節的(de)絕緣電(diàn)阻一♥>(yī)般按廠(chǎng)家(jiā)的(de)标準₽÷∏≈。如(rú)日(rì)本明(míng)電(diàn)$♠舍規定：對(duì)ZSE—C2Z型294kV金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)☆®β避雷器(qì)應使用(yòng)1000V絕緣電(diàn)阻測試儀，絕緣電(diàn)阻不(bù)低(dī)于2000MΩ。

二、測量直流1mA電(diàn)壓U_1mA及75%U_1mA電(diàn)壓下(xià)的(de)洩漏電(diàn)流

金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)閥片和(hé)碳化(huà)矽閥片的(®±de)非線性關系如(rú)圖1-1所示。閥片的(de)電(diàn)阻值和(h↕↔é)通(tōng)過的(de)電(diàn)流有(yǒu)關，電(diàn)流™↔大(dà)時(shí)電(diàn)阻小(xiǎo)，電(diàn)流小(xiǎo)時(£↔☆shí)電(diàn)阻大(dà)。也(yě)就(jiù)是(s✘↔♠δhì)說(shuō)在運行(xíng)電(diàn)壓U₁下(xià)，閥片相(xiàng)當于一(yī)個(gè)很(hěn)高(gāβ®÷≠o)的(de)電(diàn)阻，閥片中流過很(hěn)小€δ$(xiǎo)的(de)電(diàn)阻維持一(yī)适當的(de)殘∑★壓U₂，從(cóng)而起到(dào)保護設備安全的(de)作(π±zuò)用(yòng)。從(cóng)圖1-1可(kě)以看(kàn)出，MOA閥片具有(y≤™♠"ǒu)較SiC閥片更優良的(de)非線性曲線。

圖1-1 金(jīn)屬氧化(huà)物α₹↕Ω(wù)(MOA)閥片和(hé)碳化(h♥∑•uà)矽(SiC)閥片的(de)非線性關系
U₁—工(gōng)頻(pín)運行(xíng)電(diàn> ΩΩ)壓；U₂—雷電(diàn)流下(xià)避雷器(qì)的(→→§de)殘壓；
I₁、I₂、I₃—運行(xíng)電(diàn)壓下(xià)"☆λMOA、SiC線性電(diàn)阻的(de)交流洩漏≤↔β電(diàn)流；I—雷電(diàn♣©₽)流

使用(yòng)ZGF-540直流高(gāo)壓發生(shēng)器(qì)測量其直流電(diàn)壓U_1mA及75%U_1mA電(diàn)壓下(xià)的(de)洩漏電(diàn)流和(hé)測量FZε"、FCZ型避雷器(qì)的(de)電(diàn)導的(de)電(diàn)流的(d¥δe)目的(de)相(xiàng)同是(shì)為(wèi)了(le)檢查其$±<非線性特性及紅(hóng)外(wài)線絕緣性能®₩↑‌(néng)。

U_1mA為(wèi)試品通(tōng)過1mA直流時(shí)，被試避雷器(↔>qì)兩端的(de)電(diàn)壓值。《規程》規定：1mAγ>電(diàn)壓值U_1mA與初始值比較，變化(huà)應不(bù)大(dà)于±5γ♥¶%。0.75U_1mA電(diàn)壓下(xià)的(de)洩漏電(diàn)流★™應不(bù)大(dà)于50μA。也(yě)就(jiù)是(s≥'hì)說(shuō)，在電(diàn)壓降低(dī)2£≥5%時(shí)，合格的(de)金(jīn)屬氧化(huà)物(w÷§☆→ù)避雷器(qì)的(de)洩漏電(diàn)流大(dà)幅度降低(d↔✘ ī)，從(cóng)1000μA降 ®☆至50μA以下(xià)。

若U_1mA電(diàn)壓下(xià)降或0.75U_1mA下(xià)洩漏電(diàn)流明(míng)​↕∞♥顯增大(dà)，就(jiù)可(kě)能(néng♥©)是(shì)避雷器(qì)閥片受潮老(lǎo)化(huà)或瓷質有(yǒu)裂紋。測量時(shí≈♦‌)，為(wèi)防止表面洩漏電(diànπ¥↑)流的(de)影(yǐng)響，應将瓷套表面擦淨或加屏蔽措施₽♠✘∑，并注意氣候的(de)影(yǐng)響。一(yī)般金(←↑Ω‌jīn)屬氧化(huà)物(wù)閥片U_1mA的(de)溫度系數(shù)約為(wèi)(0.05～0. ×₹↓17)%/℃，即溫度每增高(gāo)10℃，U_1mA約降低(dī)1%，必要(yào)時(shí)可(kě)進行(xíng)換算(s‍↑" uàn)。

三、運行(xíng)電(diàn)壓下(xià)交流洩漏電(diàn)流測量

目前許多(duō)單位都(dōu)采用≠$$(yòng)ZC-710B氧化(huà)鋅避雷器(qì)帶電(diàn)測試儀或國(guó)産類似儀器(qì)對(duì)金(jīn)屬♦↔ ∞氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)在運行(xíng)電(↔♥diàn)壓下(xià)的(de)交流洩漏電(diàn)流進行(xíng)監₹σ♣測。ZC-710B氧化(huà)鋅避雷器(qì)帶電(diàn)測試儀的(de)測量原理(lǐ)框圖如(rú)圖1-2所示。避§←雷器(qì)中流過的(de)全電(diàn)流I_x由TA測取，輸入到(dào)差分(fēn)放(fàng)大(dà)器(§αqì)的(de)“﹣”端；另外(wài)，從(cónπ©g)分(fēn)壓器(qì)取得(de)成比例的(de)同相(xiàng)電(diàn↓₩♥¶)壓信号E_s，經移相(xiàng)器(qì)移90°得(de)E_s0再經可(kě)控增益放(fàng)大(dà)後進入差分(fēn)放(fàng)∞₽"電(diàn)器(qì)的(de)&ldqλ>uo;﹢”端，差分(fēn)放(fàng♥↓)大(dà)器(qì)的(de)輸出(Ix—G₀E_s0)乘E_s0，然後對(duì)時(shí)間(jiā✔"←"n)積分(fēn)，改變可(kě)控增益放(fàng)大(dà)器(qì)的(de)增益(增益調<β節自(zì)動進行(xíng))，使積分(fēπ<"n)結果為(wèi)零，即I_x的(de)容性分(fēn)量被補償掉，結果差分(fēn)放(fàng)↑∞><大(dà)器(qì)輸出隻含阻性分(fēn☆¥ )量I_R。

圖1-2 ZC-710B氧化(huà)鋅避雷→∑γλ器(qì)帶電(diàn)測試儀測試原理(lǐ)框圖

用(yòng)ZC-710B氧化(huà)鋅避雷器(qì)帶電(diàn)測試儀可(kě)以測得(de)運行(xíng)電(d¶"☆σiàn)壓下(xià)避雷器(qì)的(de)洩漏電(di←♠₩"àn)流（全電(diàn)流）及其有(yǒu)功分(fēn ♣)量（阻性電(diàn)流）和(hé)無功分(fēn)量（容性電(diàn)流）、功率損耗β↔ααP_X等。

試驗研究表明(míng)：當金(jīn•÷€)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)閥片受潮或老(lǎo)化(huà)時(shí)∑£≤π，阻性電(diàn)流幅值增加很(hěn)快(kuài)，因此監測阻性電(diàn)流可(k§≥←₩ě)以有(yǒu)效地(dì)監測避雷器(qì)絕緣狀況。

《規程》規定：當洩漏電(diàn)流有(yǒu)€ε↔功分(fēn)量增加到(dào)2倍初始值時(shí)，應停電(✘♥↓diàn)進行(xíng)檢查。國(guó)內(nèi)₽∞>有(yǒu)些(xiē)單位自(zì)己制(zhì)定了(le)某些(xiē)判斷‍§≠​标準，如(rú)有(yǒu)的(de)單位規定≈♣↕₩當330kV金(jīn)屬氧化(huà)物↔•'‌(wù)避雷器(qì)的(de)阻性電(di∏&àn)流峰值超過0.3mA、110～220kV金(jīδφ×φn)屬每人(rén)每年(nián)避雷器α©(qì)的(de)阻性電(diàn)流峰值超過0.2m   ×A或測量值較初始值有(yǒu)明(míng)顯增加時(shí)，應進行(xíng)停電(dià>σφn)試驗，以判斷絕緣優劣。

表1-1示出了(le)西(xī)北(běi)某變電(diàn)所一(yī)組330kV金(jīn∞♦)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)用(yòng)Z £¥C-710B氧化(huà)鋅避雷器(qì)帶電(diàn)測試儀檢測的(de)實例。對(duì)表1-1數(shù)據進行(xíng)分(fēn)±₩↑析，發現(xiàn)C相(xiàng)避雷器(qì)的(de)阻性電(diàn)流I_R在超過0.3mA（峰值）後，增長(cháng)速度很(hěn)快(kuài)，​∏僅20天時(shí)間(jiān)，增長(chá↔₽ng)了(le)3倍多(duō)，為(wèi)投運初期的(de)20倍，總電(diàn)流Ix增₹α♦大(dà)為(wèi)初始值的(de)1.3倍，于是(shì)決定該相(xiàng)避×Ω雷器(qì)退出運行(xíng)，返廠(chǎng)進行(xíng)解體(tǐ)檢÷≥查。解體(tǐ)檢查後發現(xiàn)，該相(xiàng)避雷器(qì)內€γ(nèi)部因裝配條件(jiàn)不(bù)合格已受潮。

西(xī)北(běi)某電(diàn)力系統110kV及以上(shàng)金㶧(jīn)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)✔•¶多(duō)年(nián)來(lái)的(de)現(xiàn)場(chǎng)檢測表明(míng)≤"：密封不(bù)嚴和(hé)裝配過程中避雷器(qì)內(n£≠&∞èi)部元件(jiàn)受潮是(shì)金(jīn)屬氧化(huà)物(wù±↑♥)避雷器(qì)發生(shēng)故障的(de)主要(yào)原因。避雷器(¶™∏∑qì)瓷套表面污穢将引起金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)避雷器(qì)總電(diàn)流I>Ω&φ_x、阻性電(diàn)流IR及有(yǒu)功損耗P_x的(de)普遍增大(dà)，環境溫度和(hé)濕度對(duì)測量結果也(yě)有Ωγ÷(yǒu)較大(dà)影(yǐng)響。

實測中常發現(xiàn)這(zhè)樣一(yī)種現(xiàn)象：三相♥ ÷✘(xiàng)成直線排列的(de)同類型避雷器(q챕¶)其阻性電(diàn)流與有(yǒu)功損耗≥ P_x有(yǒu)明(míng)顯差異，一(yī)般情況下(xià)：A相(xi>₽÷àng)測量數(shù)值偏大(dà)，B相(xi>>àng)居中，C相(xiàng)偏小(xiǎo)φ'。這(zhè)種現(xiàn)象的(de)出現(xiàn)是(shì)由于三¶♥>'相(xiàng)避雷器(qì)間(jiān)的(d®↕γ‍e)相(xiàng)間(jiān)幹擾、電(diàn)容耦合所緻。即由于相(φγ™πxiàng)間(jiān)幹擾，使三相(xiàng)避雷器(qì)底部電(diàn)π​¶流與單相(xiàng)運行(xíng)時(shí)相(xiàng)®β↔比，相(xiàng)位有(yǒu)了(le)改變，如γ¶γ(rú)500kV系統中由于B相(xiàng)的(de)影(÷☆ yǐng)響，使得(de)在A、C兩相(xiàng)避雷器(qì)下<✘(xià)部測得(de)的(de)總電(diàn)流（主要(yào)‌™Ω≈是(shì)容性電(diàn)流）分(fēn)别向後、向前相(xi★€àng)位移α（約3°左右），而各相(‍¥≥xiàng)的(de)取樣電(diàn)壓卻仍以其頂部電(diàn)壓作(zuò)為☆¥≤(wèi)基準并移相(xiàng)90°。後與本相(xiàng)電(d♠∏∞​iàn)流比較，造成A、C相(xiàng)電(π✘$diàn)流相(xiàng)位及幅值變化(huà)，從(cóng)而引起了(★λ​le)測量誤差，如(rú)圖1-3所示。

圖1-3 相(xiàng)間(jiān)幹擾示意圖

由于相(xiàng)間(jiān)幹擾的(de)存在 ★，不(bù)能(néng)簡單的(de)以各相(xiàng)測得(deΩ₩')的(de)阻性分(fēn)量I_R、有(yǒu)功損耗P_x來(lái)判别避雷器(qì)的(de)劣化(huà)程度，應當以阻性分≈ λ♣(fēn)量及有(yǒu)功損耗的(de)變化(huà)量來(lái)判别。