目 錄

一、概述……………………………………………1

二、測(cè)試原理………………………………………2

三、使用方法………………………………………2

四、參數(shù)………………………………………10

五、注意事項(xiàng)………………………………………11

六、儀器成套性……………………………………12

七、測(cè)試方法及數(shù)據(jù)分析概述……………………12

附件1、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)摘抄……………………………15

附件2、氧化鋅避雷器三次諧波電流Ir3及其在線檢測(cè)16

附件3、軟件操作說明……………………………21

一、概述

氧化鋅避雷器是供電線路和供電設(shè)備的重要保護(hù)設(shè)施，如果電力系統(tǒng)中避雷器老化、損壞或失效，可能會(huì)引起大型故障，造成電力設(shè)備損壞，線路斷電。處理故障要投入大量的人力物力。因此，對(duì)線路中的氧化鋅避雷器定期檢測(cè)能夠有效排除事故隱患，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安，提高供電。

傳統(tǒng)的測(cè)試方法是在大修期間將避雷器從線路中拆除，拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，耗時(shí)費(fèi)工，效率低下。為解決以上問題我公司開發(fā)研制了新一代測(cè)試儀器，實(shí)現(xiàn)了氧化鋅避雷器在線不停電測(cè)試！不需爬桿，接線，測(cè)試快速！

該測(cè)試儀可兼做漏電電流測(cè)試之用。注意：投運(yùn)后的避雷器的泄露參數(shù)有很大差別：對(duì)于10KV線路來說，若采用型號(hào)HY5WS17/50電流應(yīng)小于500μA,三次諧波應(yīng)小于150μA。若采用型號(hào)HY5WS12。5/50電流應(yīng)小于3000μA,三次諧波應(yīng)小于600μA（參考值）。

高壓電流傳感器卡鉗位置

二、測(cè)試原理：

儀器由高壓鉗型電流傳感器 、緣操作桿和主機(jī)組成。高壓鉗型電流傳感器夾在避雷器高壓端或接地端（視具體情況，如能卡在接地端卡在接地端），將采集到的小電流信號(hào)放大調(diào)理，在微處理器控制下轉(zhuǎn)化數(shù)字信號(hào)，并通過無線電信號(hào)，傳輸?shù)街鳈C(jī)。

主機(jī)收到高壓鉗型電流傳感器的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)計(jì)算得到氧化鋅避雷器漏電電流的總電流的峰值，有效值。同時(shí)，計(jì)算出泄漏電流的三次諧波含量。通過三次諧波含量可以判斷避雷器的老化程度。

三、使用方法：

面板示意圖

1、測(cè)試

1.1 先將鉗型電流傳感器裝上緣桿，并打開高壓鉗表電源開關(guān)。連接緣桿至合適長(zhǎng)度。雙手舉起緣桿，卡好避雷器高壓側(cè)連線或接地線。打開主機(jī)出現(xiàn)以下畫面：

圖（一）

一般泄流參考為500，三次諧波為150，基波電流可以不輸入，輸入此數(shù)據(jù)的目的是為了參考，如果被測(cè)避雷器數(shù)據(jù)大于此參考值，再重新測(cè)試一下。此參數(shù)輸入可保存，如果不改參數(shù)，以后不用進(jìn)入此界面。

按確認(rèn)鍵進(jìn)入下一界面，如圖（二）

圖（二）

在這個(gè)界面，上方測(cè)試結(jié)果右側(cè)“>>>>”不停變化，表示高壓測(cè)試鉗的數(shù)據(jù)正在傳送，大約5秒鐘后，經(jīng)過計(jì)算的數(shù)據(jù)顯示出來，包括電流、三次諧波電流和測(cè)試結(jié)論。此時(shí)，可以選擇“存儲(chǔ)數(shù)據(jù)”

圖（三）

在圖三界面里請(qǐng)輸入所測(cè)避雷器所在的臺(tái)區(qū)編號(hào)，輸入臺(tái)區(qū)編號(hào)時(shí)只需按數(shù)字鍵即可；按“↓”鍵輸入試品編號(hào)，它的輸入與臺(tái)區(qū)編號(hào)輸入方法一致；按“↓”鍵輸入測(cè)試的相別，輸入測(cè)試相別時(shí)，數(shù)字1代表A相，2代表B相，3代表C相；再按“↓”鍵輸入測(cè)試人員，輸入測(cè)試人員輸入數(shù)字鍵即可。如果需要返回上一行，按“↑”鍵回到對(duì)應(yīng)的行，再按“←”鍵使當(dāng)時(shí)輸入的內(nèi)容呈反白顯示，再輸入所需內(nèi)容即可把原來的數(shù)據(jù)刪掉。按“確認(rèn)”鍵繼續(xù)，進(jìn)入圖（四）界面：(提示：臺(tái)區(qū)編號(hào)和相別在次輸入存儲(chǔ)以后，再測(cè)第二臺(tái)或多臺(tái)時(shí)不用再輸入編號(hào)后，本儀器會(huì)自動(dòng)向上累加。)

請(qǐng)輸入存儲(chǔ)序號(hào)，輸完序號(hào)后，按“確認(rèn)”鍵繼續(xù)，儀器提示“正在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)“存完數(shù)據(jù)后儀器提示”存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)完成，按任意鍵鍵續(xù)！”，按任意鍵后又回到了圖（二）界面，接著進(jìn)行測(cè)試，如果測(cè)試數(shù)據(jù)不太，想再測(cè)試，可以按“退出”鍵進(jìn)行下測(cè)試。如果想打印，按“→”鍵選擇“打印數(shù)據(jù)”，再按“確認(rèn)”鍵進(jìn)行打印。

圖（五）

此時(shí)，可以按“上”，“下”鍵可以選擇儀器功能。

1.4 在“測(cè)試”功能下，按“確定”鍵，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面：

按上下鍵持續(xù)1S鎖存數(shù)據(jù)›››（）

圖（六）

1.8 觀察主機(jī)顯示數(shù)據(jù)，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后按“上”“下”鍵存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)。儀器在圖（六）的后一行出現(xiàn)“存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 打印數(shù)據(jù)”如果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，按“確認(rèn)”鍵，儀器提示“請(qǐng)輸入存儲(chǔ)序號(hào)” “001”，這是存儲(chǔ)順序，按“1”-“9”數(shù)字鍵和“確認(rèn)”鍵輸入存儲(chǔ)位置。儀器提示“按確認(rèn)鍵存儲(chǔ)數(shù)據(jù)”再按確認(rèn)鍵儀器顯示“存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)完成，按任意鍵繼續(xù)！”如果輸?shù)拇鎯?chǔ)序號(hào)與原來輸入的重復(fù)，儀器出現(xiàn)圖（七）界面：

圖（七）

如果輸?shù)男蛱?hào)與原來的重復(fù)了，按確認(rèn)鍵就把原來的測(cè)試數(shù)據(jù)覆蓋了，返回測(cè)試數(shù)據(jù)界面按退出鍵即可，回到圖（六）界面。

1.9打印，在測(cè)試界面，按“↓”鍵在后一行出現(xiàn)“存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 打印數(shù)據(jù)”按“→”鍵選擇“打印數(shù)據(jù)”，再按“確認(rèn)”鍵進(jìn)行打印。，打印數(shù)據(jù)包括：臺(tái)區(qū)編號(hào)、試品編號(hào)、相別、電流值、正峰值、負(fù)峰值、基波電流、三次電流、日期、測(cè)試人員。

2.0后按“退出”鍵再按數(shù)字“0”鍵，回到主界面進(jìn)行功能選擇。

測(cè)試完畢后，應(yīng)先將鉗形電流傳感器輕輕取下，摘下緣桿，關(guān)閉傳感器電源開關(guān)，再關(guān)閉主機(jī)電源開關(guān)。

2、數(shù)據(jù)查詢

（１）在功能選擇界面選擇查詢功能，按“確定”鍵出現(xiàn)以下界面：

圖（八）

在圖（八）界面輸入數(shù)字后按“確認(rèn)“鍵出現(xiàn)圖（九）界面：

圖（九）

（2）按“左←”“右→”和數(shù)字鍵輸入查詢序號(hào)，按“確定”鍵出現(xiàn)查詢畫面：

按任意鍵返回主界面！

圖（十）

諧波顯示消除電壓諧波的影響。其值比避雷器本身產(chǎn)生的諧波

略大些。但對(duì)高壓線路來講，由于電壓諧波含量很小，可以忽略不計(jì)。按任意鍵鍵回到圖（五）功能選擇界面。

3、參數(shù)輸入

在參數(shù)輸入界面可以輸入要試驗(yàn)避雷器的參數(shù)，應(yīng)在測(cè)試前輸入相關(guān)信息。

輸入測(cè)試相別時(shí)，數(shù)字“1”代表A相，“2”代表B相，“3”代表C相。

泄流參考值是指工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置一個(gè)漏電流（電流）的參考值，用以判斷避雷器的好壞。

三次參考和基波電流也是工作人員的經(jīng)驗(yàn)值，可以不輸入。

按確認(rèn)鍵鎖定參數(shù)后回到圖（二）界面。

4、上傳數(shù)據(jù)

在“功能選擇”界面下，選擇“上傳數(shù)據(jù)”。按“確定”鍵開始傳輸數(shù)據(jù)。儀器顯示“正在傳輸數(shù)據(jù)”，傳輸時(shí)間大約3分鐘。傳輸結(jié)束，儀器顯示“通訊完成”，“按退出鍵返回”。此時(shí)，按“退出”鍵返回“功能選擇”界面。測(cè)試數(shù)據(jù)都可以上傳到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)有的數(shù)據(jù)管理程序，可以對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)以前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)異?？膳c同類設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)可接入MIS系統(tǒng)。方便電力系統(tǒng)的管理。

進(jìn)入以下界面

如果儀器顯示的時(shí)間和日期不對(duì)，可以分別按“左←和右→”鍵和數(shù)字鍵配合使用，進(jìn)行對(duì)它們的修改。

6、充電

本儀器是自帶電池，內(nèi)部有充電電路，電量缺乏時(shí)，直接插上220V交流電即可充電。充電前應(yīng)關(guān)閉儀器，充電指示燈有一個(gè)變綠時(shí)，說明電量充滿。

高壓鉗表也是內(nèi)置鋰電池，配備充電器，使用時(shí)充滿電。

四、參數(shù)：

1、 高壓鉗形電流傳感器：

（1） 電流測(cè)量范圍：10μA-10mA

（2） 測(cè)量誤差：5%±1μA

（3） 夾口直徑：40mm

（4） 夾口開口：33mm

（5） 頻率響應(yīng)：20-2000Hz

（6） 體積：305×84×43mm

（7） 重量:0.7kg

（8） 外磁場(chǎng)干擾：當(dāng)靠近100A電流線時(shí)影響小于60μA

（9） 供電電壓：8V-12V

（10） 電池容量：700mAh（鋰可充電電池）

2、 主機(jī)：

（1） 體積：340×220×120mm

（2） 重量：1.5kg

（3） 工作電壓：5V

（4） 電池容量：4Ah（鋰可充電電池）

（5） 液晶顯示：5.7寸大屏

（6） 480×320 點(diǎn)陣顯示模塊

（7） PVC薄膜按鍵操作

3、 緣桿：

（1） 大直徑：75mm

（2） 長(zhǎng)度：3米-10米可選

（3） 測(cè)量線路電壓：400V-100000V

（4） 重量：2-6kg

（5） 耐壓試驗(yàn)：交流220KV，60秒不擊穿

4、 其它：

（1） 充電器：INPUT：AC100V-240V

50/60Hz 0.8Max

OUTPUT:DC+12.6 0.

（2） 機(jī)箱：135×30×25CM

重量 3.0kg

五、注意事項(xiàng)：

1、 本儀器可能帶電作業(yè)，因此，測(cè)試時(shí)需有人監(jiān)護(hù)，以確保測(cè)試人員人身安。

2、 儀器緣桿應(yīng)定期做緣試驗(yàn)，緣性能。

3、 大風(fēng)、大霧、下雨、霜露等惡劣氣象條件下請(qǐng)勿操作。

4、 電流傳感器切不可測(cè)試線路電流，以免電流過大損壞傳感器。

5、 使用完畢后，切記將傳感器和主機(jī)電源關(guān)畢。

6、 需使用儀器所配充電器充電，以免影響電池使用壽命。

7、 光線條件好的情況下，盡量不要使用液晶背光，以節(jié)省電池電量。

8、 切記不要虧點(diǎn)存放，如果長(zhǎng)時(shí)間不用，要定時(shí)充電。

六、儀器成套性：

1、 鉗型電流傳感器一只。

2、 緣操作桿一根。

3、 主機(jī)一臺(tái)。

4、 充電器一只。

5、 包裝箱一只。

6、 光盤一張。

7、 通訊線一根。

8、 使用說明書一本。

9、 產(chǎn)品保修卡一張。

10、 產(chǎn)品合格證一份。

七、氧化鋅避雷器測(cè)試方法及數(shù)據(jù)分析概述

在正常情況下，氧化鋅避雷器等效于一個(gè)電阻和一個(gè)電容并聯(lián)，氧化鋅避雷器在施加工頻交流電壓時(shí)，產(chǎn)生泄露電流。泄露電流（電流）含有容性成分和阻性成分（即容性電流和阻性電流），阻性電流約占電流的10%–20%；由于高壓線路（6KV以上線路）的供電電壓失真度很小，容性電流和阻性電流的三次諧波很?。ㄐ∮?%）。

當(dāng)氧化鋅避雷器內(nèi)部受潮或有污漬時(shí)，其等效電路相當(dāng)于在原等效電路旁多并聯(lián)了一個(gè)線性電阻，總泄漏電流會(huì)明顯增大。而三次諧波電流變化很小。

當(dāng)避雷器老化后，避雷器的耐壓值降低，在線路額定電壓下，基波阻性電流增大；同時(shí)，避雷器的等效電阻進(jìn)入非線性區(qū)，從而產(chǎn)生高次阻性電流諧波（含三次阻性電流諧波），其中三次阻性電流諧波增大幅度明顯。

在氧化鋅避雷器總泄漏電流的三次諧波中,含有容性電流三次諧波和阻性電流三次諧波。容性電流三次諧波是由電網(wǎng)電壓的三次諧波成分引起的。通常,電網(wǎng)電壓的三次諧波變化不大且有的波動(dòng)范圍。而當(dāng)氧化鋅避雷器發(fā)生老化時(shí),則阻性三次諧波會(huì)比正常狀況時(shí)明顯增加,老化越嚴(yán)重,增加越大。

因此，測(cè)試總泄漏電流和三次諧波電流的變化情況，就可以及時(shí)判斷氧化鋅避雷器的工作狀況，即是否有老化和受潮情況發(fā)生。即當(dāng)總泄漏電流增大幅度明顯而三次諧波電流變化不大時(shí)，有可能是避雷器潮濕或有污漬；當(dāng)總泄漏電流變化不大時(shí)而三次諧波電流增大幅度明顯是則說明避雷器老化。

當(dāng)避雷器施加工頻交流電壓在0.7∽1.0 p. u(p. u為避雷器的額定電壓)變化時(shí)利用富里葉分析3次諧波分量Ir3的實(shí)測(cè)結(jié)果如下：μ

表1 不同電壓下的阻性電流ir和3次諧波ir3

施加電壓U	ir(μA)	ir3(μA)
0.7p. u	114.8	39.7
0.8p. u	194.7	78.6
0.9p. u	366.1	164.0
1.0p. u	841.0	409.7

顯然，施加電壓越高，氧化鋅避雷器的非線性越強(qiáng)，Ir增加越明顯；同Ir相比Ir3增加加明顯。這表明Ir3有好判斷氧化鋅避雷器老化的靈敏性。

氧化鋅避雷器的老化實(shí)際是氧化鋅避雷器在施加線路額定電壓，同時(shí)在室外惡劣氣候條件（含雷電襲擊）作用下，其耐壓性能降低，即其實(shí)際額定電壓下降，使其實(shí)際額定電壓接近線路額定電壓；此時(shí)，相當(dāng)于上圖中施加在避雷器上的電壓增大，從而使Ir和Ir3增加。因此測(cè)試Ir和Ir3能判斷氧化鋅避雷器老化程度，而Ir3能好反映氧化鋅避雷器老化程度。

由于個(gè)廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料、等不同，所以避雷器參數(shù)不同，因此氧化鋅避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。只有根據(jù)和前測(cè)試結(jié)果比較作出判斷，當(dāng)測(cè)試結(jié)果增大一倍時(shí)避雷器應(yīng)退出運(yùn)行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)以判斷避雷器是否有問題！

測(cè)試時(shí)避雷器的電流一般應(yīng)小于500μA，三次諧波應(yīng)小于150μA。當(dāng)大于上述值時(shí)，因應(yīng)在大修時(shí)拆下避雷器在室試驗(yàn)查明原因。

表2 在供電公司測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)

試品		電流I(μA)	三次諧波I3(μA)
35KV	A相	278.3	20.8
	B相	285.6	27.6
	C相	284.0	23.6
10KV	A相	78.3	4.8
	B相	127.3	10.8
	C相	87.9	11.9

表3 氧化鋅避雷器數(shù)據(jù)異常原因分析

數(shù)據(jù)異常 類型	電流大三次諧波小	電流一般三次諧波大	電流大三次諧波大	無電流信號(hào)
可能 原因	避雷器潮濕	避雷器輕微老化	避雷器高程度老化	避雷器因應(yīng)力已斷裂已損壞
	有污漬		系統(tǒng)電壓過高	避雷器引線接觸不好
			避雷器額定電壓選擇過低

附參考文獻(xiàn)：

（1）DL/T804-2002 交流電力系統(tǒng)金屬氧化物避雷器使用導(dǎo)則

（2）《湖南電力》2002第5期 毛震侃

氧化鋅避雷器三次諧波電流Ir3及其在線檢測(cè)

附件1：

DL/T804-2002 交流電力系統(tǒng)金屬氧化物避雷器使用導(dǎo)則

1~9略

10 帶電測(cè)量

10.1 總則

為了掌握無間隙金屬氧化物避雷器在系統(tǒng)運(yùn)行下的工作狀況，通常對(duì)其進(jìn)行帶電測(cè)量，帶電測(cè)量分為定期測(cè)量、非定期測(cè)量和在線監(jiān)測(cè)。

避雷器的帶電測(cè)量主要測(cè)量在系統(tǒng)電壓作用下通過避雷器的漏電流，該電流包括三部分:

a) 電阻片柱的漏電流；

b) 緣支架的漏電流；

c)緣外套的漏電流。

性能正常的避雷器的漏電流，電阻片的漏電流(電流Ix)是主要的部分。避雷器劣化或存在隱患時(shí)電流Ix將增大。電流Ix由電阻性分量Ir和電容性分量Ic組成。避雷器內(nèi)部受潮或電阻片性能劣化時(shí)，Ir反映靈敏。當(dāng)避雷器的漏電流Ix有明顯變化時(shí)還應(yīng)注意對(duì)底座緣或外套表面狀況的影響。

目前常用的監(jiān)測(cè)儀表有交流微安表和漏電流測(cè)試儀。后者通?？梢詼y(cè)量電流、阻性電流和功率損耗等。在線監(jiān)測(cè)裝置則是帶電連續(xù)監(jiān)測(cè)的裝置。

避雷器運(yùn)行中的監(jiān)視還應(yīng)包括在雷雨季中經(jīng)常檢查記錄器的動(dòng)作情況。

10.2 測(cè)量

測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄電壓、環(huán)境溫度、大氣條件以及外套污穢狀況等運(yùn)行條件。

新投產(chǎn)的110kV及以上避雷器應(yīng)三個(gè)月后測(cè)量，三個(gè)月以后半年再測(cè)量。以后每年雷雨季前測(cè)量，應(yīng)在晴朗天氣下進(jìn)行。

測(cè)量結(jié)果與出廠或投運(yùn)時(shí)，以及前幾次的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)異?？膳c同類設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。要時(shí)可停電進(jìn)行直流參考電壓等有關(guān)項(xiàng)目的測(cè)量。

影響現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果的因素較多，諸如計(jì)數(shù)器內(nèi)阻、測(cè)量?jī)x器性能等的影響。對(duì)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓220kV及以上避雷器還應(yīng)考慮鄰相電場(chǎng)的影響。

有條件時(shí)，可開展在線監(jiān)測(cè)工作。