氧化鋅避雷器因其優(yōu)異的非線性伏安特性，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，用以限制過電壓、保護(hù)電氣設(shè)備絕緣。準(zhǔn)確測(cè)量氧化鋅避雷器的阻性電流，對(duì)于評(píng)估其運(yùn)行狀態(tài)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障至關(guān)重要。氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試儀是實(shí)現(xiàn)這一測(cè)量的關(guān)鍵工具，本文將詳細(xì)闡述其現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法。
測(cè)量前準(zhǔn)備
儀器檢查
-
外觀檢查：查看測(cè)試儀外殼有無破損、顯示屏是否清晰完整、按鍵是否靈敏。確保儀器外觀無明顯缺陷，避免因儀器硬件問題影響測(cè)量。
-
功能自檢：接通測(cè)試儀電源，按照儀器操作手冊(cè)進(jìn)行功能自檢。檢查儀器的采樣、數(shù)據(jù)處理、顯示等功能是否正常。例如，部分測(cè)試儀可通過內(nèi)置的自檢程序，模擬輸入信號(hào)，查看儀器能否準(zhǔn)確顯示全電流、阻性電流、電壓等參數(shù)的模擬值。
-
電池電量檢查：若測(cè)試儀采用電池供電，檢查電池電量是否充足。對(duì)于可充電電池，確保在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量前已充滿電，以免測(cè)量過程中因電量不足導(dǎo)致測(cè)量中斷。
測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備
-
安全措施落實(shí)：在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)識(shí)，如 “止步，高壓危險(xiǎn)” 等。確保測(cè)試區(qū)域與其他人員活動(dòng)區(qū)域有效隔離，防止無關(guān)人員誤入。測(cè)試人員應(yīng)穿戴符合安全標(biāo)準(zhǔn)的絕緣手套、絕緣鞋等防護(hù)裝備。
-
測(cè)試環(huán)境評(píng)估：檢查測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，包括溫度、濕度、電磁干擾等。應(yīng)盡量避免在高溫、高濕或強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量。例如，在高溫環(huán)境下，避雷器的電阻片性能可能發(fā)生變化，影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性；強(qiáng)電磁干擾可能導(dǎo)致測(cè)試儀采集的信號(hào)出現(xiàn)偏差。
-
避雷器外觀檢查：在連接測(cè)試儀之前，對(duì)氧化鋅避雷器進(jìn)行外觀檢查。查看避雷器有無破損、放電痕跡、瓷套污穢等情況。若發(fā)現(xiàn)避雷器外觀存在明顯異常，應(yīng)先進(jìn)行記錄并評(píng)估其對(duì)測(cè)量結(jié)果的可能影響。
測(cè)試接線準(zhǔn)備
-
有線模式：將泄漏電流信號(hào)線插頭插入測(cè)試儀的電流信號(hào)輸入端。對(duì)于有放電計(jì)數(shù)器的避雷器，使用絕緣竿將信號(hào)線夾子夾到被測(cè)相 MOA 放電計(jì)數(shù)器上端；在試驗(yàn)室內(nèi)，若 MOA 無放電計(jì)數(shù)器，可將其放置在絕緣板上，從 MOA 下端獲取電流信號(hào)。注意，電流信號(hào)不能使用加長(zhǎng)線，以免引入額外干擾。
-
無線模式：與有線模式類似，先將泄漏電流信號(hào)線插頭插入測(cè)試儀，但僅需獲取電流信號(hào)即可進(jìn)行測(cè)量。此模式下，通常只需獲取 B 相電流信號(hào)作為快速測(cè)試，依次連接 A、B、C 相放電計(jì)數(shù)器上端，當(dāng)打印機(jī)開始工作時(shí)，表明一相測(cè)量周期結(jié)束。
-
將參考電壓信號(hào)線一端插入測(cè)試儀的參考電壓插座。另一端接被測(cè)相 PT 二次低壓輸出，小黑夾子接中性點(diǎn) (x)，小紅夾子接待測(cè)相電壓 (a/b/c)。若 PT 距離較遠(yuǎn)，可使用加長(zhǎng)線，但需確保加長(zhǎng)線的屏蔽性能良好，防止信號(hào)衰減和干擾。在外施法測(cè)量時(shí)，參考電壓線接升壓變壓器的測(cè)量繞組。
-
接地線連接：測(cè)量前，務(wù)必先連接好接地線。將測(cè)試儀的接地線牢固連接到可靠的接地極上，確保接地良好。若接地點(diǎn)存在油漆或銹蝕，應(yīng)先清除干凈，以保證接地電阻符合要求。測(cè)量完成后，最后拆除接地線，防止觸電事故發(fā)生。
測(cè)量操作步驟
有線模式測(cè)量操作
-
參數(shù)設(shè)置：打開測(cè)試儀電源，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面。設(shè)置測(cè)量參數(shù)，如 PT 變比（若有）、測(cè)量方式（通常選擇有線測(cè)量）、相角補(bǔ)償方式（推薦 “禁止補(bǔ)償” 模式或 “手動(dòng)補(bǔ)償” 模式且補(bǔ)償角度為零，若采用其他補(bǔ)償模式，需與歷次測(cè)量保持一致并記錄）等。
-
信號(hào)采集與測(cè)量：完成參數(shù)設(shè)置后，啟動(dòng)測(cè)試儀開始采集電流和電壓信號(hào)。測(cè)試儀通過傅立葉變換等算法對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到電壓基波 U1、電流基波峰值 Ix1p 和電流電壓角度 φ。進(jìn)而計(jì)算出與電壓同相分量的阻性電流基波峰值 (Ir1p)，計(jì)算公式為 Ir1p = Ix1pCOSφ，正交分量即容性電流基波峰值 (Iclp) 為 Ic1p = Ix1pSINφ 。
-
數(shù)據(jù)記錄與分析：待測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄全電流、阻性電流、相位角、PT 變比等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，例如，根據(jù) “阻性電流不能超過總電流的 25%” 的要求，判斷 φ 角是否符合標(biāo)準(zhǔn)（一般情況下，無 “相間干擾” 時(shí)，φ 大多在 81° - 86° 之間，按要求 φ 不能小于 75.5°）。
-
多相測(cè)量：若需測(cè)量三相避雷器，按照上述步驟依次對(duì) A、B、C 相進(jìn)行測(cè)量，并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。
無線模式測(cè)量操作
-
參數(shù)設(shè)置：開啟測(cè)試儀，在參數(shù)設(shè)置中選擇無線測(cè)量模式。部分測(cè)試儀可能需要設(shè)置一些基本參數(shù)，如測(cè)量名稱等，以便后續(xù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和識(shí)別。
-
電流信號(hào)采集與測(cè)量：將電流信號(hào)線連接到被測(cè)相 MOA 放電計(jì)數(shù)器上端（與有線模式下電流接線類似），啟動(dòng)測(cè)量。測(cè)試儀僅通過采集到的電流信號(hào)，利用內(nèi)部算法計(jì)算出全電流和阻性電流。此模式下，由于僅依據(jù)電流信號(hào)測(cè)量，測(cè)量速度相對(duì)較快，但測(cè)量精度可能受一定影響。
-
數(shù)據(jù)記錄與多相測(cè)量：數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。按照順序依次測(cè)量 A、B、C 相避雷器，當(dāng)完成一相測(cè)量后，打印機(jī)開始工作提示該相測(cè)量結(jié)束，直至完成三相測(cè)量。
測(cè)量結(jié)果分析與判斷
參照標(biāo)準(zhǔn)法
將測(cè)量得到的阻性電流、全電流等數(shù)據(jù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。例如，依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，阻性電流一般不應(yīng)超過全電流的 25%，相角 Φ 通常不能小于 75° 。若測(cè)量數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，需進(jìn)一步分析原因。
橫向比較法
對(duì)同廠家、同批次的氧化鋅避雷器測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?。正常情況下，同類型避雷器的測(cè)量參數(shù)應(yīng)具有相似性。若某一避雷器的阻性電流等參數(shù)與其他同批次避雷器相比存在顯著差異，則可能表明該避雷器存在異常。
三相比較縱向比較法
對(duì)同一避雷器在不同時(shí)間、相同環(huán)境條件下的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向比較。例如，新投運(yùn)的避雷器在半年內(nèi)進(jìn)行首次測(cè)量，此后每年雷雨季到來之前進(jìn)行測(cè)量。對(duì)比不同時(shí)期的測(cè)量數(shù)據(jù)，觀察阻性電流基波峰值初值差（與前次或初始值比較）應(yīng)≤50%；全電流初值差（與前次或初始值比較）應(yīng)≤20%；泄漏電流初值差（與前次或初始值比較）應(yīng)≤20% 。若某一參數(shù)變化超出上述范圍，需關(guān)注避雷器的運(yùn)行狀態(tài)變化。
綜合分析法
當(dāng)懷疑避雷器泄漏電流存在異常時(shí)，不能僅依據(jù)單一數(shù)據(jù)判斷，應(yīng)結(jié)合相位角分析、紅外精確測(cè)溫、高頻局放測(cè)試等多種手段進(jìn)行綜合分析。例如，若阻性電流增大，同時(shí)相位角發(fā)生明顯變化，且通過紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)避雷器局部溫度異常升高，可能表明避雷器存在受潮、老化等問題，必要時(shí)應(yīng)開展停電診斷試驗(yàn)，以準(zhǔn)確評(píng)估避雷器的性能。
注意事項(xiàng)
-
測(cè)試環(huán)境要求：盡量選擇天氣良好時(shí)進(jìn)行測(cè)量，避免在雷雨、大風(fēng)等惡劣天氣下操作，防止發(fā)生安全事故和測(cè)量誤差。
-
PT 電壓獲取：若采用 PT 二次法獲取參考電壓，應(yīng)確保從 PT 的計(jì)量或測(cè)量端子引取電壓，避免從保護(hù)端子引取，以防引起保護(hù)誤動(dòng)作。接線過程中，要防止 PT 二次短路。
-
電流線連接順序：連接電流線時(shí)，應(yīng)先連接接地端，再連接信號(hào)端；拆除時(shí)順序相反，先拆信號(hào)端，再拆接地端。
-
放電計(jì)數(shù)器檢查：連接電流線夾子后，觀察放電計(jì)數(shù)器電流指針是否回到零位。若未回零，可能是計(jì)數(shù)器卡澀或儀器接地不良，應(yīng)及時(shí)處理后再進(jìn)行測(cè)量。
-
人員與設(shè)備安全：測(cè)量過程中，人員和物體嚴(yán)禁靠近氧化鋅避雷器底法蘭，防止觸電。測(cè)試完畢，先斷開電流、電壓線，再關(guān)閉儀器電源。
-
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理：測(cè)試儀內(nèi)存通?？蓛?chǔ)存一定數(shù)量的測(cè)量結(jié)果（如部分儀器可儲(chǔ)存 200 次測(cè)量結(jié)果），當(dāng)超過存儲(chǔ)容量時(shí)，最早的記錄將被覆蓋。因此，需及時(shí)抄錄或?qū)С鰷y(cè)量數(shù)據(jù)到外部存儲(chǔ)設(shè)備（如 U 盤），以便長(zhǎng)期保存和后續(xù)分析。
通過嚴(yán)格遵循上述現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法、正確分析測(cè)量結(jié)果并注意各項(xiàng)事項(xiàng)，能夠準(zhǔn)確使用氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試儀，有效評(píng)估氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
