目前省网中110kV及以上电压等级站用型避雷器均采用金属氧化锌避雷器。氧化锌避雷器在工频运行电压的作用下,阀片有可能产生老化,通过阀片的电流和功率损耗随时间的增长而逐渐增大,最后导致阀片失去热稳定而损坏。此外,氧化锌避雷器也有一定的可能因密封不严导致内部受潮,运行电流增大,严重时导致避雷器故障。针对避雷器的老化、受潮等缺陷,其在线监测量最重要的包含:全电流、阻性电流(或功率损耗)、环境湿度、温度等。(MOA)均为无间隙,受潮和老化是避雷器事故或故障的根本原因。一般的情况下MOA泄漏电流(简称全电流)中容性分量占主要部分,阻性分量约占全电流10%~20%左右。阻性分量最重要的包含:外套内、外表面的沿面泄漏,阀片沿面泄漏、阀片本身的非线性电阻分量以及绝缘支撑件的泄漏等。当避雷器老化或受潮时,其阻性电流逐渐增大,占全电流的比重也相应增大,全电流也会随之增大。但阻性电流能更灵敏反应避雷器绝缘缺陷。因此,只要对运行中避雷器的全电流或阻性电流进行监测,并将所得数据与出厂及历史数据相比较,即可发现避雷器的绝缘缺陷。(1)全电流的测量在避雷器底部与地之间串接一个全电流监测装置,对全电流进行连续在线)阻性电流的测量避雷器阀片的稳定性主要是依靠阻性电流的监测。阻性电流对阀片初期老化、受潮等反应比较灵敏。由于避雷器在运行电压下的电流值较小(μA级),对传感器的要求很严格。我省在选择避雷器泄漏电流传感器时选择灵敏度较高、稳定性高的传感器,同时在监测阻性电流的同时最大限度地考虑了相间干扰的影响。第3页阻性电流的测量与容性设备的介损测量原理相似,其等效电路及相量图如图所示第4页图中C为等效电容,δ为介质损耗角,θ为电压U与电流I的相位差。介质损耗角为δ=(π/2)-θ过零比较法比较施加于介质上的电压和电流过零时刻t1、t2,求得二者过零时刻的相位差θ=2π(t1-t2)/T(T为U和I的信号周期),从而求得介质损耗角。采用传感器分别获得避雷器运行电压、泄漏电流等即时模拟信号,接着进行过零比较分析。目前国内多采用穿心式结构的电流传感器,分为无源和有源两种类型。无源传感器结构相对比较简单、常规使用的寿命长,但易受温度、输入电流和负载特性变化的影响;有源传感器采用零磁通技术提高了被测信号的信噪比。我省选用的是有源零磁通的传感器,极大地提高了测量的准确性。第5页(3)温湿度的在线监测湿度的影响会导致避雷器外绝缘泄漏电流增加,从而引起在线测量值的显著变化。因此,湿度也是避雷器进行纵向比较时必不可少的数据。采用安装在现场的外部温湿度计采集温湿度信息,通过数据转换设备传到在线监测系统中。整体看来,现有避雷器的在线监测技术相对来说还是比较成熟,但仍存在一些问题,如避雷器的相邻相间的耦合会造成检测时的较大误差,同时测试数据还受系统电压、环境湿度、避雷器外表面污秽度、安装的地方、末屏引线的走线方式和电磁干扰强度的影响。,全省避雷器在线监测装置的运作情况总体稳定,但部分避雷器的在线监测数据受环境温湿度、降雨、避雷器外表面污秽度的影响较严重。经初步统计,福州、泉州、厦门、漳州、南平、宁德等6个地区16个变电站共148组避雷器的在线监测数据趋势图情况中,在线监测数据始终较平稳的有87组,%,数据在雨天时有较明显波动,但总体平稳的有28组,%,数据受环境温湿度影响较大的有33组,%。第7页依据数据变化趋势分三组类型:(1)数据持续平稳(2)数据在雨天时有明显波动但总体平稳(3)数据受环境温湿度影响较大很多类型的图例如下:第8页A、数据平稳类型:福州鼓山变---2#主变17B避雷器,三相数据均平稳第9页B、数据在雨天时明显波动但总体平稳:福州鼓山变---3#主变27C避雷器第10页
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