一：產(chǎn)品概述

       避雷器是電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備之一。它的作用是當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)危機(jī)設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、互感器等）的各種類型的過壓時，限制過電壓使之低于一定幅值，以保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

試驗(yàn)項(xiàng)目：避雷器的試驗(yàn)分為直流泄漏電流試驗(yàn)和交流泄漏電流試驗(yàn)。

        1.避雷器直流泄露電流的測試主要是針對10kV及以下避雷器的試驗(yàn)，通過測量U1mA和0.75U1mA下的電流來判斷避雷器的優(yōu)劣程度。

        2.避雷器交流泄漏試驗(yàn)主要是測量避雷器在工頻電壓下的全電流、容性電流、阻性電流等參數(shù)，通過這些參數(shù)來衡量氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀況

      目前國內(nèi)外市場上有多種類型氧化鋅避雷器測試產(chǎn)品，總的來講可以分為有線型和無線型這兩類。有線型（圖一所示），通過直接連線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的測量，而HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀不僅可以通過在 PT 上實(shí)現(xiàn)同步信號取樣（圖二所示），而且還能通過高壓直接采樣，在避雷器頂端實(shí)現(xiàn)高壓同步信號的采樣，從而簡化了現(xiàn)場接線，以下是各種測試原理示意圖：

圖一、無線測量原理                                                                             圖二、有線測量原理

         HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀的原理如圖四所示，通過直接采集避雷器頂端的電壓來獲取電流與電壓之間的相位角，從而分析出全電流中的阻性電流、容性電流等參數(shù)，為運(yùn)行中的避雷器狀態(tài)檢測提供有力的依據(jù)。

二：產(chǎn)品特點(diǎn)

       1、HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀可通過三維向量圖直觀反映氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀況。HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀通過軟件集成的優(yōu)劣判斷程序直接展現(xiàn)全電流、阻性電流及容性電流的關(guān)系，直觀反應(yīng)運(yùn)行中氧化鋅避雷器的性能；

       2、數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確可靠?？芍苯佑^測系統(tǒng)電壓與泄漏電流的波形。通過對系統(tǒng)電壓多次諧波的直接采樣，有效去除了系統(tǒng)電壓諧波對泄漏電流的影響，使泄漏電流的測量值更準(zhǔn)確。

       3、人機(jī)界面及便捷的數(shù)據(jù)管理。采用5.7寸640*480 TFT 觸摸屏，使操作者更加得心應(yīng)手，通過中、英文觸控輸入可實(shí)現(xiàn)對避雷器的站級、線路級乃至避雷器本身的數(shù)據(jù)管理，同時也可將測量數(shù)據(jù)現(xiàn)場打??；

       4、接收主機(jī)便攜式設(shè)計(jì)，方便工作人員攜帶和使用。

三：技術(shù)指標(biāo)

     1.高壓同步采集器

                    1.1、檢測電壓范圍（峰值）：0.4 ~ 500kV

                    1.2、發(fā)射功率：20dB；

                    1.3、頻譜帶寬：40~10kHz

                    1.4、電源電壓：DC 8.4V

     2. PT同步采集器

                2.1、檢測電壓范圍（峰值）：0.4 ~ 250V

                2.2、發(fā)射功率：30dB；

                2.3、頻譜帶寬：40~10kHz

                2.4、電源電壓：DC 8.4V

      3.接收主機(jī)

                3.1、泄漏電流測量范圍（峰值）：10uA ~ 10.0mA；

                3.2、泄漏電流測量精度：5%±1個字；

                3.3、泄漏電流分辨率：1uA；

                3.4、測量參數(shù)及功能：

                              功能：

                                      1.泄漏電流全電流實(shí)時波形、系統(tǒng)電壓實(shí)時波形；

                                      2.泄漏電流全電流、阻性電流、容性電流的矢量圖；

                              測量參數(shù)：

                                      1.泄漏電流全電流有效值、阻性電流有效值及容性電流有效值；

                                      2.泄漏電流3次諧波、5次諧波、7次諧波及9次諧波；

                                      3.系統(tǒng)電壓與泄漏電流間相位角；

       4.電壓基準(zhǔn)信號取樣方式：

                 無PT方式（高壓直接采樣）、PT無線方式、諧波方式。

        5.打印機(jī)類型：微型嵌入式打印機(jī)。

        6.溫度測量精度：0.1℃。

        7.顯示器：5.7寸TFT， 色真彩屏

        8.數(shù)據(jù)存儲：1000 組

        9.工作電源：

                   內(nèi)部電源：

                              DC 8.4V 鋰聚合物電池；

                              充電時間：2~3小時；

                              工作時間：6小時以上；

                   外部電源：

                               輸入：AC100V~240V，50/60Hz

                               輸出：DC8.4V，3A

三、工作原理

     HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀主要由兩部分組成：一個高壓信號同步采集裝置(包括絕緣桿)、一個無線PT同步信號采集裝置和一個無線接收主機(jī)。現(xiàn)場無PT時可以使用高壓信號同步采集裝置對電壓進(jìn)行采樣，信號采集裝置將采樣到的高壓信號調(diào)制后通過無線傳輸發(fā)送至接收主機(jī)，接收主機(jī)在收到信號后通過解調(diào)等方式將調(diào)制后的信號還原至原始波形，然后測量模塊將采集到的電流信號和電壓信號做數(shù)字分析，從而得到氧化鋅避雷器的運(yùn)行參數(shù)參數(shù)，同時通過對泄漏電流的傅里葉分析得到高次諧波分量，通過諧波分量的大小來判斷避雷器處于何種狀態(tài)。

圖4原理圖

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對某110kV電纜線路進(jìn)行時發(fā)現(xiàn)其變電站內(nèi)部分存在局部放電信號，精確定位結(jié)果顯示局部放電缺陷位于該電纜線路B相GIS終端電纜倉內(nèi)。隨后，對B相電纜倉進(jìn)行開倉檢查并更換電纜終端，更換后異常信號消失。對更換下來的GIS終端進(jìn)行X光檢測和解體發(fā)現(xiàn)在環(huán)氧套管地電位金屬內(nèi)襯件端部存在3.9mm不規(guī)則氣腔，驗(yàn)證了局部放電檢測的有效性。

（二）檢測分析方法

采用高頻局部放電檢測儀器對上述110kV電纜終端接地箱進(jìn)行檢測，檢測圖譜如圖5-11所示。由檢測圖譜可知，在三相電纜接地箱處均能檢測到明顯的局部放電信號，其中，B相幅值大，達(dá)到200mV左右；A、C相幅值較小均在80mV左右。且在同一同步信號下，A、C相放電信號與B相信號極性相反，表明局部放電信號穿過B相傳感器的方向與穿過其他兩相傳感器的方向相反，即局部放電信號沿著B相電纜終端接地線傳播，再經(jīng)同一接地排傳播至其他兩相的接地線，因此確定局部放電源位于B相GIS電纜終端。同時，采用特高頻傳感器和高速示波器對上述局部放電源位置進(jìn)行了確認(rèn)。

（a）A相檢測圖譜（b）B相檢測圖譜（c）C相檢測圖譜

圖5-11 110kV電纜終端接地箱處高頻局部放電檢測圖譜

采用GE數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)（CT）對該環(huán)氧套管進(jìn)行X光掃描，掃描結(jié)果如圖5-12所示，由圖可見，在該GIS終端套管底部內(nèi)襯件端部存在3.9mm不規(guī)則氣隙，解體切割后的氣隙如圖5-13所示。

許昌市氧化鋅避雷器泄露電流測試儀選型

圖5-12環(huán)氧套管CT掃描重建橫向與縱向斷面圖

許昌市氧化鋅避雷器泄露電流測試儀選型

圖5-13解體切割后的氣隙

（三）經(jīng)驗(yàn)體會

（1）該案例表明高頻局部放電檢測不僅能發(fā)現(xiàn)電纜中間接頭的局部放電缺陷，通過在電纜終端接地箱處進(jìn)行檢測，還能有效發(fā)現(xiàn)電纜終端甚至GIS倉體內(nèi)部的局部放電缺陷。

（2）通過對三相高頻檢測圖譜中時域脈沖的極性和幅值分析，可以很容易的辨別出缺陷的相別。

（3）對缺陷設(shè)備進(jìn)行的X光檢測和解體分析驗(yàn)證了高頻帶電檢測的有效性，對于該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義