一：產品概述

       避雷器是電力系統中重要的電力設備之一。它的作用是當系統中出現危機設備（如發電機、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，以保證電力設備的安全運行。

試驗項目：避雷器的試驗分為直流泄漏電流試驗和交流泄漏電流試驗。

        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，通過測量U1mA和0.75U1mA下的電流來判斷避雷器的優劣程度。

        2.避雷器交流泄漏試驗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，通過這些參數來衡量氧化鋅避雷器的運行狀況

      目前國內外市場上有多種類型氧化鋅避雷器測試產品，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），通過直接連線實現數據的測量，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 上實現同步信號取樣（圖二所示），而且還能通過高壓直接采樣，在避雷器頂端實現高壓同步信號的采樣，從而簡化了現場接線，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，為運行中的避雷器狀態檢測提供有力的依據。

二：產品特點

       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劣判斷程序直接展現全電流、阻性電流及容性電流的關系，直觀反應運行中氧化鋅避雷器的性能；

       2、數據測量準確可靠。可直接觀測系統電壓與泄漏電流的波形。通過對系統電壓多次諧波的直接采樣，有效去除了系統電壓諧波對泄漏電流的影響，使泄漏電流的測量值更準確。

       3、人機界面及便捷的數據管理。采用5.7寸640*480 TFT 觸摸屏，使操作者更加得心應手，通過中、英文觸控輸入可實現對避雷器的站級、線路級乃至避雷器本身的數據管理，同時也可將測量數據現場打印；

       4、接收主機便攜式設計，方便工作人員攜帶和使用。

三：技術指標

     1.高壓同步采集器

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

                    1.2、發射功率：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

                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、測量參數及功能：

                              功能：

                                      1.泄漏電流全電流實時波形、系統電壓實時波形；

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

                              測量參數：

                                      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.系統電壓與泄漏電流間相位角；

       4.電壓基準信號取樣方式：

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

        5.打印機類型：微型嵌入式打印機。

        6.溫度測量精度：0.1℃。

        7.顯示器：5.7寸TFT， 色真彩屏

        8.數據存儲：1000 組

        9.工作電源：

                   內部電源：

                              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。現場無PT時可以使用高壓信號同步采集裝置對電壓進行采樣，信號采集裝置將采樣到的高壓信號調制后通過無線傳輸發送至接收主機，接收主機在收到信號后通過解調等方式將調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字分析，從而得到氧化鋅避雷器的運行參數參數，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。

圖4原理圖

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對某110kV電纜線路進行時發現其變電站內部分存在局部放電信號，精確定位結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。隨后，對B相電纜倉進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終端進行X光檢測和解體發現在環氧套管地電位金屬內襯件端部存在3.9mm不規則氣腔，驗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行了確認。

（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數字化放射攝影系統（CT）對該環氧套管進行X光掃描，掃描結果如圖5-12所示，由圖可見，在該GIS終端套管底部內襯件端部存在3.9mm不規則氣隙，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）經驗體會

（1）該案例表明高頻局部放電檢測不僅能發現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行檢測，還能有效發現電纜終端甚至GIS倉體內部的局部放電缺陷。

（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）對缺陷設備進行的X光檢測和解體分析驗證了高頻帶電檢測的有效性，對于該項技術的推廣應用具有重要意義