氧化锌避雷器特性测试仪的技术参数

一、概述：
    氧化锌避雷器测试仪用于氧化锌[MOA] 泄漏电流的测量分析。主要是用于测量阻性电流，从而分析氧化锌老化和受潮的程度。现场带电测试符合中华人民共和国电力行业标准《DL474.5—92现场绝缘试验实施导则—避雷器试验》的要术。也可用于实验室做出厂和验收试验。
二、仪器面板结构图：

    

三、主要技术指标：
    参考电压输入范围（峰值）： 10-400V
    全泄漏电流测量范围(峰值)： 0-10mA
    阻性电流测量范围(峰值)： 0-10mA
    容性电流测量范围(峰值)： 0-10mA
    角度测量范围： 0°-360°
    功耗： 4W
    系统测量准确度： (读数5% + 5个字)
    交流电源： AC 220V 10%，50Hz 1%
    内附直流电池： DC 12V 2A
四、接线图:
  1. 实验室接线图
    

    本方法需配可调交流高压电源，电压信号输入接到试验变压器的测量仪表端，氧化锌避雷器一端接高压，另一端经一保护器接地，与仪器的地在联接在一起。交流电流信号输入端接到避雷器的下端和地。
  2. 在线接线图（带电测试）
    

    在线测量时电压信号输入端接到与被测避雷器位于同相PT的二次测，电流信号输入端接到避雷器的计数器两端，仪器的接地端接至计数器的下端并与地相联。根据现场的要求，参照上述接线方式正确联线。
五、仪器的操作:
  1.接好联线和仪器电源，打开电源，屏幕上显示如下图4所示： 
    

    图4 主菜单
  2.点击系统设定菜单，出现下图5所示菜单：

    在此菜单下，可以设定变比值和补偿角。
    数字的输入为:- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 . 循环. 变比的输入不能有负数, 补偿角的输入只能笫一位数选择负号, 其余的输入为错误的输入. 数据中间只能用一个小数点.
    ↑：循环数字。↓：向右移动位。数字输完按返回即保存。
    *注意变比值的正确算法：
    试验变压器变比的确定方法：这里的变比应为高压绕组与测量仪表绕组的匝数比或电压比。例如交流输出额定电压为50KV的试验变压器，一般测量仪表绕组的额定电压为100V，所以变比为50KV/100V=500。在线变比的确定方法：以110KV避雷器为例，其变比为（110KV/ ）/（100V/ ）=1100。
    *输入补偿角的算法：
    在补偿角为0时, 先测出A相和C相的角度φ{φA和φC},然后用{φC-φA}/2=补偿角， φA为正，φC为负.
  3. 点击数据测量菜单，出现下图6所示菜单：{点击数据测量菜单等计算机采样完成即显示数据，时间大约四十秒。转换菜单时，按键时间要长点等一个采样周期完成。}
    

    补偿角：已存储的数据可修改补偿角度，但修改值只影响当前显示/打印数据，不能存储。
    变比：PT或试验变压器变比，显示试验电压U为输入参考电压Uref与K乘积。由于K并不影响角度或电流量测量，也可以设置为1直接显示U1。应注意当没有U1输入时，不能得到正确的测量结果。已存储的数据可修改电压变比，但修改值只影响当前显示/打印数据，不能存储。
    相位差：基波电流超前基波电压的相位差，其中包含补偿角度。可由角度直接评价MOA性能，有相间干扰时要扣除干扰角度再评价。
  4.点击数据查询菜单，出现下图7所示菜单： 
    

  5.打印输出
    如需打印直接按屏幕提示操作，为了方便用户对测试数据进进行分析、保存，仪器将100组的试验数据进行存储，任由用户选择打印。（测量完毕后，用户根据自己的需要对数据进行储存。）
六、测量原理和数据分析
    仪器输入PT二次电压作为参考信号，同时输入MOA电流信号，经过傅立叶变换可以得到电压基波U1、电流基波峰值和电流电压角度Φ（图8）。因此与电压同相分量为阻性电流基波值（Ir1p），正交分量是容性电流基波值（Ic1p）：
Ir1p=Ix1pCOSΦ Ic1p=Ix1pSINΦ考虑到δ=90°—Φ相当于介损角，直接用Φ评价MOA也是十分简捷的：没有“相间干扰”时，Φ大多在81°~86°之间。按“阻性电流不能超过总电流的25%”要求，Φ不能小于75.5°，可参考下表对MOA性能分段评价： 
    

    实际上Φ<80°时应当引起注意。
    

    图8投影法 图9、一字排列避雷器的相间干扰
  1.相间干扰
    现场测量时，一字排列的避雷器，中间B相通过杂散电容对A、C泄漏电流产生影响：A相φ减小2°左右，阻性电流增大；C相φ增大2°左右，阻性电流减小甚至为负；B相基本不变，这种现象称相间干扰(图9)。
  2.扰下MOA性能评价
    a.建议用本相PT二次电压测量本相MOA电流，补偿角度均为0，即测量时不考虑相间干扰。试验室测量不应使用补偿角度（Φ0=0）。评价MOA性能时可考虑相间干扰。按相间干扰的对称性，以B相Φ为准，A相Φ减小的数值基本等于C相Φ增加的数值，由此可以估计相间干扰角度。例如A相Φ偏小2°，C 相Φ偏大3°，则相间干扰大致为2.5°，评价MOA性能时，A相Φ+2.5°，B相Φ不变，C相Φ—2.5°。
    b.如果测量时考虑相间干扰，可对A/C相设置补偿角度，该补偿角度“加”到Φ中。考虑到B相对A/C相的相间干扰对称，如果测量出Ic超前Ia的角度Φca，A/C相分别补偿：Φca的测量方法是：选择B相参考电压不变，先输入C相电流再输入A相电流，将两次φ相减即可。
    用本相PT二次电压测量本相MOA电流，并置入上述补偿角度。直接按Φ评价MOA性能。
七、注意事项：
  1.从PT处或试验变压器测量端取参考电压时，应仔细检查接线以避免PT二次或试验电压短路。
  2.在联线过程中注意不要把电流和电压取样线接错。
  3.在实验室做试验时，高压电源不能用串激试验变压器。

八、仪器装箱清单：
  1.主机           一台
  2.充电器     一个
  3.电压信号取样线 一根
  4.电流信号取样线 一根
  5.电源线         一根
  6.保险管         二只
  7.保护器     一只
  8.使用说明书     一份
  9.产品合格证     一份

附：
一、氧化锌避雷器运行中的主要问题
  1.氧化锌避雷器由于取消了串联间隙，长期承受系统电压，流过电流。电流中的有功分量阀片发热，引伏安特性的变化，长期作用的结果会导致阀片老化，甚至热击穿。
  2.氧化锌避雷器受到冲击电压的使用，阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。
  3.氧化锌避雷器内部受潮或绝缘性能不良，会使工频电流增加，功耗加剧，严重时会导致内部放电。
  4.氧化锌避雷器受到雨、雪、凝露或灰尘的污染，由于内外电发布不同而使内部阀片与外部瓷套之间产生较电位差，导致径向放电现象发生。
二、本仪器所要完成的任务
    判氧化锌避雷器阀片是否发生老化或受潮，通常观察正常运行流过氧化锌阀片的阻泄漏电流的变化，即观察阻性是否增大作为判断依据。
三、本测试仪主要针对以下几个方面的
  1.氧化锌避雷器发生热击穿情况
    导致氧化锌避雷器发生器热击穿的zui终原因是其发热功率大于散热功率。氧化锌阀片的发热功率取决于其上电流和电压（电流为流过阀片电流的有功分量）。
  2.氧化锌避雷器内部受潮现象
    密封不严，会导致避雷器内部受潮，或安装时内部有水分浸入，都会使避雷器在电压下发生总电流增大现象。受潮到一定程度，会发生沿氧化锌阀片表面或瓷套内壁表面的放电，引起避雷器爆炸。 氧化锌避雷受器受潮引起的总电流增加是阻性泄漏电流增加造成的。通过检测看角度的变化幅度可以推断是否受潮。
    综上述，以上故障都能够由阻性泄漏电流的变化反映出来。了解氧化锌如雷器阻性泄漏电流的变化，就可以对是否发生上述几种故障进行预测。