專利名稱：避雷器的在線測(cè)試方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中在線測(cè)試FZ型系列避雷器的方法及其專用設(shè)備。
在電力系統(tǒng)中，在線運(yùn)行的避雷器以FZ型系列避雷器居多，按規(guī)定每年必須停電分別做直流泄漏電流、絕緣電阻的測(cè)量，以檢測(cè)避雷器是否受到損壞，而實(shí)際損壞率很低(不足5％)，但為了確保電網(wǎng)運(yùn)行正常，每年一次的例檢必須照常進(jìn)行，既給供電系統(tǒng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，又給人們的工作生活帶來(lái)不便，因此，人們開(kāi)始著手FZ型系列避雷器的在線測(cè)試研究，參考

圖1的接線方法，將測(cè)量桿與被測(cè)避雷器的一節(jié)并聯(lián)，測(cè)出交流電導(dǎo)電流并于該處測(cè)得分布電壓，其等值電路圖參考圖2，經(jīng)計(jì)算判斷避雷器的好壞。這種方法在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，受諸多因素影響，(1)測(cè)量桿內(nèi)部采用的是非線性電阻，其受潮、老化均會(huì)影響阻值，測(cè)試環(huán)境溫度的高低也會(huì)使阻值發(fā)生變化，將這種阻值不確定的測(cè)量桿并聯(lián)在回路中進(jìn)行測(cè)試，勢(shì)必帶來(lái)較大的誤差；(2)計(jì)數(shù)器內(nèi)部同樣存在并聯(lián)的非線性電阻，在長(zhǎng)期運(yùn)行中，受進(jìn)水受潮、老化斷裂的影響，也會(huì)給測(cè)量帶來(lái)很大的誤差；(3)避雷器底部支持的瓷瓶也可能出現(xiàn)問(wèn)題，特別是內(nèi)部空洞中受潮、污染、開(kāi)裂后，將會(huì)產(chǎn)生部分分流，給測(cè)量帶來(lái)誤差。由此可見(jiàn)，用此種方法來(lái)進(jìn)行避雷器的在線測(cè)試，精確度不高，可行性不大。
本發(fā)明正是為了克服上述不足，提供一種可行的、判斷容易且準(zhǔn)確的在線測(cè)量FZ型系列避雷器的方法。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種用于FZ型系列避雷器在線測(cè)試的專用測(cè)試儀。
本發(fā)明第一目的的實(shí)施是這樣實(shí)現(xiàn)的一種FZ型系列避雷器的在線測(cè)試方法，其特征在于所述的方法包括下列步驟1、短接計(jì)數(shù)器，測(cè)得三相避雷器最后一節(jié)T處的分部電壓UA、UB、UC；2、計(jì)算三相不平衡系數(shù)rTu，根據(jù)rTu初步判斷避雷器組的好壞；3、斷開(kāi)計(jì)數(shù)器，分別測(cè)出三相D點(diǎn)處的整組對(duì)地全電流IDA、IDB、IDC與底部電壓UDA、UDB、UDC；5、計(jì)算三相不平衡系數(shù)rDi、rDu，根據(jù)rDi、rDu的大小判斷避雷器的好壞；6、檢測(cè)計(jì)數(shù)器的好壞；7、接通計(jì)數(shù)器，拆除測(cè)試儀，檢測(cè)完畢。
用于計(jì)算三相不平衡系數(shù)的公式為ri＝(最大電流—最小電流)/最小電流，ru＝(最大電壓—最小電壓)/最小電壓，其判斷標(biāo)準(zhǔn)是ri不能大于20％，ru不能大于18％，否則就要考慮停電測(cè)試。
若最下節(jié)避雷器受潮而接近短路，運(yùn)行電壓將全部分配在上面幾節(jié)上，測(cè)量最后一節(jié)T處的分壓時(shí)，對(duì)地電壓一定很低，rTu將大于18％，避雷器可能存在問(wèn)題。
若最后一節(jié)老化或斷裂，則其電阻值很大，在避雷器最后一節(jié)的T處測(cè)量，電壓將比正常分部電壓明顯偏高，三相電壓不平衡系數(shù)rTu變化明顯，超過(guò)18％，可基本判斷避雷器存在問(wèn)題，可要求停電檢測(cè)。
若上部某節(jié)避雷器的并聯(lián)電阻受潮或老化，其阻值將減小或增加，此時(shí)該節(jié)分配的電壓也將減小或增大，其余各節(jié)避雷器分配的電壓隨之增加或降低，最下一節(jié)T處的電壓也相對(duì)地增加或減少，若rTu變化不明顯，難以判斷，則進(jìn)行上述方法中的第3步，在斷開(kāi)計(jì)數(shù)器的前提下，用測(cè)試儀測(cè)出三相D點(diǎn)處的整組對(duì)地全電流和底部電壓，分別計(jì)算出三相電流不平衡系數(shù)rDi與三相電壓不平衡系數(shù)rDu，若rDi與rDu有超標(biāo)現(xiàn)象，則可判斷避雷器有問(wèn)題，需停電測(cè)試(參考實(shí)施例3)。即使避雷器底座支持瓷瓶?jī)?nèi)部空洞受潮、污染或開(kāi)裂，用此方法測(cè)試也可定性判斷。
電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中存在某相電壓偏高或偏低現(xiàn)象，用上述方法測(cè)試獲得的rTu、rDu可能較高，為判斷準(zhǔn)確，可測(cè)試一下T處上一節(jié)處的電壓，以確定是否存在某相電壓偏高或偏低現(xiàn)象，若存在此問(wèn)題，用rDu判斷時(shí)需去掉一定的相電壓偏低或偏高因素的影響(可參考實(shí)施例2、4)，若不存在此問(wèn)題，可立即判斷避雷器有問(wèn)題，需停電檢測(cè)。
由于計(jì)數(shù)器已處于斷電狀態(tài)，所以計(jì)數(shù)器的檢測(cè)采用常規(guī)方法，若發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題，即時(shí)更換即可。
本發(fā)明第二目的的實(shí)現(xiàn)如下FZ型系列避雷器在線測(cè)試儀，包括表體、電壓電路、電流電路及數(shù)字顯示器，其特征在于電壓電路配接一高阻電容分壓器，所述的電壓電路、電流電路分別于表殼上設(shè)有輸入端，表殼上另設(shè)有接地端、轉(zhuǎn)換兩電路中數(shù)字顯示器的切換開(kāi)關(guān)、提供工作電源的輸入端以及接通/關(guān)閉工作電源的電源開(kāi)關(guān)。
用此測(cè)試儀進(jìn)行避雷器最后一節(jié)T處分部電壓的測(cè)試時(shí)，先短接計(jì)數(shù)器，以避開(kāi)計(jì)數(shù)器對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，接入測(cè)量?jī)x的工作電源，將表殼上的接地端良好接地后，用導(dǎo)線把高阻電容分壓器與表殼上的電壓輸入端連接，高阻電容分壓器另一端引出的導(dǎo)線接入T處，調(diào)置切換開(kāi)關(guān)接通電壓數(shù)字顯示器，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)測(cè)試儀，即可讀出T處的分壓，記錄數(shù)據(jù)后只需關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，拆掉T處接線就可進(jìn)行D處底部電壓的測(cè)試，方法同T處，只不過(guò)在測(cè)試前必須先斷開(kāi)計(jì)數(shù)器。
測(cè)量D點(diǎn)處的整組對(duì)地全電流時(shí)，也須先斷開(kāi)計(jì)數(shù)器，將接有工作電源的測(cè)試儀的接地端良好接地后，用導(dǎo)線接通表殼上的電流輸入端與D處，切換開(kāi)關(guān)置于電流數(shù)字顯示器打開(kāi)狀態(tài)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)即可讀出相應(yīng)的電流數(shù)值。
此測(cè)試儀的高阻電容分壓器也可置于表殼內(nèi)的電壓電路中，使用時(shí)表殼上的電壓輸入端則可直接與被測(cè)試點(diǎn)用導(dǎo)線連接。
此測(cè)試儀可由一組電壓電路、電流電路組成，用此測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，若三相運(yùn)行電壓平穩(wěn)，可采用單相一一測(cè)量；若三相運(yùn)行電壓較穩(wěn)但不平衡，即有電壓的偏高或偏低現(xiàn)象，為避免不平衡的影響，可用三只測(cè)試儀進(jìn)行三相的同時(shí)測(cè)試；若三相運(yùn)行電壓中帶有諧波分量，無(wú)論其電壓是否平衡，只要避開(kāi)不平穩(wěn)的高峰期，用相應(yīng)測(cè)試方法測(cè)出的結(jié)果經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明也不需考慮其諧波的影響。此測(cè)試儀也可由二組或三組電壓電路、電流電路組成，最佳為三組，測(cè)量時(shí)可同時(shí)得到三相電壓或電流，既操作簡(jiǎn)單又可避免一些不平衡因素的影響。
本發(fā)明闡述的FZ型系列避雷器的在線測(cè)試采用專用的測(cè)試儀進(jìn)行定點(diǎn)處的電壓、電流測(cè)試，以計(jì)算出的電壓、電流的三相不平衡系數(shù)為基準(zhǔn)判別避雷器好壞，無(wú)需停電，實(shí)施容易，獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，易判斷，專用的測(cè)試儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便且易攜帶。
圖1為背景技術(shù)的接線圖。
圖2為圖1的等效電路圖。
圖3為本發(fā)明方法的接線圖。
圖4為本發(fā)明裝置(測(cè)試儀)的電壓原理圖。
圖5為本發(fā)明裝置(測(cè)試儀)的電流原理圖。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例1，用專用測(cè)試儀對(duì)一35KV避雷器進(jìn)行帶電測(cè)試，先短接計(jì)數(shù)器，測(cè)出避雷器最后一節(jié)T處的三相分壓，計(jì)算其三相不平衡系數(shù)rTu為6.6％，小于18％，且三相電壓分布均勻，基本可判斷避雷器組無(wú)多大問(wèn)題，為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，在斷開(kāi)計(jì)數(shù)器的情況下，可再測(cè)一下D點(diǎn)處的三相對(duì)地電壓與各相整組對(duì)地全電流(接線參考圖3)，分別計(jì)算出rDu、rDi，為10.3％與8.6％，前者沒(méi)有超過(guò)18％，后者沒(méi)有超過(guò)20％，可判斷出避雷器無(wú)問(wèn)題，最后以常規(guī)方法檢測(cè)了計(jì)數(shù)器，無(wú)損壞，則可下結(jié)論，整組避雷器良好，可繼續(xù)運(yùn)行。在線檢測(cè)的數(shù)據(jù)與停電后常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)照見(jiàn)表一。
表一
實(shí)施例2，用專用測(cè)試儀對(duì)另一35KV避雷器進(jìn)行帶電測(cè)試，先短接計(jì)數(shù)器，測(cè)出避雷器最后一節(jié)T處的三相分壓，計(jì)算其三相不平衡系數(shù)rTu為14.4％，小于18％，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)B相電壓偏低，因此加測(cè)了一組T點(diǎn)上一節(jié)處的電壓，也就是該避雷器的運(yùn)行電壓，證實(shí)B點(diǎn)電壓確實(shí)偏低，該處的三相電壓不平衡系數(shù)為8.1％，然后在斷開(kāi)計(jì)數(shù)器的情況下，再測(cè)一下D點(diǎn)處的三相對(duì)地電壓與各相整組對(duì)地全電流(接線參考圖3)，分別計(jì)算出rDu、rDi為17.9％與16％，去掉B相電壓偏低因素的影響，D點(diǎn)處的三相電壓不平衡系數(shù)低于18％，而該處的三相電流不平衡系數(shù)也沒(méi)有超過(guò)20％，故可判斷出避雷器無(wú)問(wèn)題，最后經(jīng)檢測(cè)計(jì)數(shù)器得出此避雷器無(wú)損壞，可繼續(xù)運(yùn)行。在線檢測(cè)的數(shù)據(jù)與停電后常規(guī)測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)照見(jiàn)表二。
表二
實(shí)施例3，晴天一變35KV直配側(cè)避雷器的計(jì)數(shù)器亂跳，用在線測(cè)試的方法判斷避雷器是否損壞。在短接計(jì)數(shù)器的前提下用專用測(cè)試儀測(cè)量避雷器最后一節(jié)T處的分相電壓，經(jīng)計(jì)算三相不平衡系數(shù)為3.3％，＜18％，同時(shí)可見(jiàn)三相電壓分布平衡，暫時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再按測(cè)試步驟繼續(xù)，斷開(kāi)計(jì)數(shù)器，測(cè)量D點(diǎn)處的對(duì)地電壓及整組對(duì)地全電流(接線參考圖3)，分別計(jì)算出各自的三相不平衡系數(shù)，rDu為20％，rDi為9.3％，其中rDu已超標(biāo)(＞18％)，則可作出避雷器確有問(wèn)題。停電后，用常規(guī)方法檢測(cè)，確定問(wèn)題所在，待全部更換新品，用前述方法再次帶電測(cè)試，指標(biāo)全部合格，具體參數(shù)見(jiàn)表三，停電后常規(guī)檢測(cè)的數(shù)據(jù)見(jiàn)表四。
表三
表四
實(shí)施例4，在線測(cè)試一110KV I段母線避雷器，測(cè)量三相T點(diǎn)處的電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)C相電壓偏低，三相電壓不平衡系數(shù)稍高但不超標(biāo)，為確定是否存在三相電壓不平衡，加測(cè)了一組T點(diǎn)上一節(jié)處的電壓，證實(shí)C相電壓偏低，兩處的三相電壓不平衡系數(shù)相差約6％。經(jīng)D點(diǎn)處測(cè)試的對(duì)地電壓、整組對(duì)地全電流數(shù)據(jù)計(jì)算，D點(diǎn)處的三相電壓不平衡系數(shù)為27％，去掉C相電壓偏低因素的影響(約6％)后，系數(shù)仍超標(biāo)，而D點(diǎn)處的三相電流不平衡系數(shù)為20％，也偏高，故判斷該避雷器組有問(wèn)題，需停電檢測(cè)。本實(shí)施例的測(cè)試數(shù)據(jù)及判別結(jié)果見(jiàn)表五，停電后常規(guī)檢測(cè)的數(shù)據(jù)見(jiàn)表六。
表五
表六
權(quán)利要求
1.一種FZ型系列避雷器的在線測(cè)試方法，其特征在于所述的方法包括下列步驟(1)短接計(jì)數(shù)器，測(cè)得三相避雷器最后一節(jié)T處的分部電壓UA、UB、UC；(2)計(jì)算三相電壓不平衡系數(shù)rTu，根據(jù)rTu初步判斷避雷器組的好壞；(3)斷開(kāi)計(jì)數(shù)器，分別測(cè)出三相D點(diǎn)處的整組對(duì)地全電流IDA、IDB、IDC與底部電壓UDA、UDB、UDC；(4)計(jì)算三相電流不平衡系數(shù)rDi、三相電壓不平衡系數(shù)rDu，根據(jù)rDi、rDu的大小判斷避雷器的好壞；(5)檢測(cè)計(jì)數(shù)器的好壞；(6)接通計(jì)數(shù)器，拆除測(cè)試儀，檢測(cè)完畢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測(cè)試方法，其特征在于三相電壓不平衡系數(shù)的計(jì)算公式為ru＝(最大電壓—最小電壓)/最小電壓，三相電流不平衡系數(shù)的計(jì)算公式為ri＝(最大電流—最小電流)/最小電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線測(cè)試方法，其特征在于三相電壓不平衡系數(shù)的判別標(biāo)準(zhǔn)為ru＞18％時(shí)，避雷器可能存在問(wèn)題。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線測(cè)試方法，其特征在于三相電流不平衡系數(shù)的判別標(biāo)準(zhǔn)為ri＞20％時(shí)，避雷器可能存在問(wèn)題。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線測(cè)試方法，其特征在于三相電壓不平衡時(shí)，加測(cè)一組避雷器T點(diǎn)上一節(jié)處的分壓。
6.FZ型系列避雷器在線測(cè)試儀，包括表體、電壓電路、電流電路及數(shù)字顯示器，其特征在于電壓電路中配接一高阻電容分壓器，所述的電壓電路、電流電路分別于表殼上設(shè)有輸入端，表殼上另設(shè)有接地端、轉(zhuǎn)換兩電路中數(shù)字顯示器的切換開(kāi)關(guān)、提供工作電源的輸入端以及接通/關(guān)閉工作電源的電源開(kāi)關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線測(cè)試儀，其特征在于高阻電容分壓器置于表體內(nèi)的電壓電路中，表殼上的電壓輸入端則直接與測(cè)試點(diǎn)相接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的在線測(cè)試儀，其特征在于表殼內(nèi)分別置有三組電壓電路、電流電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中在線測(cè)試FZ型系列避雷器的方法及其專用設(shè)備,該方法用專用的測(cè)試儀檢測(cè)避雷器最后一節(jié)的分部電壓以及底部對(duì)地電壓、整組對(duì)地全電流,并計(jì)算出其三相電壓與電流的不平衡系數(shù),以此為依據(jù),判斷避雷器是否壞,從而決定是否需停電檢測(cè),所述的方法無(wú)需停電,實(shí)施容易,獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,易判斷,專用的測(cè)試儀則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便且易攜帶。
文檔編號(hào)G01R31/02GK1266191SQ0011202
公開(kāi)日2000年9月13日 申請(qǐng)日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者唐勤, 蔡曉明 申請(qǐng)人:宜興市供電局