本發(fā)明涉及電氣測量領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置及方法。

背景技術(shù)：

避雷器，是一種用于限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓的設(shè)備，該設(shè)備是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)設(shè)備之一。圖1為輸電線路中避雷器的安裝位置示意圖。如圖1所示，一般會在輸電線路01中，電氣設(shè)備02前端的接地線上串聯(lián)避雷器7，進(jìn)一步的，避雷器還串聯(lián)有放電計(jì)數(shù)器8、并聯(lián)有電壓互感器6等附件。

在各類避雷器中金屬氧化物避雷器(Metal Oxide Surge Arresters，MOA)在輸電線路中應(yīng)用最為廣泛。MOA是由非線性電阻片疊裝而成，具有非常優(yōu)越的非線性伏安特性，可以消除串聯(lián)火花間隙，實(shí)現(xiàn)避雷器無間隙無續(xù)流，且其造價(jià)低廉，因而在電力系統(tǒng)各電壓等級電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于MOA取消了串聯(lián)間隙，在電網(wǎng)運(yùn)行電壓的作用下，MOA上要流過泄漏電流，泄漏電流中的有功分量(阻性電流)將使電阻片發(fā)熱，導(dǎo)致阻性電流逐漸增大，長期作用的結(jié)果將改變MOA的伏安特性，即MOA的老化，直至出現(xiàn)熱擊穿或爆炸現(xiàn)象，這會使得其他電氣設(shè)備失去過電保護(hù)，影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，需要定期對MOA開展預(yù)防性試驗(yàn)，或在運(yùn)行電壓下進(jìn)行MOA泄漏電流的在線檢測。

由于預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)所添加的電壓、環(huán)境因素與MOA工作狀態(tài)時(shí)承受的電壓和環(huán)境因素是不同的，所以預(yù)防性試驗(yàn)測試的數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確有效地反映MOA的性能狀況?，F(xiàn)有的MOA在線檢測方法通常包括如下步驟：首先，在MOA接地線上加裝鉗型電流互感器，鉗型電流互感器用于獲取流經(jīng)MOA的泄漏電流，另外，將測試儀的電流輸入端與鉗型電流互感器相連，測試儀的參考電壓輸入端與電壓互感器相連，這樣測試儀便可以提取泄漏電流的基波分量、三次諧波分量、五次諧波分量；根據(jù)參考電壓和泄漏電流波形的相位變化進(jìn)行分析，提取出泄漏電流的阻性電流分量。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中在運(yùn)行輸電線路中進(jìn)行MOA泄漏電流的在線檢測時(shí)，由于現(xiàn)場電磁干擾較強(qiáng)，使得檢測儀獲取的泄漏電流的誤差較大，不能合理有效的反映出MOA的老化程度，影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，在運(yùn)行輸電線路中進(jìn)行金屬氧化物避雷器泄漏電流的在線檢測時(shí)，由于現(xiàn)場電磁干擾較強(qiáng)，使得檢測儀獲取的泄漏電流的誤差較大，不能合理有效的反映出金屬氧化物避雷器的老化程度的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案：

一種金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置，包括無感屏蔽電阻和避雷器泄漏電流測試儀，其中：

所述無感屏蔽電阻串聯(lián)于輸電線路金屬氧化物避雷器的接地線上，所述無感屏蔽電阻一端與所述金屬氧化物避雷器的接地端子電連接，另一端接地；

所述金屬氧化物避雷器與電壓互感器并聯(lián)；

所述避雷器泄漏電流測試儀的泄漏電流輸入端與所述無感屏蔽電阻電連接，所述避雷器泄漏電流測試儀的參考電壓輸入端與所述電壓互感器的二次電壓端子電連接。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括短接開關(guān)，其中：

所述短接開關(guān)與所述無感屏蔽電阻并聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括兩個(gè)接線板，其中：

所述接線板為導(dǎo)電材料；

兩個(gè)所述接線板分別設(shè)置于所述無感屏蔽電阻的兩端；

所述接線板的一側(cè)設(shè)置有電阻安裝點(diǎn)和接線螺桿，所述電阻安裝點(diǎn)用于安裝無感屏蔽電阻，所述接線螺桿用于連接導(dǎo)線；

所述接線板的另一側(cè)設(shè)置有短接開關(guān)接頭，所述短接開關(guān)接頭與所述短接開關(guān)電連接。

進(jìn)一步地，所述無感屏蔽電阻包括無感屏蔽電阻本體、屏蔽抽頭和安裝孔，其中：

所述屏蔽抽頭與所述避雷器泄漏電流測試儀的泄漏電流輸入端電連接；

所述無感屏蔽電阻本體的上下兩端分別設(shè)置有安裝孔，所述安裝孔用于將所述無感屏蔽電阻固定于兩個(gè)所述接線板之間。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括固定螺栓，其中：

所述固定螺栓通過所述安裝孔和電阻安裝點(diǎn)將所述無感屏蔽電阻固定到所述接線板上。

一種金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試方法，利用上述任一所述的金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置，所述方法包括：

電壓互感器并聯(lián)到金屬氧化物避雷器的兩端，無感屏蔽電阻串聯(lián)到金屬氧化物避雷器的接地線上，避雷器泄漏電流測試儀的泄漏電流輸入端與無感屏蔽電阻電連接，避雷器泄漏電流測試儀的參考電壓輸入端與電壓互感器的二次電壓端子電連接；

利用避雷器泄漏電流測試儀采集金屬氧化物避雷器傳導(dǎo)到無感屏蔽電阻上的泄漏電流；

利用避雷器泄漏電流測試儀采集電壓互感器二次端的電壓，所述二次端的電壓為所述金屬氧化物避雷器兩端電壓經(jīng)所述電壓互感器轉(zhuǎn)換后的電壓；

避雷器泄漏電流測試儀根據(jù)參考電壓信號和泄漏電流信號波形的相位變化進(jìn)行分析，提取出泄漏電流的阻性電流分量；

根據(jù)提取出的阻性電流分量可確定金屬氧化物避雷器的老化程度。

由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置及方法，測試裝置包括無感屏蔽電阻和避雷器泄漏電流測試儀。無感屏蔽電阻串聯(lián)與金屬氧化物避雷器的接地線上，并且無感屏蔽電阻兩端并聯(lián)與電壓互感器。避雷器泄漏電流測試儀的泄漏電流輸入端與無感屏蔽電阻電連接，避雷器泄漏電流測試儀的參考電壓輸入端與電壓互感器的二次電壓端子電連接。避雷器泄漏電流測試儀將接收到的泄漏電流信號和參考電壓信號的波形相位進(jìn)行分析，即可得出金屬氧化物避雷器的老化程度。由于金屬氧化物避雷器中的泄漏電流經(jīng)無感屏蔽電阻傳導(dǎo)至避雷器泄漏電流測試儀的泄漏電流輸入端，使得測試儀獲取的泄漏電流誤差較小，測試儀得出的金屬氧化物避雷器的老化程度可靠性較高。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為輸電線路中金屬氧化物避雷器的安裝位置示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的無感屏蔽電阻基本結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的接線板和短接開關(guān)基本結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置基本結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1-圖4中，具體符號表示為：

01-輸電線路，02-電氣設(shè)備，1-無感屏蔽電阻，11-無感屏蔽電阻本體，12-屏蔽抽頭，13-安裝孔，2-接線板，22-電阻安裝點(diǎn)，23-短接開關(guān)接頭，24-接線螺桿，3-短接開關(guān)，4-固定螺栓，5-避雷器泄漏電流測試儀，6-電壓互感器，7-金屬氧化物避雷器，8-放電計(jì)數(shù)器。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施示例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例提供的無感屏蔽電阻基本結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的無感屏蔽電阻1包括無感屏蔽電阻本體11、屏蔽抽頭12和安裝孔13。無感屏蔽電阻1的一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)屏蔽抽頭12，無感屏蔽電阻1的上下兩端分別設(shè)置有兩個(gè)安裝孔13，但本發(fā)明實(shí)施例并不限于兩個(gè)安裝孔13，也可以是一個(gè)或多個(gè)安裝孔13。

參見圖3，為本發(fā)明實(shí)施例提供的接線板和短接開關(guān)基本結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的兩個(gè)接線板2分別安裝在無感屏蔽電阻本體11的上下兩端。接線板2分為左右兩側(cè)，一側(cè)設(shè)置有短接開關(guān)接頭23；另一側(cè)設(shè)置有電阻安裝點(diǎn)22和接線螺桿24。其中，電阻安裝點(diǎn)22的數(shù)量和安裝孔13的數(shù)量相對應(yīng)。兩個(gè)短接開關(guān)接頭23之間連接有短接開關(guān)3。

本發(fā)明實(shí)施例提供的無感屏蔽電阻1安裝在兩個(gè)接線板之間，固定螺栓4通過安裝孔13將無感屏蔽電阻1固定于電阻安裝點(diǎn)22位置處。但本發(fā)明實(shí)施例并不限于這種固定方式，也可以使用粘貼、焊接等其他方式將無感屏蔽電阻固定于兩個(gè)接線板2之間。由于接線板2為導(dǎo)電材料，無感屏蔽電阻1和短接開關(guān)3可通過接線板2實(shí)現(xiàn)并聯(lián)的連接方式。

參見圖4，為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置基本結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置包括無感屏蔽電阻1、短接開關(guān)3以及避雷器泄漏電流測試儀5。本發(fā)明實(shí)施例提供的無感屏蔽電阻1串聯(lián)與輸電線路金屬氧化物避雷器7和放電計(jì)數(shù)器8之間，但本發(fā)明實(shí)施例并不限于這種連接方式，無感屏蔽電阻1串聯(lián)于輸電線路金屬氧化物避雷器7的接地線上即可。

將兩個(gè)接線板2上的接線螺桿24分別與金屬氧化物避雷器7的接地端子、放電計(jì)數(shù)器8的接線端子通過無感屏蔽電纜電連接，這樣，無感屏蔽電阻1就串聯(lián)于金屬氧化物避雷器7的接地線上了。當(dāng)輸電線路工作時(shí)，金屬氧化物避雷器7中的泄漏電流經(jīng)過無感屏蔽電阻1流入大地。由于無感屏蔽電阻1具有屏蔽作用，金屬氧化物避雷器7中的泄漏電流不受周圍電磁環(huán)境的干擾，無損耗的流入無感屏蔽電阻1。

但本發(fā)明實(shí)施例可以將避雷器泄漏電流測試儀5永久安裝于輸電線路中指定安裝位置處，但本發(fā)明實(shí)施例不限于這種方式，也可以當(dāng)需要測試輸電線路中金屬氧化物避雷器7的泄漏電流時(shí)，將避雷器泄漏電流測試儀5臨時(shí)安裝于指定安裝位置處。輸電線路中，避雷器泄漏電流測試儀5的指定安裝位置為：避雷器泄漏電流測試儀5的泄漏電流輸入端與屏蔽抽頭12通過無感屏蔽電纜電連接；避雷器泄漏電流測試儀5的參考電壓輸入端通過無感屏蔽電纜與電壓互感器6的二次電壓端子電連接。

由于輸電線路中金屬氧化物避雷器7兩端的電壓為特高壓，容易擊穿普通電器元件，而電壓互感器6并聯(lián)與金屬氧化物避雷器7的兩端，電壓互感器6可轉(zhuǎn)換金屬氧化物避雷器7兩端的電壓幅值使其適用于不同的電器元件，所以通過電壓互感器6的二次電壓端子可獲取避雷器泄漏電流測試儀5適用的電壓值，并且該電壓值包含金屬氧化物避雷器7中電壓的相位信息。

短接開關(guān)3通過接線板2并聯(lián)于無感屏蔽電阻1的兩端，輸電線路工作時(shí)，當(dāng)短接開關(guān)3打開時(shí)，金屬氧化物避雷器7中的泄漏電流經(jīng)過無感屏蔽電阻1流入大地；當(dāng)短接開關(guān)3閉合時(shí)，金屬氧化物避雷器7中的泄漏電流經(jīng)過短接開關(guān)3直接流入大地。所以，短接開關(guān)3可以控制金屬氧化物避雷器7中的泄漏電流是否流入無感屏蔽電阻1。由于輸電線路中，放電計(jì)數(shù)器8的位置距離地面較近，所以短接開關(guān)3的安裝位置較低，操作人員可以方便的操縱短接開關(guān)3。

在運(yùn)行輸電線路中，當(dāng)不需要進(jìn)行金屬氧化物避雷器7的泄漏電流在線檢測時(shí)，閉合短接開關(guān)3即可；當(dāng)需要進(jìn)行金屬氧化物避雷器7的泄漏電流在線檢測時(shí)，打開短接開關(guān)3，將避雷器泄漏電流測試儀5的泄漏電流輸入端與屏蔽抽頭12通過無感屏蔽電纜電連接，使得流經(jīng)無感屏蔽電阻1中的泄漏電流輸入到避雷器泄漏電流測試儀5中，該電流為泄漏電流信號；將避雷器泄漏電流測試儀5的參考電壓輸入端與電壓互感器6的二次電壓端子通過無感屏蔽電纜電連接，使得金屬氧化物避雷器7兩端的泄漏電壓輸入到避雷器泄漏電流測試儀5中，該電壓為參考泄漏電壓信號。

避雷器泄漏電流測試儀5根據(jù)參考泄漏電壓信號和泄漏電流信號波形的相位變化進(jìn)行分析，提取出泄漏電流的阻性電流分量；根據(jù)提取出的阻性電流分量可確定金屬氧化物避雷器7的老化程度。

這樣，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置及方法，金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置包括無感屏蔽電阻1和避雷器泄漏電流測試儀5。無感屏蔽電阻1串聯(lián)于輸電線路金屬氧化物避雷器7的接地線上，無感屏蔽電阻1的一端與金屬氧化物避雷器7的接地端子電連接，另一端接地。避雷器泄漏電流測試儀5的泄漏電流輸入端與無感屏蔽電阻1電連接，采集金屬氧化物避雷器7傳導(dǎo)到無感屏蔽電阻1的泄漏電流作為泄漏電流信號；避雷器泄漏電流測試儀5的參考電壓輸入端與電壓互感器6的二次電壓端子電連接，采集金屬氧化物避雷器7兩端的電壓經(jīng)電壓互感器6轉(zhuǎn)換后的電壓作為參考電壓信號。避雷器泄漏電流測試儀5根據(jù)參考電壓信號和泄漏電流信號波形的相位變化進(jìn)行分析，提取出泄漏電流的阻性電流分量，根據(jù)提取出的阻性電流分量可確定金屬氧化物避雷器的老化程度。于是本發(fā)明實(shí)施例通過一種操作簡單、誤差較小的金屬氧化物避雷器泄漏電流帶電測試裝置及方法，來實(shí)現(xiàn)金屬氧化物避雷器泄漏電流的帶電測試和分析。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。