【摘 要】文章以氧化锌避雷器阻性电流测试为研究对象,聚焦传统测试方法存在的问题及改进策略展开分析。传统方法存在三大局限:干扰抑制能力薄弱,受母线杂散电容电流等影响导致测量数据偏差达20%至50%;相位补偿精度低,人工调节与忽略谐波问题影响阻性电流分离准确性;依赖停电操作,单台测试耗时15至30分钟,降低供电可靠性与效率。针对这些问题,文章从抗干扰、相位补偿、在线监测、数据解读四方面提出改进策略,抗干扰通过硬件升级、软件算法优化及规范操作实现,相位补偿依托参考建模与动态算法,在线监测优化监测点与传感器,数据解读结合模型构建与专家系统,旨在提升测试准确性与效率。
【关键词】氧化锌避雷器;阻性电流;测试方法改进
引言
随着智能电网对“不间断供电”与“状态检修”要求的提升,氧化锌避雷器阻性电流测试作为判断设备状态的关键手段,其传统测试方法的弊端愈发凸显。变电站现场复杂的电磁环境、电网电压畸变现象,以及停电测试对供电可靠性的影响,使得传统方法难以满足当前电网运维需求。若测试数据失真或效率低下,不仅可能导致设备误判,还会增加人力物力消耗,甚至影响电网稳定运行。
一、传统阻性电流测试方法的局限性
(一)干扰抑制能力薄弱导致测量数据失真
传统测试方法对现场复杂电磁环境的适应性差且缺乏针对性的干扰隔离与消除机制,而变电站现场普遍存在母线杂散电容电流、邻相设备耦合电流及高频电磁干扰。其中,杂散电容电流源于设备与母线、柜体间的电容效应,邻相耦合电流因同间隔内多台避雷器近距离布置产生,高频电磁干扰则来自断路器操作、无线通信设备及电力电子装置运行。传统方法仅依赖简单的屏蔽线或滤波电阻进行被动防护,无法有效隔离上述干扰信号,导致这些干扰电流直接叠加在被测阻性电流中。这种干扰叠加会造成阻性电流测量值显著偏差,实际偏差幅度可达20%至50%,严重时甚至出现“合格设备误判为劣化”或“劣化设备误判为合格”的情况[1]。
(二)相位补偿精度低影响阻性电流分离准确性
阻性电流与容性电流的精准分离是测试的核心目标,而这一过程依赖于电压与电流相位差的准确计算。传统方法在相位补偿环节存在明显技术短板,传统补偿法多采用人工调节补偿电容和电感的方式,并通过观察指示仪表指针偏转来判断相位平衡状态,这种人工操作方式受操作人员经验、视觉误差影响较大,难以实现精确补偿。谐波分析法则基于工频基波进行简单相位差计算,忽略了现场电压信号的畸变问题。实际运行中,电网电压常因非线性负载、谐波源设备存在而包含3次、5次等谐波分量,导致电压波形偏离标准正弦波,进而使相位差计算出现偏差。
(三)测试模式依赖停电操作降低电网供电可靠性与测试效率
传统阻性电流测试需在避雷器脱离运行状态下进行,即必须对被测设备所在回路进行停电或降压操作,这种测试模式存在两大突出问题。一方面,停电操作会中断对应线路或设备的供电,尤其对于重要负荷线路或枢纽变电站,停电会直接影响用户供电可靠性,不符合智能电网“不间断供电”的运行要求。另一方面,停电测试流程繁琐,需完成停电申请、安全措施布置、设备拆线与接线、测试操作、恢复供电等多个环节,单台避雷器测试耗时通常在15至30分钟,若变电站内避雷器数量较多(如220 kV变电站通常配置10至15台),则单次测试需占用数小时甚至数天时间,不仅消耗大量人力物力,还难以适应大规模变电站“状态检修”对检测效率的需求。
二、氧化锌避雷器阻性电流测试方法改进策略
(一)抗干扰技术改进
1.硬件升级:构建抗干扰基础防线
抗干扰技术改进在氧化锌避雷器阻性电流测试中是保障测试数据准确性的关键前提,需从硬件与软件两方面协同推进。在硬件层面,首先要对测试仪器进行全面升级,选用具有高屏蔽性能的外壳材料以有效阻挡外界电磁场的干扰,例如采用含有金属纤维的复合材料,其独特的结构能将外部电磁波反射或吸收,减少对内部电路的影响。同时,优化仪器的接地系统,确保接地电阻达到极低水平,一般应小于0.1欧姆,通过增加接地极的数量和深度,以及使用低电阻的接地材料(如铜包钢接地棒)来降低接地电阻,使干扰电流能够迅速导入大地,避免在仪器内部形成干扰回路[2]。


