一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统技术方案

本发明专利技术公开了一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统，包括标准的110kV变电站主变压器、母线、三相金属氧化物避雷器和调压器，还包括有避雷器泄漏电流带电测试仪、等值盐密溶液喷淋装置和红外热成像仪。本发明专利技术通过设置调压装置改变系统运行电压、等值盐密溶液喷淋装置以及红外热像仪监测设备运行温度，便于研究设备运行温度的变化率与MOA阻性电流的变化率之间存在的对应关系；进一步的通过设置避雷器支柱滚动轨道，使本系统能够通过改变MOA三相的空间位置布局，来模拟MOA周围设备运行工况变化，用于培训教学或者试验验证等实用性强，且可以有效地检验不同的MOA泄漏电流带电测试设备的性能优劣。

A test system for live test of metal oxide arrester

The invention discloses a metal oxide arrester test system, main transformer, 110kV transformer substation including standard three-phase busbar, metal oxide arrester and pressure regulator, including lightning arrester leakage current tester, ESDD solution spraying device and infrared thermal imager. By setting the tone change the operating voltage of the system, the pressure device equivalent salt solution spray device and infrared camera monitoring equipment operating temperature, the relation between the change of the operating temperature of the device so as to study the rate of change and the resistive current of MOA rate; further through the arrangement of the arrester pillars of the rolling track, so the system can the spatial position of the layout change of three-phase MOA, to simulate the operation of MOA peripheral equipment changes, for training or teaching experiments and other practical performance, and can effectively test different MOA leak test equipment, electric current.

【技术实现步骤摘要】
一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统
本专利技术涉及电力系统在运设备带电测试
，尤其涉及一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统。
技术介绍
目前，变电站内金属氧化物避雷器（以下简称“MOA”）长期承受系统运行相电压作用，在老化、潮湿、污秽和过电压等因素下可能导致阀片会逐渐劣化、阻性电流及有功功率的增加，最终致使绝缘特性遭到破坏，因此如何通过MOA的带电试验检测其性能的优劣就十分必要。MOA带电测试是一种重要的检测方法：在MOA正常运行工况下对通过阀片的全电流和阻性分量进行测量，并结合初始值差来判断阀片的劣化情况。多数情况下MOA带电测试数据一致性较好，试验数据是比较可靠地反映MOA真实性状的，但个别如特高压交、直流变电站内避雷器有时由于受系统运行电压波动、瓷套表面污秽程度、MOA运行温度（环境温湿度的变化）、MOA周围设备运行工况的变化（MOA三相之间的地理布置）、不规范的试验设备或试验方法等各种因素的影响，造成MOA带电测试数据可对比性不好，试验结论有时较难以判断，具体如下所示；系统运行电压对MOA带点测试具有较大的影响，实测表明：全电流的大小与MOA运行相电压存在一定的关系，MOA运行相电压对全电流及阻性电流是有影响的，随着运行相电压的增大，MOA的全电流与阻性电流也会增大，相角差降低，反之亦然。以某特高压#2M避雷器2009年3月~1月的数据为例进行说明，通过曲线分析对比该组三相避雷器运行相电压和全电流的关系，发现全电流的大小与避雷器运行相电压大部分时候有一定的关系，随着避雷器运行相电压的抬升，全电流也有所增大，而前面分析阻性电流随全电流的增加也随之增加，反之亦然。这说明MOA运行相电压对全电流及阻性电流是有影响的，三者之间的变化趋势是基本一致的。但运行相电压的改变对全电流的改变影响有多大却无规律可循，运行相电压变化率和全电流变化率之间存在什么对应关系还有待进一步研究。表面污秽对MOA带点测试具有的影响。户外MOA瓷套易受到环境污秽污染，在环境相对湿度较大时瓷套外表面泄漏电流增大，由于MOA自身本体的阻性电流较小，即使较小的表面泄漏也会造成一定的测量误差，以致于测试数据偏大，不能真实反映MOA情况。此外，这些表面污秽同样影响MOA阀片柱的电压分布而使其内部泄漏电流增加。因此，表面污秽的影响造成MOA带电测试误差偏大的情况存在较大可能。但表面污秽的程度和MOA带电测试误差存在什么对应关系还有待进一步研究。设备运行温度对MOA带点测试具有的影响。有研究表明：ZnO阀片在小电流区域具有负的温度系数且MOA内部空间较小、散热条件较差，有功损耗产生的热量会使电阻片的温度高于环境温度，阻性电流随阀片温度的升高而增大。但设备运行温度的变化率与MOA阻性电流的变化率之间存在什么对应关系还有待进一步研究。MOA周围设备运行工况变化对MOA带点测试具有的影响。有实测表明某些母线避雷器在靠近出线时，出线开关、刀闸、CT、支柱等设备时会对避雷器带电测试造成干扰，导致B相阻性电流偏大。在出线开关的投切状态改变后，避雷器带电测试数据差别较大。但MOA周围设备运行工况变化与MOA阻性电流的测试之间存在什么对应关系还有待进一步研究。此外，不规范的试验设备或试验方法也可能对MOA带电测试造成影响，例如试验设备的电压信号无线发射装置电力不足、信号受到干扰、试验设备虚接地、试验设备测试精度不满足要求等，都可能造成MOA带电测试数据的不准确。综上所述，系统运行电压波动、瓷套表面污秽程度、MOA运行温度、MOA周围设备运行工况的变化、不规范的试验设备或试验方法等各种因素的影响对于避雷器阻性电流带电测试均存在较大影响，虽然很多单位在MOA阻性电流带电测试过程中发现过这些现象，但目前国内对上述三方面开展了一些相关研究的机构较少，且研究内容均不够深入，不能够形成较有效的结论。电力系统设备受供电可靠性的制约，并不能随时停电进行相关试验的测试验证，不能够对MOA的这些影响因素进行深入地研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统，能够通过能够方便可靠地实现在不同的影响因素下对MOA泄漏电流带电测试进行深入有效地研究，有效地检验不同的MOA泄漏电流带电测试设备的性能优劣。本专利技术采用的技术方案为：一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统，包括标准的110kV变电站主变压器、母线、三相金属氧化物避雷器和调压器，主变压器通过调压器与母线连接，母线通过母线连接金具与三相金属氧化物避雷器，还包括有避雷器泄漏电流带电测试仪、等值盐密溶液喷淋装置和红外热成像仪，所述的避雷器泄漏电流带电测试仪、等值盐密溶液喷淋装置10和红外热成像仪均设置在三相金属氧化物避雷器的一侧；所述的金属氧化物避雷器具有三相支柱，每一相支柱下方均滑动设置有一个避雷器支柱滚动轨道，三个避雷器支柱滚动轨道的结构、大小完全形同，且三者相互平行设置；在避雷器支柱滚动轨道附近还设置有有接地引下线接线端子，用于金属氧化物避雷器接地连接；每组避雷器支柱底部滚轮都通过一个避雷器支柱滚动轨道金属卡槽进行固定，防止避雷器在移动过程中发生倾斜。所述的每个支柱与避雷器支柱滚动轨道之间有两组避雷器支柱底部滚轮，用于金属氧化物避雷器沿避雷器支柱滚动轨道朝着相应的位置进行滚动。本专利技术首先通过调压装置改变系统运行电压，在不同的系统运行电压下进行MOA泄漏电流的带电测试，研究运行相电压变化率和全电流、阻性电流变化率之间存在的对应关系，寻找并细化MOA阀片在小电流区域内的伏安特性曲线；其次通过等值盐密溶液喷淋装置对MOA绝缘外套表面喷淋，研究表面污秽的程度和MOA带电测试误差存在的对应关系；最后在一年当中不同时段利用红外热像仪监测设备运行温度，研究设备运行温度的变化率与MOA阻性电流的变化率之间存在的对应关系；进一步的通过设置避雷器支柱滚动轨道，使本系统能够通过改变MOA三相的空间位置布局，来模拟MOA周围设备运行工况变化，可以研究MOA周围设备运行工况变化与MOA阻性电流的测试之间存在的对应关系；本专利技术能够检验试验设备或试验方法性能的优劣、使用安全便捷，能够方便可靠地实现在不同的影响因素下对MOA泄漏电流带电测试进行深入有效地研究，用于培训教学或者试验验证等实用性强，且可以有效地检验不同的MOA泄漏电流带电测试设备的性能优劣。附图说明图1是本专利技术的整体结构图；图2是本专利技术单个MOA支柱滚动轨道工作状态示意图，图3是本专利技术所述MOA支柱滚动轨道工作状态位置选择示意图。图中：1、母线连接金具，2、金属氧化物避雷器，3、主变压器，4、调压器，5、避雷器支柱滚动轨道，6、避雷器支柱底部滚轮，7、避雷器支柱滚动轨道金属卡槽，8、接地引下线接线端子，9、避雷器泄漏电流带电测试仪，10、等值盐密溶液喷淋装置，11、红外热成像仪。具体实施方式本专利技术可以应用于金属氧化物避雷器MOA泄漏电流带电测试的模拟培训、试验研究及带电测试设备性能优劣的检验等相关工作。如图1、2和图3所示，本专利技术包括一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统，包括标准的110kV变电站主变压器3、母线、三相金属氧化物避雷器2和调压器，主变压器3通过调压器4与母线连接，母线通过母线连接金具1与三相金属氧化物避雷器2，还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统，其特征在于：包括标准的110kV变电站主变压器（3）、母线、三相金属氧化物避雷器（2）和调压器，主变压器（3）通过调压器（4）与母线连接，母线通过母线连接金具与三相金属氧化物避雷器（2），还包括有避雷器泄漏电流带电测试仪（9）、等值盐密溶液喷淋装置（10）和红外热成像仪（11），所述的避雷器泄漏电流带电测试仪（9）、等值盐密溶液喷淋装置（10）和红外热成像仪（11）均设置在三相金属氧化物避雷器（2）的一侧；所述的金属氧化物避雷器（2）具有三相支柱，每一相支柱下方均滑动设置有一个避雷器支柱滚动轨道（5），三个避雷器支柱滚动轨道（5）的结构、大小完全形同，且三者相互平行设置；在避雷器支柱滚动轨道（5）附近还设置有有接地引下线接线端子（8），用于金属氧化物避雷器（2）接地连接；每组避雷器支柱底部滚轮（6）都通过一个避雷器支柱滚动轨道金属卡槽（7）进行固定，防止避雷器在移动过程中发生倾斜。

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物避雷器带电测试试验研究系统，其特征在于：包括标准的110kV变电站主变压器（3）、母线、三相金属氧化物避雷器（2）和调压器，主变压器（3）通过调压器（4）与母线连接，母线通过母线连接金具与三相金属氧化物避雷器（2），还包括有避雷器泄漏电流带电测试仪（9）、等值盐密溶液喷淋装置（10）和红外热成像仪（11），所述的避雷器泄漏电流带电测试仪（9）、等值盐密溶液喷淋装置（10）和红外热成像仪（11）均设置在三相金属氧化物避雷器（2）的一侧；所述的金属氧化物避雷器（2）具有三相支柱，每一相支柱下方均滑动设置有一个避雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭磊，寇晓适，王伟，张科，董曼玲，丁国君，王天，赵磊，李予全，郑含博，邵颖彪，王栋，付海金，蒲兵舰，辛伟峰，王吉，王震宇，马德英，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41