[发明专利]一种氧化锌避雷器老化评估方法

说明书

技术领域

本发明属于ZnO避雷器的评估技术领域，特别是一种氧化锌避雷器老化评估方法。

背景技术

氧化锌避雷器其优异的非线性U-I特性，在电网过电压保护工作上起到了关键的作用。氧化锌避雷器主导了当今过电压保护的主要地位，因此掌握氧化锌避雷器特性非常重要，氧化锌避雷器具有在正常系统工作电压下，呈现高电阻状态，仅有微安级电流通过。在过电压大电流作用下它便呈现低电阻，从而限制了避雷器两端的残压超优的特性。ZnO长期在线运行，受电力系统运行电压、雷电过电压、操作过电压及外界使用环境等因素的影响会逐渐发生老化现象，最终丧失保护作用，甚至引起短路接地故障，造成电力系统停电事故。常规的绝缘电阻试验、泄漏电流试验、运行电压下交流电流试验、放电计数器动作检测等测试项目，随着时代的进步和电网发展的需求已无法满足对ZnO老化状态的实时监测和评估，因此必须探寻一种新的试验方法和评估系统来科学地检测和评估氧化锌避雷器的老化情况，进而合理科学地进行氧化锌避雷器的运行和维护。因此，对ZnO老化情况进行在线监测，及时了解其老化情况对于维护电力系统安全运行有着重要作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种氧化锌避雷器老化评估方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种氧化锌避雷器老化评估方法，该方法包括步骤如下：

(1)搭建氧化锌避雷器老化评估系统，该系统包括施加在氧化锌避雷器上的交流高压试验电源、连接在实验回路中的阻容分压器、安装在回路接地引线上的高速数据采集卡、与高速数据采集卡连接的个人电脑；

(2)在氧化锌避雷器的高压和接地端子间施加交流电压，使避雷器工作在正常运行状态，在接地引线上采集泄漏电流；

(3)根据泄漏电流与所施加交流电压间的相位关系，分离出阻性电流；

(4)在个人电脑上计算出阻性电流及全电流的平均值，计算出阻性电流与全电流之间的比值A，当A值比出厂时的标准值A₀增大20％-30％时，氧化锌避雷器处于可用的临界状态，当A值比出厂时的标准值A₀增大30％-50％时，说明老化严重需要维修或更换，当A值比出厂时的标准值A₀增大50％以上时，需要立即更换。

而且，在老化评估系统中所述高速数据采集卡进一步连接有高速数字存储示波器，利用高速数字存储示波器进行阻性电流分流及全电流显示，更加直观的反应氧化锌避雷器的老化程度。

本发明的优点和积极效果是：

本发明针对氧化锌避雷器的工作原理和具体结构，设计了避雷器阻性电流在线监测与老化评估测试系统，通过在避雷器的高压、接地端子间施加交流电压，使避雷器工作在正常运行状态，在接地引线上采集泄漏电流，根据泄漏电流与所施加交流电压间的相位关系，分离阻性电流。采用LabView为平台，搭建氧化锌避雷器阻性电流检测与老化评估平台，实现老化评估、全电流显示、阻性电流分流、阻性电流最大值显示和数据存储等功能，从而为氧化锌避雷器的检修维护等工作提供参考依据，具有直观的指导意义。

具体实施方式

以下对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本发明保护的范围。

原理分析

ZnO避雷器是基于其阀片的良好的非线性电压-电流特性制成的，过电压时它能够很好的限制过电压，但在正常运行时其绝缘状态就变得十分重要，避雷器的泄漏电流能够反映其绝缘状态，避雷器的电路计算模型由电容部分和非线性金属氧化电阻并联组成，避雷器的全泄漏电流可以被分为两个部分：容性部分和阻性部分，其中容性部分占主导地位、通常情况下阻性部分比较小，仅占到全泄漏电流的5-20％，目前尚没有依据可以证明：随着非线性金属氧化电阻的电压-电流特性的衰退，其容性电流会有明显变化；因此，容性电流的测量无法可靠的显示避雷器的状况；即：在避雷器状态发生变化时，其泄漏电流中的容性部分是相对稳定、而不会随之有大的变化的，而阻性电流的变化却十分明显，故可以通过测量阻性电流来分析避雷器的绝缘状态。

一种氧化锌避雷器老化评估方法，该方法包括步骤如下：

(1)搭建氧化锌避雷器老化评估系统，该系统包括施加在氧化锌避雷器上的交流高压试验电源、连接在实验回路中的阻容分压器、安装在回路接地引线上的高速数据采集卡、与高速数据采集卡连接的高速数字存储示波器及个人电脑；