CN104267278B - 一种无功补偿装置及其避雷器的验电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无功补偿装置及其避雷器的验电方法，可以在不需停电、不需使用造价昂贵的专用避雷器测试仪的情况下，仅需要电压表与绝缘导线，自行绕制绝缘线圈并使用数字电压表测量对地电压，就可对避雷器带电与否进行准确判别，为后续可以进行的全电流及阻性电流测试打下基础。本发明原理简单易懂，操作简便易行，特别适合运维人员巡视过程中，对避雷器组进行快速的大量的验电测量,提高了供电及测量检验工作的安全可靠性，值得广泛推广应用。

Description

一种无功补偿装置及其避雷器的验电方法

技术领域

本发明涉及电力系统设备验电检测技术领域，尤其涉及一种无功补偿装置及其避雷器的验电方法。

背景技术

目前，很多变电站都安装有无功补偿装置，室外35kV、66kV电压等级无功补偿装置及其避雷器，每年需要进行一次带电测试。判断无功补偿装置是否带电，一般采用两种方式，一种是经验判断，即听电容器有否噪音，二是观察避雷器的在线监测表计是否有电流显示，然而，对于噪音较小且未加装在线监测表计的场合，就不易判断无功补偿装置及其避雷器是否带电。

申请号为201310570948.6的发明专利公开了一种不拆引线测试无功补偿装置的方法，在不拆除无功补偿装置各元器件引线的情况下，测量避雷器全电流，以达到检测避雷器内部性能的目的；并且通过断开无功补偿装置交流运行电压，在无功补偿装置两端加上交流试验电压,进而分别测试无功补偿装置的全电流或全电压以及电抗器、电容器、放电线圈各元器件的电压、电流值，一方面能够与各元器件的额定性能参数比较，判定各元器件的好坏，并且根据全电流和全电压的差别，可确定故障相；另一方面，通过“三比法”对A、B、C三相中无功补偿装置各个元器件进行比较，找出测量值差别较大的元器件，即可确定无功补偿装置故障相和无功补偿装置故障元器件。

申请号为201210349879.1的发明属于避雷器绝缘状态带电检测的技术领域，尤其涉及一种氧化锌避雷器绝缘状态带电检测装置及方法，是一种对无间隙金属氧化锌避雷器绝缘状态进行带电检测的装置及新方法。本发明主机机箱采用CPCI式结构，主机机箱内设有测量连接线缆、信号调理电路、数据采集及处理电路、工业控制计算机，各部分电路通过底端连接电路板进行连接；主机机箱上设有触摸式显示屏。本发明能够在不需要引出电压互感器二次信号的情况下准确稳定的测量避雷器阻性电流，从而有效地获得避雷器在运行电压下的状态，保证设备的安全稳定运行。

申请号为201310498411.3的发明公开了一种新型避雷器带电测试仪及避雷器检测方法，新型避雷器带电测试仪包括避雷器带电测试仪主机、绝缘操作杆和用来测量被测试设备电压相位数据并将数据发送给避雷器带电测试仪主机的接触式电压探头，所述接触式电压探头连接在绝缘操作杆的顶端。所述接触式电压探头包括屏蔽外壳、内部电源、电场传感器和无线调制发射装置。本发明可直接测量避雷器所连母线表面电场而获得电压相位，与测量部位零距离接触信噪比很大，因而可获得较其他方法更精确的相位角，从而提高避雷器带电测试的精度和可信度。接线简单不必打开PT二次端子不用担心接错线而导致事故，不必考虑PT二次端电压相位的误差，所有试验导线均不用靠近高压线，更加安全。

通常我们仅需要对无功补偿装置及其避雷器进行带电与否的判断即可，而以上监测原理，均建立在精密仪器或电路测量的基础上，采用类似的避雷器带电测试仪，接线、测试比较繁琐，往往是接好测试仪之后，检测发现避雷器并不带电，从而造成大量的无效操作，影响工作效率。

发明内容

本发明的目的是旨在提供一种无功补偿装置及其避雷器的验电方法，该方法操作简单，整个过程无需停电，也无需借助避雷器带电测试仪，就可以明确判断避雷器是否带电，可以有效提高作业效率。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种无功补偿装置及其避雷器的验电方法，包括如下步骤：

1) 找正无功补偿装置电抗器的安装方向及绕组方向；

2) 选取绝缘导线，沿电抗器安装方向将绝缘导线绕成多股绝缘线圈，保证多股线圈的中轴线与电抗器中轴线平行相邻；

3) 选取量程合适的电压表，将电压表接地端接于无功补偿装置及其避雷器绝缘底座的接地扁铁上，将电压表的另一测量端接于多股绝缘线圈的一端；

4) 测量绝缘线圈此时的对地悬浮电压，并记录为初始电压，随后移动绝缘线圈，通过多次改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角，观察并记录电压表变化值；

5) 比较初始电压以及电压表变化值，如果初始电压值偏大，且电压表变化值偏大，则说明电抗器带电，即无功补偿装置及其避雷器带电，如需进行避雷器测试仪的后续测试工作，要先进行放电处理；

6) 如果初始电压值偏小，且电压表变化值偏小，则说明电抗器不带电，即可快速完成验电操作；

7) 如果是对多个无功补偿装置进行反复测试，可以利用已制作好的绝缘线圈，每次初始测量时，将其与待测电抗器平行同向放置，重复步骤3）至步骤6）的操作。

进一步地，所选用电压表为非数字式电压表。

无功补偿装置的避雷器带电与否，可以通过无功补偿的电抗器是否带电来判别。其基本原理为：在无功补偿中，电抗器依照电磁感生的原理可以简化为电感线圈，当电抗器带电时，其所产生电磁场会使附近的绝缘线圈产生感应电流，并在两端产生感应电压，且当两线圈中轴线平行时，穿过线圈的电磁场所感生的电压为最大值，如果电抗器不带电时，绝缘线圈的两端便不产生感应电压。

应用本方法时，要确认周边不存在强电磁干扰环境，并且在测量时，为了测量的准确性，应先接电压表接地端，然后接绝缘线圈的测量端，尤为值得注意的是，接地电压表应选用量程合适的非数字式电压表，因为数字式电压表容易受到感生电磁场干扰，造成测试的电压值不稳定。

本发明所提供的无功补偿装置及其避雷器的验电方法，可以在不需停电、不需使用造价昂贵的专用避雷器测试仪的情况下，仅需要电压表与绝缘导线，就可对避雷器带电与否进行准确判别，为后续可以进行的全电流及阻性电流测试打下基础。本发明原理简单易懂，操作简便易行，特别适合运维人员巡视过程中，对避雷器组进行快速的大量的验电测量,提高了供电及测量检验工作的安全可靠性，值得广泛推广应用。

附图说明

图1是本发明的测量原理图。

图2是本发明的操作示意图。

具体实施方式

本发明的无功补偿装置及其避雷器的验电方法，测量原理如图1所示，图中的L1为电抗器线圈，L2为自行绕制的绝缘线圈。从图中看出，当电抗器L1带电时，线圈电流为i1，其产生的电磁场对我们放置在其附近自行绕制的绝缘线圈L2产生影响，自行绕制的绝缘线圈L2两端即产生感应电压U；如果电抗器L1不带电时，自行绕制的绝缘线圈L2两端不产生感应电压。

如图2所示，为本发明方法的操作示意图，以变电站常规无功补偿装置为例，其电抗器1通过绝缘支柱2与设备底座3连接，设备底座3位于水泥支柱4上，水泥支柱4表面安装接地扁铁5，电压表7的一端连接接地扁铁5，另一端连接绝缘线圈6。

实施例一

以某110KV变电站三相无功补偿装置为例，主变中性点避雷器额定电压一般为72.5kV，系统额定电压一般为100kV，避雷器持续运行电压为78kV，冲击电流为230A，在巡检过程中，为验证避雷器是否带电，进行以下测量：

1) 找正无功补偿装置电抗器的安装方向及绕组方向；

2) 选取绝缘导线，沿电抗器安装方向将绝缘导线绕成多股绝缘线圈，并保证多股线圈的中轴线与电抗器中轴线平行相邻，由于电抗器在安装时均要经过水平及竖直找正，故绝缘线圈的初始状态可以设置为竖直并靠近待测电抗器；

3) 选取量程为100V的非数字式电压表，将电压表接地端接于无功补偿装置及其避雷器绝缘底座的接地扁铁上，将电压表的另一测量端接于多股绝缘线圈的一端；

4) 测量绝缘线圈此时的对地悬浮电压为21.2V，将其记录为初始电压，接着保持绝缘线圈的竖直状态进行平移，电压基本保持不变，随后分别改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角为30°、60°、90°，观察并记录电压表变化值分别为18.7V、16.5V、10.7V；

5) 比较初始电压以及电压表变化值，发现初始电压值偏大，且改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角后，电压表变化值偏大，则说明电抗器带电，即无功补偿装置及其避雷器带电，如需进行避雷器测试仪的后续测试工作，要先进行放电处理；

6)如果是对多个无功补偿装置进行反复测试，可以利用已制作好的绝缘线圈，每次初始测量时，将其与待测电抗器平行同向放置，重复步骤3）至步骤6）的操作。

实施例二

以某35KV变电站三相无功补偿装置为例，主变中性点避雷器额定电压一般为24.6kV，系统额定电压一般为51kV，避雷器持续运行电压为40.8kV，冲击电流为125A，在巡检过程中，为验证避雷器是否带电，进行以下测量：

1) 找正无功补偿装置电抗器的安装方向及绕组方向；

2) 选取绝缘导线，沿电抗器安装方向将绝缘导线绕成多股绝缘线圈，并保证多股线圈的中轴线与电抗器中轴线平行相邻，由于电抗器在安装时均要经过水平及竖直找正，故绝缘线圈的初始状态可以设置为竖直并靠近待测电抗器；

3) 选取量程为50V的非数字式电压表，将电压表接地端接于无功补偿装置及其避雷器绝缘底座的接地扁铁上，将电压表的另一测量端接于多股绝缘线圈的一端；

4) 测量绝缘线圈此时的对地悬浮电压为8.2V，将其记录为初始电压，接着保持绝缘线圈的竖直状态进行平移，电压基本保持不变，随后分别改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角为30°、60°、90°，观察并记录电压表变化值分别为4.7V、2.5V、0.7V；

5) 比较初始电压以及电压表变化值，发现初始电压值偏大，且改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角后，电压表变化值偏大，则说明电抗器带电，即无功补偿装置及其避雷器带电，如需进行避雷器测试仪的后续测试工作，要先进行放电处理；

6)如果是对多个无功补偿装置进行反复测试，可以利用已制作好的绝缘线圈，每次初始测量时，将其与待测电抗器平行同向放置，重复步骤3）至步骤6）的操作。

实施例三

以某110KV变电站三相无功补偿装置为例，主变中性点避雷器额定电压一般为72.5kV，系统额定电压一般为100kV，避雷器持续运行电压为78kV，冲击电流为230A，在巡检过程中，为验证避雷器是否带电，进行以下测量：

1) 找正无功补偿装置电抗器的安装方向及绕组方向；

2) 选取绝缘导线，沿电抗器安装方向将绝缘导线绕成多股绝缘线圈，并保证多股线圈的中轴线与电抗器中轴线平行相邻，由于电抗器在安装时均要经过水平及竖直找正，故绝缘线圈的初始状态可以设置为竖直并靠近待测电抗器；

3) 选取量程为100V的非数字式电压表，将电压表接地端接于无功补偿装置及其避雷器绝缘底座的接地扁铁上，将电压表的另一测量端接于多股绝缘线圈的一端；

4) 测量绝缘线圈此时的对地悬浮电压为1.3V，将其记录为初始电压，接着保持绝缘线圈的竖直状态进行平移，电压基本保持不变，随后分别改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角为30°、60°、90°，观察并记录电压表变化值分别为1.2V、1.3V、1.1V；

5) 比较初始电压以及电压表变化值，发现初始电压值偏小，且电压表变化值偏小，则说明电抗器不带电，即可快速完成验电操作；

6) 如果是对多个无功补偿装置进行反复测试，可以利用已制作好的绝缘线圈，每次初始测量时，将其与待测电抗器平行同向放置，重复步骤3）至步骤6）的操作。

Claims (2)

1.一种无功补偿装置及其避雷器的验电方法，其特征在于：

以110KV变电站三相无功补偿装置为例，主变中性点避雷器额定电压一般为72.5kV，系统额定电压一般为100kV，避雷器持续运行电压为78kV，冲击电流为230A，在巡检过程中，为验证避雷器是否带电，进行以下测量：

1) 找正无功补偿装置电抗器的安装方向及绕组方向；

2) 选取绝缘导线，沿电抗器安装方向将绝缘导线绕成多股绝缘线圈，并保证多股线圈的中轴线与电抗器中轴线平行相邻，由于电抗器在安装时均要经过水平及竖直找正，故绝缘线圈的初始状态可以设置为竖直并靠近待测电抗器；

3) 选取量程为100V的非数字式电压表，将电压表接地端接于无功补偿装置及其避雷器绝缘底座的接地扁铁上，将电压表的另一测量端接于多股绝缘线圈的一端；

4) 测量绝缘线圈此时的对地悬浮电压为21.2V，将其记录为初始电压，接着保持绝缘线圈的竖直状态进行平移，电压基本保持不变，随后分别改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角为30°、60°、90°，观察并记录电压表变化值分别为18.7V、16.5V、10.7V；

5) 比较初始电压以及电压表变化值，发现初始电压值偏大，且改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角后，电压表变化值偏大，则说明电抗器带电，即无功补偿装置及其避雷器带电，如需进行避雷器测试仪的后续测试工作，要先进行放电处理；

6)如果是对多个无功补偿装置进行反复测试，可以利用已制作好的绝缘线圈，每次初始测量时，将其与待测电抗器平行同向放置，重复步骤3）至步骤6）的操作；

或以35KV变电站三相无功补偿装置为例，主变中性点避雷器额定电压一般为24.6kV，系统额定电压一般为51kV，避雷器持续运行电压为40.8kV，冲击电流为125A，在巡检过程中，为验证避雷器是否带电，进行以下测量：

1) 找正无功补偿装置电抗器的安装方向及绕组方向；

2) 选取绝缘导线，沿电抗器安装方向将绝缘导线绕成多股绝缘线圈，并保证多股线圈的中轴线与电抗器中轴线平行相邻，由于电抗器在安装时均要经过水平及竖直找正，故绝缘线圈的初始状态可以设置为竖直并靠近待测电抗器；

3) 选取量程为50V的非数字式电压表，将电压表接地端接于无功补偿装置及其避雷器绝缘底座的接地扁铁上，将电压表的另一测量端接于多股绝缘线圈的一端；

4) 测量绝缘线圈此时的对地悬浮电压为8.2V，将其记录为初始电压，接着保持绝缘线圈的竖直状态进行平移，电压基本保持不变，随后分别改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角为30°、60°、90°，观察并记录电压表变化值分别为4.7V、2.5V、0.7V；

5) 比较初始电压以及电压表变化值，发现初始电压值偏大，且改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角后，电压表变化值偏大，则说明电抗器带电，即无功补偿装置及其避雷器带电，如需进行避雷器测试仪的后续测试工作，要先进行放电处理；

6)如果是对多个无功补偿装置进行反复测试，可以利用已制作好的绝缘线圈，每次初始测量时，将其与待测电抗器平行同向放置，重复步骤3）至步骤6）的操作；

或以110KV变电站三相无功补偿装置为例，主变中性点避雷器额定电压一般为72.5kV，系统额定电压一般为100kV，避雷器持续运行电压为78kV，冲击电流为230A，在巡检过程中，为验证避雷器是否带电，进行以下测量：

1) 找正无功补偿装置电抗器的安装方向及绕组方向；

2) 选取绝缘导线，沿电抗器安装方向将绝缘导线绕成多股绝缘线圈，并保证多股线圈的中轴线与电抗器中轴线平行相邻，由于电抗器在安装时均要经过水平及竖直找正，故绝缘线圈的初始状态可以设置为竖直并靠近待测电抗器；

3) 选取量程为100V的非数字式电压表，将电压表接地端接于无功补偿装置及其避雷器绝缘底座的接地扁铁上，将电压表的另一测量端接于多股绝缘线圈的一端；

4) 测量绝缘线圈此时的对地悬浮电压为1.3V，将其记录为初始电压，接着保持绝缘线圈的竖直状态进行平移，电压基本保持不变，随后分别改变绝缘线圈中轴线与电抗器中轴线的夹角为30°、60°、90°，观察并记录电压表变化值分别为1.2V、1.3V、1.1V；

5) 比较初始电压以及电压表变化值，发现初始电压值偏小，且电压表变化值偏小，则说明电抗器不带电，即可快速完成验电操作；

6) 如果是对多个无功补偿装置进行反复测试，可以利用已制作好的绝缘线圈，每次初始测量时，将其与待测电抗器平行同向放置，重复步骤3）至步骤6）的操作。

2.如权利要求1所述的无功补偿装置及其避雷器的验电方法，其特征在于：所选用电压表为非数字式电压表。