CN107727974B - 基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法，为每节避雷器设置相应的试验电路，每个试验电路都设置有压敏电阻、开关以及电流表。试验其中任意一节避雷器时，只有该节避雷器的开关闭合，其它节避雷器的开关常开；保持开关常开的电路中相当于接入压敏电阻，与没有接入压敏电阻的情况相比，其伏安特性整体偏移，抬高了其启动电压，使得所试验的那节避雷器较早地先于其它节避雷器导通，从而使其它节避雷器的存在不影响该节避雷器的试验，提高了试验数据的准确性，能更准确地判断各节避雷器是否存在缺陷。

Description

基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法

技术领域

本发明涉及避雷器的缺陷检测装置，具体涉及基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法。

背景技术

避雷器通常包括主变三侧氧化锌避雷器以及母线氧化锌避雷器，避雷器出现故障时，会导致大范围停电，严重影响生活和生产的进行。

现有技术中，采用双表法对两节以及两节以上的避雷器进行不拆线的停电试验：上节避雷器顶部接地，下节避雷器底部安装计数器，串接微安表后接地，在上下两节避雷器的连接处串接高压微安表和直流高压发生器，试验时，高压微安表减去微安表的数值，得到上下两节的直流1mA电压和泄露电流。其缺点在于：高压条件下，高压微安表和微安表的波动幅度大，通过双表法无法准确地得出上下两节的直流1mA电压；上节直接接地，下节通过微安表直接接地，当两节避雷器的直流1mA电压相差过大时(1到2kV)，容易出现上节先于下节达到启动电压或下节先于上节达到启动电压，从而使测量过程中总泄露电流过大，甚至超出仪器容量而无法测量。

现有技术对其进行改进，测量上节避雷器时，上节避雷器的顶部接地，拆开下节避雷器底部与计数器的连接，使得下节避雷器底部悬空，在上下两节避雷器的连接处加压，其缺点在于下节避雷器底部容易产生悬浮电位放电效应甚至发生击穿。有必要提出一种试验装置，对避雷器进行合适的、准确的试验，尽早发现其缺陷。

发明内容

本发明提供基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法，解决现有技术存在的试验数据不准确的问题。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

基于伏安特性偏移的避雷器试验装置，包括一个下节避雷器以及至少1个上节避雷器，还包括一个下节避雷器试验电路以及至少1个上节避雷器试验电路；所述上节避雷器试验电路的数量与上节避雷器的数量相同，并且一一对应；所述下节避雷器试验电路由下节压敏电阻、下节电流表以及下节开关组成；所述下节压敏电阻一端接地，所述下节压敏电阻的另一端与下节避雷器的底部连接；所述下节电流表一端接地，所述下节电流表的另一端经下节开关与下节避雷器的底部连接；在每个上节避雷器试验电路中，包括有上节压敏电阻、上节开关以及上节电流表；所述上节压敏电阻的一端接地，所述上节压敏电阻的另一端与相对应的上节避雷器的顶部连接；所述上节电流表一端接地，所述上节电流表另一端经上节开关与相对应的上节避雷器的顶部连接；各上节避雷器中，最上节避雷器对应的最上节避雷器试验电路还设有直流分压器；在所述最上节避雷器试验电路中，所述直流分压器由保护继电器、第一分压电阻、第二分压电阻、电压表V以及过电压继电器组成；所述保护继电器与所述上节压敏电阻并联；所述第一分压电阻和第二分压电阻串联后，与所述保护继电器并联；所述电压表V并接于所述第二分压电阻；所述过电压继电器并接于所述第二分压电阻。

进一步地，还包括直流高压发生器，所述直流高压发生器的一端安装在下节避雷器与相邻的上节避雷器连接处，或安装在各相邻的上节避雷器的连接处，所述直流高压发生器的另一端接地。

进一步地，在每个上节避雷器试验电路中，所述上节开关的一端与相对应的上节避雷器的顶部连接，所述上节开关的另一端与所述上节电流表连接。

进一步地，所述下节开关的一端接地，所述下节开关的另一端与所述下节电流表连接。

进一步地，所述保护继电器的一端与最上节避雷器的顶部连接，所述保护继电器的另一端接地。

进一步地，所述下节开关和各上节开关由总开关控制，拨动总开关，接通下节开关和各上节开关中的其中一个。

上述基于伏安特性偏移的避雷器试验装置的试验方法：

1)进行母线避雷器试验时，断开母线电压互感器一次绕组的N端以及母线PT间隔接地刀闸；进行主变三侧中其中一侧的避雷器试验时，则断开主变三侧避雷器的中性点接地刀闸以及主变接地刀闸；

2)进行下节避雷器试验：接通下节开关,增大直流高压发生器的电压，直至下节电流表指示值为1mA，记录下此时直流高压发生器的电压值，为第一电压值；减小直流高压发生器的电压至所述第一电压值的75％，读取此时下节电流表的电流值；

3)进行上节避雷器试验：接通上节开关，增大直流高压发生器的电压，直至上节电流表指示值为1mA，记录下此时直流高压发生器的电压值，为第二电压值；减小直流高压发生器的电压至所述第二电压值的75％，读取此时上节电流表的电流值。

与现有技术相比，具有如下特点：

1、本发明提供基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法，为每节避雷器设置相应的试验电路，每个试验电路都设置有压敏电阻、开关以及电流表。试验其中任意一节避雷器时，只有该节避雷器的开关闭合，其它节避雷器的开关常开；保持开关常开的电路中相当于接入压敏电阻，与没有接入压敏电阻的情况相比，其伏安特性整体偏移，抬高了其启动电压，使得所试验的那节避雷器较早地先于其它节避雷器导通，从而使其它节避雷器的存在不影响该节避雷器的试验，提高了试验数据的准确性，能更准确地判断各节避雷器是否存在缺陷；

2、各节开关由同一个总开关控制，实现每次试验时，只接通其中一节避雷器的开关，只有接通的该节避雷器是试验对象，避免出现多节避雷器同时导通的情况，减小了直流发生器的容量，并进一步提高试验数据的准确性。

附图说明

图1为本发明结构原理框图；

图2为各高压继电器的导通、断开控制电路图；

图3为本发明一实施例的试验图；

图4为本发明的另一实施例的试验图。

图5为本发明伏安特性偏移的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

基于伏安特性偏移的避雷器试验装置，包括一个下节避雷器以及至少1个上节避雷器，还包括一个下节避雷器试验电路以及至少1个上节避雷器试验电路；所述上节避雷器试验电路的数量与上节避雷器的数量相同，并且一一对应；所述下节避雷器试验电路由下节压敏电阻R2、下节电流表A2以及下节开关K2组成；所述下节压敏电阻R2一端接地，所述下节压敏电阻R2的另一端与下节避雷器的底部连接；所述下节电流表A2一端接地，所述下节电流表A2的另一端经下节开关K2与下节避雷器的底部连接；在每个上节避雷器试验电路中，包括有上节压敏电阻R1、上节开关K1以及上节电流表A1；所述上节压敏电阻R1的一端接地，所述上节压敏电阻R1的另一端与相对应的上节避雷器的顶部连接；所述上节电流表A1一端接地，所述上节电流表A1另一端经上节开关K1与相对应的上节避雷器的顶部连接；各上节避雷器中，最上节避雷器对应的最上节避雷器试验电路还设有直流分压器；在所述最上节避雷器试验电路中，所述直流分压器由保护继电器K3、第一分压电阻r1、第二分压电阻r2、电压表VV以及过电压继电器KV组成；所述保护继电器K3与所述上节压敏电阻R1并联；所述第一分压电阻r1和第二分压电阻r2串联后，与所述保护继电器K3并联；所述电压表V并接于所述第二分压电阻r2；所述过电压继电器KV并接于所述第二分压电阻r2。参照图1。

对两节及两节以上的避雷器进行试验，获取单节避雷器所在电路达到直流1mA的电压U和75％U电压下对应的电流I，根据U和I便可判定进行试验的单节避雷器是否有缺陷。以两节避雷器的试验为例进行描述：

1、试验下节避雷器时，下节开关K2闭合，下节避雷器、下节电流表A2以及下节开关K2接入电路，压敏电阻R2被短接接地；与其相邻的上节避雷器试验电路的压敏电阻R1接入电路，相对于没有接入压敏电阻R1时，上节避雷器试验电路的伏安特性整体发生偏移，使得上节避雷器的启动电压由U0(kV)变成U1(kV)，启动电压随着电流I(μA)的变化如图5所示。上节避雷器的启动电压被抬高，此时下节避雷器较早地先于上节避雷器导通，对下节避雷器进行试验时，其试验数据不受上节避雷器的干扰，实现对上节避雷器的独立测量。

2、试验上节避雷器时，上节开关K1闭合，上节避雷器、上节电流表A1以及上节开关K1接入电路，压敏电阻R1被短接接地；下节避雷器试验电路的压敏电阻R2接入电路，相对于没有接入压敏电阻R2时，下节避雷器试验电路的伏安特性整体发生偏移，使得下节避雷器的启动电压U0(kV)变成U1(kV)，启动电压随着电流I(μA)的变化如图5所示。下节避雷器的启动电压被抬高，此时上节避雷器较早地先于下节避雷器导通，对上节避雷器进行试验时，其试验数据不受下节避雷器的干扰，继而实现对上节避雷器的独立测量。

当试验对象为2节以上的避雷器时，接近避雷器整体的底部的一节避雷器为上述的“下节避雷器”，接近避雷器整体的顶部的一节避雷器为上述的“上节避雷器。”

本发明还包括直流高压发生器，所述直流高压发生器的一端安装在下节避雷器与相邻的上节避雷器连接处，或安装在各相邻的上节避雷器的连接处，所述直流高压发生器的另一端接地。

在每个上节避雷器试验电路中，所述上节开关一端与相对应的上节避雷器的顶部连接，所述上节开关的另一端与所述上节电流表连接。所述下节开关的一端接地，所述下节开关的另一端与所述下节电流表连接。所述保护继电器K3的一端与最上节避雷器的顶部连接，所述保护继电器的另一端接地。所述下节开关和各上节开关由总开关控制，拨动总开关，接通下节开关和各上节开关中的其中一个。

本发明中，各上节开关K1以及下节开关K2的工作电压均为直流电压12V，即DC12V，由总开关KK控制。进行试验时，手动波动总开关KK，将总开关KK拨动到1、2触点时，所述上节开关K1导通，将总开关KK波动到3、4触点时，所述下节开关K2导通。当避雷器为2节以上时，拨动总开关KK时，每个上节开关、下节开关中的其中一个导通，其它断开。参见图2。在最上节避雷器中，设置有直流分压器。当压敏电阻R1两端电压超过设置的过电压值时，过压继电器KV动作，保护继电器K3吸合，压敏电阻R1短接接地，即与上节避雷器顶端相连的电压互感器(PT)和变压器也短接接地，得到保护。上节开关K1、下节开关K2、保护继电器K3均为高压继电器，其能承受的额定电压为25KV。

基于上述装置进行试验的方法为：

1)进行母线避雷器试验时，断开母线电压互感器一次绕组的N端以及母线PT间隔接地刀闸；进行主变三侧中其中一侧的避雷器试验时，则断开主变三侧避雷器的中性点接地刀闸以及主变接地刀闸；

2)进行下节避雷器试验：接通下节开关,增大直流高压发生器的电压，直至下节电流表指示值为1mA，记录下此时直流高压发生器的电压值，为第一电压值；减小直流高压发生器的电压至所述第一电压值的75％，读取此时下节电流表的电流值；

3)进行上节避雷器试验：接通上节开关，增大直流高压发生器的电压，直至上节电流表指示值为1mA，记录下此时直流高压发生器的电压值，为第二电压值；减小直流高压发生器的电压至所述第二电压值的75％，读取此时上节电流表的电流值。

实施例1

进行母线避雷器试验时，断开母线电压互感器PT一次绕组的N端以及母线PT间隔接地刀闸，在上下节避雷器之间接入直流高压发生器，用于为待试验节避雷器施压。以两节避雷器试验为例进行阐述。

进行下节避雷器试验时，总开关拨动到3、4触点，下节开关K2导通，增大直流高压发生器的电压，直至下节电流表A2指示值达到1mA，读取此时直流高压发生器的电压值U3；减小直流高压发生器的电压至75％U3，读取此时下节电流表A2的电流值I3。此时U3和I3为试验数据，用作判断下节避雷器是否存在缺陷。

进行上节避雷器试验时，总开关拨动到1、2触点，上节开关K1导通，增大直流高压发生器的电压，直至上节电流表A 1指示值达到1mA，读取此时直流高压发生器的电压值U4；减小直流高压发生器的电压至75％U4，读取此时上节电流表A1的电流至I4。此时U4和I4为试验数据，用作判断上节避雷器是否存在缺陷。

实施例2

进行主变三侧中其中一侧的避雷器试验时，断开主变三侧避雷器的中性点接地刀闸以及主变接地刀闸。以两节避雷器试验为例进行阐述。

进行下节避雷器试验时，总开关拨动到3、4触点，下节开关K2导通，增大直流高压发生器的电压，直至下节电流表A2指示值达到1mA，读取此时直流高压发生器的电压值U5；减小直流高压发生器的电压至75％U5，读取此时下节电流表A2的电流值I5。此时U5和I5为试验数据，用作判断下节避雷器是否存在缺陷。

进行上节避雷器试验时，总开关拨动到1、2触点，上节开关K1导通，增大直流高压发生器的电压，直至上节电流表A 1指示值达到1mA，读取此时直流高压发生器的电压值U6；减小直流高压发生器的电压至75％U6，读取此时上节电流表A6的电流至I6。此时U6和I6为试验数据，用作判断上节避雷器是否存在缺陷。

Claims (5)

1.基于伏安特性偏移的避雷器试验装置，包括一个下节避雷器以及至少1个上节避雷器，其特征在于：

还包括一个下节避雷器试验电路以及至少1个上节避雷器试验电路；所述上节避雷器试验电路的数量与上节避雷器的数量相同，并且一一对应；

所述下节避雷器试验电路由下节压敏电阻、下节电流表以及下节开关组成；所述下节压敏电阻一端接地，所述下节压敏电阻的另一端与下节避雷器的底部连接；所述下节电流表一端接地，所述下节电流表的另一端经下节开关与下节避雷器的底部连接；

在每个上节避雷器试验电路中，包括有上节压敏电阻、上节开关以及上节电流表；所述上节压敏电阻的一端接地，所述上节压敏电阻的另一端与相对应的上节避雷器的顶部连接；所述上节电流表一端接地，所述上节电流表另一端经上节开关与相对应的上节避雷器的顶部连接；

各上节避雷器中，最上节避雷器对应的最上节避雷器试验电路还设有直流分压器；在所述最上节避雷器试验电路中，所述直流分压器由保护继电器、第一分压电阻、第二分压电阻、电压表V以及过电压继电器组成；所述保护继电器与所述上节压敏电阻并联；所述第一分压电阻和第二分压电阻串联后，与所述保护继电器并联；所述电压表V并接于所述第二分压电阻；所述过电压继电器并接于所述第二分压电阻；

还包括直流高压发生器，所述直流高压发生器的一端安装在下节避雷器与相邻的上节避雷器连接处，或安装在各相邻的上节避雷器的连接处，所述直流高压发生器的另一端接地；

在每个上节避雷器试验电路中，所述上节开关的一端与相对应的上节避雷器的顶部连接，所述上节开关的另一端与所述上节电流表连接。

2.根据权利要求1所述的基于伏安特性偏移的避雷器试验装置，其特征在于：

所述下节开关的一端接地，所述下节开关的另一端与所述下节电流表连接。

3.根据权利要求1所述的基于伏安特性偏移的避雷器试验装置，其特征在于：

所述保护继电器的一端与最上节避雷器的顶部连接，所述保护继电器的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的基于伏安特性偏移的避雷器试验装置，其特征在于：

所述下节开关和各上节开关由总开关控制，拨动总开关，接通下节开关和各上节开关中的其中一个。

5.基于权利要求1-4中任意一项所述的基于伏安特性偏移的避雷器试验装置的试验方法，其特征在于：

1)进行母线避雷器试验时，断开母线电压互感器一次绕组的N端以及母线PT间隔接地刀闸；进行主变三侧中其中一侧的避雷器试验时，则断开主变三侧避雷器的中性点接地刀闸以及主变接地刀闸；

2)进行下节避雷器试验：接通下节开关,增大直流高压发生器的电压，直至下节电流表指示值为1mA，记录下此时直流高压发生器的电压值，为第一电压值；减小直流高压发生器的电压至所述第一电压值的75％，读取此时下节电流表的电流值；

3)进行上节避雷器试验：接通上节开关，增大直流高压发生器的电压，直至上节电流表指示值为1mA，记录下此时直流高压发生器的电压值，为第二电压值；减小直流高压发生器的电压至所述第二电压值的75％，读取此时上节电流表的电流值。