CN219302545U - 一种避雷器交接试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种避雷器交接试验系统，属于避雷器交接试验技术领域，包括电压互感器，电压互感器的二次侧连接互感器综合测试仪，电压互感器的一次侧连接有避雷器，避雷器连接有泄漏电流测试仪。本实用新型利用互感器综合测试仪的升压功能，对电压互感器的二次绕组施加工频电压，进而使连接在电压互感器一次侧的避雷器施加持续运行电压，通过泄漏测试仪获取避雷器在持续运行电压下的全电流和阻性电流值，以此准确判断避雷器绝缘性能，完成交接试验，整个测试过程无需定制试验工装，同时避免了多次拆装与与电压互感器连接的导电杆，大大缩短了测试周期。

Description

一种避雷器交接试验系统

技术领域

本实用新型涉及避雷器交接试验技术领域，尤其涉及一种避雷器交接试验系统。

背景技术

电气设备到达现场安装前或安装完毕后需要对电气设备进行交接试验，通过试验能够及时发现电气设备在出厂运输及现场安装过程中可能出现的隐藏的缺陷，防止安全质量事故的发生，保证设备安全可靠运行。

目前六氟化硫封闭式组合电器(GIS组合电器，简称GIS)在国内变电站中广泛使用，而对到达安装现场GIS组合电器中的避雷器进行交接试验一直都是难点。

一般现场试验方法有两种，一种是使用专用的试验工装单独与GIS组合电器中的避雷器装配后进行试验，这种方法的缺点就是试验工装需在设备采购时另行定制，加大了建设方的投资成本，加大了供货方的制作成本；另一种方法是在GIS组合电器中的避雷器安装后通过GIS组合电器外接部分进行试验，由于GIS组合电器电气结构的独特性，在试验过程中必须进行多次拆装与电压互感器连接的导电杆，造成设备连接部分气室需要进行多次充放气过程，导致试验周期延长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的问题，提供了一种避雷器交接试验系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种避雷器交接试验系统，系统具体包括电压互感器，电压互感器的二次侧连接互感器综合测试仪，电压互感器的一次侧连接有避雷器，避雷器连接有泄漏电流测试仪。

在一示例中，所述避雷器连接有电流检测仪。

在一示例中，所述避雷器连接有绝缘电阻检测仪。

在一示例中，所述电压互感器的二次侧连接有监测保护器。

在一示例中，所述电压互感器的二次侧连接有电压采集器和/或电流采集器。

在一示例中，所述系统还包括控制器，与电压采集器或电流采集器的输出端连接。

在一示例中，所述控制器连接有开关，开关设于电压互感器二次侧回路中。

在一示例中，所述控制器连接有显示器。

在一示例中，所述控制器连接有温度采集器和/或湿度采集器。

在一示例中，所述控制器连接有报警器。

需要进一步说明的是，上述系统各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

1.在一示例中，利用互感器综合测试仪的升压功能，对电压互感器的二次绕组施加工频电压，进而使连接在电压互感器一次侧的避雷器施加持续运行电压，通过泄漏测试仪获取避雷器在持续运行电压下的全电流和阻性电流值，以此准确判断避雷器绝缘性能，完成交接试验，整个测试过程无需定制试验工装，同时避免了多次拆装与与电压互感器连接的导电杆，大大缩短了测试周期。

2.在一示例中，引入电流检测仪能够准确获知交接试验全过程的工作电流，为交接试验工作提供了数值指导。

3.在一示例中，引入绝缘电阻检测仪，能够有效获知避雷器的绝缘电阻，更加全面判断避雷器的绝缘性能。

4.在一示例中，引入监测保护器，有效保证试验过程中的安全性。

5.在一示例中，引入电流和/或电压采集器，进一步采集电压互感器二次侧的电压、电流等电路参数，便于试验人员及时获知工作回路的工作状态。

6.在一示例中，引入控制器接收电压、电流等电路参数，便于在控制器端引出更多控制功能，提高整个交接试验过程的可控性。

7.在一示例中，在电压互感器二次侧引入开关，当二次侧电路参数超出阈值时，通过控制器自动断开二次侧回路，保证了安全性与可靠性。

8.在一示例中，引入显示器，能够实时实现电压、电流等电路参数，便于试验人员准确观察，实时掌控试验状态。

9.在一示例中，引入温度和/或湿度采集器，便于试验人员准确获知当前试验环境条件，为后续避雷器的实际应用提供了数据支撑。

10.在一示例中，引入报警器能够在试验过程中电路参数出现异常时，对试验人员进行提示，以及时排查故障。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型一示例中的系统框图；

图2为本实用新型一示例中的系统框图；

图3为本实用新型一示例中的系统框图。

1-电磁式电压感应器；2-泄漏电流测试仪；3-互感器综合测试仪；4-避雷器；5-毫安表；6-第一组线圈绕组；7-第二组线圈绕组；8-一次首端；9-一次尾端；10-监测保护器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，使用序数词(例如，“第一和第二”、“第一至第四”等)是为了对物体进行区分，并不限于该顺序，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在一示例中，一种避雷器交接试验系统，该系统具体包括避雷器、电压互感器、互感器综合测试仪和泄漏电流测试仪。其中，避雷器是用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流幅值的一种电器，本实用新型所述避雷器即一组避雷器，可由三个单相避雷器组成一组，也可由三相(A相、B相、C相)浇筑在一起形成的避雷器。电压互感器是用于变换电压的仪器，其一次侧(初级)绕组接高压，对应电源端；二次侧(次级)绕组接低压，对应负载端。互感器综合测试仪是一种专门为测试电压互感器的伏安特性、变比、极性等设计的多功能现场试验仪器，仅需设定对应测试电压/电流，互感器综合测试仪即能够自动升压/升流。泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下，电气中带相互绝缘的金属零件之间，或带电零件与接地零件之间，通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流，泄漏电流测试仪是专用于测试泄漏电流的现有仪器设备。

本示例中，如图1所示，采用的是电磁式电压互感器1，电磁式电压互感器的二次侧连接有互感器综合测试仪3，互感器综合测试仪3另一端接地；电压互感器的一次侧依次连接有避雷器4、泄漏电流测试仪2，避雷器4、泄漏电流测试2之间引出一点接地(使避雷器4接地)，同时泄漏电流测试仪2另一端也接地。此时，本实用新型系统的工作原理为：

通过利用互感器综合测试仪的升压功能，对电磁式电压互感器的二次绕组施加工频电压，即可对连接在电磁式电压互感器一次测的避雷器施加运行电压，当泄漏电流测试仪显示参考电流IRP＝1mA时，记录对应的工频参考电压为现场实测值。调节电磁式电压互感器的二次绕组的电压，使施加在避雷器上的感应电压达到避雷器持续运行电压，此时利用泄漏电流测试仪即可测量金属氧化物避雷器在持续运行电压下的全电流和阻性电流值，进而准确判断避雷器绝缘状况，完成交接试验。在上述整个试验过程无需定制试验工装，同时避免了多次拆装与与电压互感器连接的导电杆，大大缩短了测试周期。

在一示例中，避雷器连接有电流检测仪，如图2所示，优选为毫安表5，毫安表5串联至一次侧电路回路中，具体串接于避雷器4与泄漏电流测试仪2之间，用于实时采集交接试验全过程中工作电流，为交接试验工作提供了数值指导。

在一示例中，避雷器连接有绝缘电阻检测仪，优选为绝缘电阻表，其L端与避雷器连接，E端接地或金属外壳，进而有效采集避雷器的绝缘电阻，更加全面判断避雷器的绝缘性能。

在一示例中，如图3所示，电压互感器的二次侧连接有监测保护器10，监测保护器10另一端接地。监测保护器为电压保护器、电流保护器等任意一种，能够根据实际负载计算出电压互感器二次绕组最大承受负载下电流、电压、功率等，将上述计算参数值输入监测保护器，开启电源进行试验，并实时对监测保护器电压、电流、功率进行观察，当超过预设参数时，试验人员应立即切断电源，终止试验，有效保证试验过程中的安全性，避免对试验仪器、被试品(避雷器)造成损伤，避免不必要的经济损失。

在一示例中，电压互感器的二次侧连接有电压采集器和/或电流采集器，优选同时设置电压采集器、电流采集器。其中，电压采集器为电压传感器或电压反馈回路，电流采集器为电流传感器，电压传感器并联于二次侧回路中，电流传感器串联于二次侧回路中。本示例中通过引入电流/电压采集器，进一步采集电压互感器二次侧的电压、电流等电路参数，便于试验人员及时获知工作回路的工作状态。

在一示例中，系统还包括控制器，与电压采集器或电流采集器的输出端连接。具体地，控制器为PLC、单片机、FPGA中任意一种，本示例优选为PLC，具体若干I/O端口，数据输入/输出性能强；PLC的I/O端与电压采集器、电流采集器的数据输出引脚，以将采集的电流、电压等参数传输至PLC，PLC进而计算得出电路的功率信息。需要说明的是，本实用新型涉及的器件如电压传感器、电流传感器、控制器、互感器等均为现有器件，器件间的连接关系可通过查询对应的器件手册获知，属于本领域技术人员的公知常识。另外，控制器的数据信息处理过程，如根据电压、电流计算功率等，同样是本领域的公知常识，不属于本实用新型请求保护的技术方案。

本示例中，引入控制器接收电压、电流等电路参数，便于在控制器端引出更多控制功能，提高整个交接试验过程的可控性。

在一示例中，控制器连接有开关，开关设于电压互感器二次侧回路中。具体地，开关可以为接触器或继电器等，本示例采用继电器，继电器的线圈与控制器的I/O端连接，继电器触点串接于电压互感器二次侧电压输出端与负载之间的电路回路中，配合监测保护器或者电压采集器、电流传感器，当二次侧回路的任一电路参数如电压、电流、功率达到阈值(阈值根据整个系统回路参数确定)，即此时二次侧回路中器件受到的电压等达到上限，此时控制器控制继电器的触点断开，使二次侧回路停止工作，保证了安全性与可靠性。

在一示例中，控制器连接有显示器，如HMI、LCD显示屏、LED显示屏等，优选为功耗小、成本低的LED显示屏，LED显示屏的数据引脚与控制的I/O端连接，控制器将当前电路(运行)参数传输至显示屏进行实时显示，便于试验人员准确观察，实时掌控试验状态。

在一示例中，控制器连接有温度采集器、湿度采集器，优选为温度传感器以及湿度传感器，温度传感器的数据传输引脚、湿度传感器的数据传输引脚与控制器的I/O端连接，以将采集的温度信息、湿度信息等传输至控制器，此时可配合显示器将实时温度、湿度信息进行显示，便于试验人员准确获知当前试验环境条件，为后续避雷器的实际应用提供了数据支撑。作为一选项，当二次侧回路的温度超出阈值范围，此时温度阈值范围低于由于超出额定电路参数值导致的温度变化范围，控制器控制开关断开，实现应急保护。

在一示例中，控制器连接有报警器，如蜂鸣器、LED灯等，优选为蜂鸣器，蜂鸣器与控制器的I/O端连接，当控制器判断当前二次侧回路中电路参数异常时(超出阈值范围)，在断开二次侧回路的同时，控制蜂鸣器进行报警，以提示在场的试验人员。

将上述示例进行组合，得到本实用新型的优选示例，此时系统包括避雷器、电压互感器、互感器综合测试仪、毫安表、泄漏电流测试仪、绝缘电阻表和监测保护器。进一步地，将上述优选示例中的监测保护器替换为电压采集器+电流采集器+控制器，优选通过电压采集器+电流采集器+控制器+开关+显示器+温度采集器+湿度采集器+报警器替换监测保护器，得到本实用新型的又一优选示例。

为说明本实用新型系统的可行性、实用性、安全性，将本实用新型系统进行现场验证，具体应用至2021年4月在呼和浩特佳园220kV输变电工程-变电安装部分，2021年6月在包头新都市区世纪220千伏变电站工程变电站，现对验证手段进行说明：

1.试验人员配置分工：本试验现场共需要4人，其中2人负责现场安全监护，1人负责操作仪器，1人负责监视带点监视仪器数据。

2.试验条件：试品应完全安装好，各气室充气到相应额定压力，SF6气体密封性试验、SF6气体含水量测量等常规试验完毕且合格；试品中所有电流互感器的二次端子短接并可靠接地；所有带电显示设备做好安全措施；试验天气良好，且环境温度不低于5℃，空气相对湿度不高于80％；GIS外壳接地良好。

3.电磁式电压互感器安全运行分析

电磁式电压互感器在遇到铁芯磁密较高的情况下，进行感应耐压试验。交流耐压试验可以采用外施工频电压试验的方法，也可采用感应电压试验的方法。试验电压波形尽可能接近正弦，外施交流电压试验电压的频率不应低于40Hz。感应电压试验时，为防止铁芯饱和及励磁电流过大，试验电压的频率应适当大于额定频率，试验频率设定为100Hz。

在现场利用GIS中母线在电磁式电压互感器二次绕组施加工频电压，进而在一次侧产生的工频感应电压，该工频感应电压对避雷器施加额定电压，进而测量避雷器在持续运行电压下的持续电流，在该交接试验前，通过对电压互感器二次绕组励磁特性测量分析，选用保护级线圈1a1n为最佳选择，因其磁通饱和性能较其他二次绕组性能好；二次绕组1a1n额定输出出厂值一般为30VA，在1.9倍额定电压下，其在1a1n实测电流在6A以上，在一定时间内电磁式电压互感器是完全可以承受的。

4.安全注意事项

(1)试验前明确试验条件，检查试验所需安全工器具是否齐备、合格，试验设备及试验人员是否状态良好，试验仪器、设备保护是否能够正确动作。

(2)工作负责人应检查安全措施是否到位，是否悬挂安全提示牌等安全措施内容，并对全体试验人员进行安全、技术交底，并明确配合人员工作内容及安全保护措施。

(3)试验人员应正确配戴安全帽，穿工作服。

(4)试验仪器、设备应摆放合理，与其它站内设备保证足够安全距离。工作场地应拉设临时硬质安全围栏，向外悬挂“止步，高压危险”标识牌，并设专人监护，非试验人员严禁进入临时围栏。

(5)试验接线完毕后，应由工作负责人进行复查，确认无误后，方可加压，试验人员应在绝缘垫上操作升压。

(6)试验期间试验区域外GIS前后左右侧应当各安排两名及以上试验人员全程监视，严禁任何试验人员及非试验人员闯入硬质安全围栏或围网，同时监视任何试验异常现象，如闪络、放电、回路过流发生过热、异响等，并及时向工作负责人汇报。

(7)应在小于1/3试验电压值下切断电源，每次降压后应使用放电棒对试验回路放电后接地，方可进行改接线操作。

5.试验结果分析

5.1呼和浩特佳园220kV输变电工程-变电安装部分

5.2包头新都市区世纪220千伏变电站工程

基于上述现场验证结论，本实用新型系统不仅满足了避雷器持续运行电压及避雷器持续运行电压下的全电流和阻性电流值试验的试验要求，而且大大降低了试验难度和试验人员的工作强度，提高了施工工艺，简化了施工工序，使操作过程变得简便快捷，安全高效。另外，本试验接线简单，提升了工作效率。针对对GIS组合电器设备电磁式电压互感器数量特别多的工程，提升工作效率的效果尤为明显，具备实用性、安全性、高效性等特点，能快速在行业内推广实施。

以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种避雷器交接试验系统，其特征在于：包括电压互感器，电压互感器的二次侧连接互感器综合测试仪，电压互感器的一次侧连接有避雷器，避雷器连接有泄漏电流测试仪。

2.根据权利要求1所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述避雷器连接有电流检测仪。

3.根据权利要求1所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述避雷器连接有绝缘电阻检测仪。

4.根据权利要求1所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述电压互感器的二次侧连接有监测保护器。

5.根据权利要求1所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述电压互感器的二次侧连接有电压采集器和/或电流采集器。

6.根据权利要求5所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述系统还包括控制器，与电压采集器或电流采集器的输出端连接。

7.根据权利要求6所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述控制器连接有开关，开关设于电压互感器二次侧回路中。

8.根据权利要求6所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述控制器连接有显示器。

9.根据权利要求6所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述控制器连接有温度采集器和/或湿度采集器。

10.根据权利要求6所述的一种避雷器交接试验系统，其特征在于：所述控制器连接有报警器。

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