新型避雷器带电测试仪及避雷器检测方法
【专利摘要】本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。
【专利说明】新型避雷器带电测试仪及避雷器检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及避雷器检测【技术领域】，特别是一种避雷器带电测试仪及避雷器检测方法。
【背景技术】
[0002]目前在电力系统中的避雷器一般采用金属氧化物避雷器(Μ0Α)，由于长期工作在高电压下，承受的过电压冲击很多，阀片老化受潮劣化十分普遍。目前金属氧化物避雷器检测的主要手段有:停电预防性试验、全电流在线监测、全电流及阻性电流带电检测、红外热成像测温等方法。因为停电预防性试验一般只能在MOA安装或者大修停电时进行检测，不能及时获得MOA的状态；全电流在线监测和红外热成像测温的应用受成本和准确度局限应用不广。所以现在各个供电公司，大部分都采用全电流及阻性电流带电测试。
[0003]而现有的仪器测试方法一般采用总泄漏电流、阻性电流基波和三次谐波等检测方法。由于需要精准的电压信号做参考测量阻性电流，在避雷器所在线路电压互感器二次端子接取电压信号是目前数据可靠性最高的方法。
[0004]将试验设备电压回路并联接到被测相母线PT 二次电压端子上，可获得母线电压的相位。可直接取三相电压，也可取单相电压在仪器内部设置为单相参考电压。电流测量线按正确相序连接，用电缆连接主机和隔离器。PT取参考电压，单相参考电压接隔离器A(黄)通道，三相对应接A(黄)B(绿)C(红)。
[0005]此种方法很危险，若稍有不慎夹错夹子轻则烧坏测量仪器，重则可能误碰端子导致运行中的电压互感器短路，或者保护的电压信号回路失压引起保护误动造成大面积停电事故。由于这种试验方法有人身设备安全隐患，一般避免使用。而且由于PT端子箱离避雷器有时较远，接线十分不便，仅取一相电压其余两相电压实际相位受此相电场干扰而发生偏移需要通过仪器软件设置来进行折算矫正。而矫正的过程将带来不可避免的系统误差，降低了测量准确度。
[0006]而近年来发展的感应板测量方法使用平板电容在避雷器底部附近测量电场相位，以B相电场相位作为基准相位来进行电容电流和阻性电流的判别，而感应板对测量位置和角度非常敏感，所感应到的电场受A、C相的干扰很大，通常稍微移动位置或者角度就直接导致结果严重超标，测量误差无法满足试验要求。而且感应板如果举得与带电体过近会将母线电压引至仪器造成人员伤亡和设备损坏。
[0007]就目前国内外测试方法来看如何屏蔽相间干扰成为了避雷器带电测试的一大难题。
[0008]而如果经常对避雷器进行停电检查，并不能及时发现避雷器在使用时的缺陷。而且要花费大量人力物力和不必要的运行操作，给电网造成检修损伤的同时也会造成一定的停电经济损失。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是，提供一种新型避雷器带电测试仪及避雷器检测方法，其能避免避雷器检测时打开PT端子箱，又能在技术上消除周围电场的干扰，并且能极大地提高工作效率和人身设备安全。
[0010]本发明的技术方案是:所述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。
[0011]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。所述内部电源可以是微型电池。
[0012]所述接触式电压探头的数量为三个，分别连接在三根绝缘操作杆的的一端，用来同时测量三相电压相位。
[0013]所述绝缘操作杆采用能将高压与地面工作人员隔离的绝缘材料。
[0014]所述新型避雷器带电测试仪还包括无线接收解调装置，用来对接触式电压探头发送的数据进行接收解调。
[0015]所述接触式电压探头与被测试设备、地面人员、无线接收解调装置及避雷器带电测试仪主机均无导电线连接。
[0016]所述避雷器检测方法，采用上述新型避雷器带电测试仪进行检测，包括如下步骤:
A、准备好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、接触式电压探头和无线接收解调装置，并安装调试好；
B、操纵绝缘操作杆，将装在绝缘操作杆顶端的接触式电压探头直接触碰被测试设备的工作带电部位，通过接触式电压探头测量被测试设备工作电压相位并将测得的电压相位数据发送到地面的无线接收解调装置和避雷器带电测试仪主机；
C、利用避雷器带电测试仪主机对上述电压相位数据进行分析，同时利用避雷器带电测试仪主机将接收的电流信号进行处理后与上述电压相位进行比较，得出全电流与电压的相位差、从而得出避雷器阻性电流和全电流的关系，判断出避雷器是否劣化。
[0017]在上述步骤B中，可采用接触式电压探头分别测量母线A、B、C三相的电压相位，经主机计算三个电压信号来屏蔽干扰信号。也可分别用三根绝缘操作杆分别支撑三个接触式电压探头同时测量母线A、B、C三相的电压相位。
[0018]本发明可用于所有避雷器带电测试的场合，包括可用于现场和实验室检测避雷器各项电气参数的专用仪器，特别是氧化锌避雷器的现场带电测试盒实验室测试。本发明在硬件制造上不存在技术难点。
[0019]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是新型避雷器带电测试仪的构成及测量原理示意图；
图2是接触式电压探头的构成及原理示意图。[0021]图中:1、避雷器带电测试仪主机；2、绝缘操作杆；3、接触式电压探头；4、无线接收解调装置；5、屏蔽外壳；6、电容式电场传感器；7、无线调制发射装置。
【具体实施方式】
[0022]如图1和图2所示，所述新型避雷器带电测试仪，包括避雷器带电测试仪主机1、无线接收解调装置4、绝缘操作杆2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3，所述接触式电压探头3连接在绝缘操作杆2的顶端。
[0023]所述接触式电压探头包括屏蔽外壳5、微型电池、电容式电场传感器6和无线调制发射装置7。所述接触式电压探头3与被测设备、地面人员及避雷器带电测试仪主机I均无导电线连接。
[0024]使用上述新型避雷器带电测试仪对避雷器进行检测时，由工作人员手握绝缘操作杆将装在绝缘操作杆顶端的接触式电压探头直接触碰被测试设备的工作带电部位。接触式电压探头内的电容式电场传感器测量被测试设备工作电压相位，通过无线调制发射装置进行数字化处理和无线调制后发送到地面的无线接收解调装置和避雷器带电测试仪主机，以供仪器分析相位差使用。接触式电压探头工作电源由内部微型电池提供，接触式电压探头与被测试设备等电位、与地面人员及设备无导电连接。支撑接触式电压探头的绝缘操作杆与现有的绝缘操作杆材质和绝缘水平相同以保证将高压与地面工作人员隔离。
[0025]避雷器带电测试仪主机将电流信号放大采样、傅里叶变换、滤波后与从无线信号接收解调过来的电压相位进行比较，得出全电流与电压的相位差、从而得出避雷器阻性电流和全电流的关系，判断出避雷器是否劣化。
[0026]如果现场干扰很大可分别用接触式电压探头测量母线A、B、C三相的相位，经主机计算三个电压信号来屏蔽干扰信号，或者分别用三个绝缘操作杆分别支撑三个接触式电压探头同时测量母线A、B、C三相的相位。
[0027]本发明也可用于测量被测试设备的除电压外的其他参数。
[0028]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型避雷器带电测试仪，包括避雷器带电测试仪主机，其特征是，还包括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。
2.根据权利要求1所述的新型避雷器带电测试仪，其特征是，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。
3.根据权利要求2所述的新型避雷器带电测试仪，其特征是，所述内部电源是微型电池，所述电场传感器是电容式电场传感器。
4.根据权利要求1所述的新型避雷器带电测试仪，其特征是，所述接触式电压探头的数量为三个，分别连接在三根绝缘操作杆的顶端，用来同时测量三相电压相位。
5.根据权利要求1所述的新型避雷器带电测试仪，其特征是，所述绝缘操作杆采用能将高压与地面工作人员隔离的绝缘材料。
6.根据权利要求1所述的新型避雷器带电测试仪，其特征是，还包括无线接收解调装置，用来对接触式电压探头发送的数据进行接收解调。
7.根据权利要求1所述的新型避雷器带电测试仪，其特征是，所述接触式电压探头与被测试设备、地面人员及避雷器带电测试仪主机均无导电线连接。
8.一种避雷器检测方法，采用权利要求1至7中任一项所述的新型避雷器带电测试仪进行检测，包括如下步骤: A、准备好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、接触式电压探头和无线接收解调装置，并安装调试好； B、操纵绝缘操作杆，将装在绝缘操作杆顶端的接触式电压探头直接触碰被测试设备的工作带电部位，通过接触式电压探头测量被测试设备工作电压相位并将测得的电压相位数据发送到地面的无线接收解调装置和避雷器带电测试仪主机； C、利用避雷器带电测试仪主机对上述电压相位数据进行分析，同时利用避雷器带电测试仪主机将接收的电流信号进行处理后与上述电压相位进行比较，得出全电流与电压的相位差、从而得出避雷器阻性电流和全电流的关系，判断出避雷器是否劣化。
9.根据权利要求8所述的避雷器检测方法，其特征是，在步骤B中，采用接触式电压探头分别测量母线A、B、C三相的电压相位，经主机计算三个电压信号来屏蔽干扰信号。
10.根据权利要求8所述的避雷器检测方法，其特征是，在步骤B中，分别用三根绝缘操作杆分别支撑三个接触式电压探头同时测量母线A、B、C三相的电压相位。
【文档编号】G01R25/00GK103558455SQ201310498411
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】陈韦贤, 凌志勇, 全朝春, 周力行, 欧阳光, 范学海, 文朝辉, 苏倩 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司株洲供电分公司