氧化锌避雷器带电检验实验.doc

氧化锌避雷器带电测试实验课程名称:电气设备故障诊断技术实验组员;张笑庆(信电09-8)丁慧慧(信电09-8)王喜乐(信电09-8)朱星奎(信电09-8)目录实验目的…………………………………………………………………3实验内容…………………………………………………………………3实验原理…………………………………………………………………3四、实验方法…………………………………………………………………4五、主要实验仪器设备………………………………………………………4六、数据采集与分析步骤……………………………………………………51、数据采集………………………………………………………………52、符号意义………………………………………………………………53、波形采集………………………………………………………………64、波形还原………………………………………………………………75、分析……………………………………………………………………96、小波分形………………………………………………………………10七、实验总结…………………………………………………………………14一、实验目的1、初步了解氧化锌避雷器的内部构造;2、通过实验了解判定氧化锌避雷器性能优劣的方法;3、通过实验掌握氧化锌避雷器的故障特征和相应的故障诊断方法。二、实验内容分别对三只氧化锌避雷器进行上电加压实验,利用电流基波与电压基波的相位差φ来判断氧化锌避雷器故障状态。三、实验原理避雷器是一种过电压保护装置,当电网电压升高到避雷器规定的动作电压时,避雷器动作,释放过电压电荷,将电网电压升高的幅值限制在一定的水平之下,从而保护设备绝缘不受损坏。避雷器按结构分为保护间隙和管式避雷器、阀式避雷器、磁吹式避雷器和金属氧化物避雷器。金属氧化物避雷器(MON)又称氧化锌避雷器,是一种与传统避雷器概念有很大不同的新型避雷器,区别在于:传统的避雷器其内部空气间隙起着十分重要的作用,在正常运行时,靠间隙将阀片与电源隔开,出现过电压,间隙才被击穿,阀片放点泄流。而氧化锌避雷器是用氧化锌阀片叠装而成,可以完全取消间隙,这解决了因间隙放电时的限及放电稳定性所引起的各种问题。由于氧化锌阀片具有非线性特性好的特点,从而是避雷器的特性和结构发生了重大改变。氧化锌避雷器是以氧化锌为主,并掺入Sb、Bi、Mn、Cr等金属氧化物烧制而成。氧化锌的电阻率为1-10Ω/cm,晶界层的电阻率是1013-1014Ω/cm,当施加较低电压时,晶界层近似绝缘状态,电压几乎都加在晶界层,流过避雷器的电流只有微安级;电压升高时,晶界层由高阻变低阻,流过的电流急剧增大。在交流电压下,避雷器的总泄漏电流(全电流)包含阻性分量(有功分量)和容性分量(无功分量),在正常的运行情况下,流过避雷器的主要为容性分量,阻性电流只占很小的一部分,约为百分之十到百分之二十,但当阀片老化时,避雷器受潮,内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时,容性电流变化不多,而阻性电流大大增加。阻性电流的变化对阀片初期;老化的反映较为灵敏。在运行电压下,测试全电流,阻性电流也可以在一定的程度上反映氧化锌避雷器的运行状态。当电流基波与电压基波的相位差φ值小于75°时,表明氧化锌避雷器(MON)已经劣化,性能很差,应停电实验,。根据停电实验结果来决定是否替换避雷器。当φ值大于75°时,认为其正常,可继续运行。四、实验方法按照实验接线原理图进行接线,并认真检查,取下接地棒。通过操作控制箱输入电源,转动器手轮,在避雷器上施加一个较小的电压,用来调节示波器。待示波器调试完成后,继续升压,同时观察示波器的波形变化,保证波形不失真。完成后,将电压降至零,然后用接地棒对避雷器进行充分的放电,更换避雷器,重复上述步骤。五、主要实验仪器设备操作控制箱TY高压实验变压器B:TQSB(JZC)—6/50型,输入0~200V,输出0~50kV,6kVA穿芯式电流互感器CT:LMZJ1—:YH5WS—17/50型HYBL氧化锌避雷器测试仪六、数据采集与分析步骤1、数据采集氧化锌避雷器的实验数据为拍照所得,以下为拍照所得数据:2、符号意义:U0:实验电压有效值,只含1、3、5、7次谐波I0:总泄露电流有效值。IP:总泄露电流峰值I3:总泄露电流3次谐波峰值。Irip:阻性电流峰值Icip:容性电流峰值 Φ1:基波电流超前基波电压相位差。 P1:MOA基本功耗3、波形采集氧化锌避雷器的实验波形为拍照所得,以下为拍照所得波形:3、波形还原:波形为电压和电流波形,将图形放大后一格读作一,电压为一列,电流为一列,将数值记录并存入excel表格,由图形可以读出200多组数据,然后通过matlab编程,将excel表格的数据读入,描点