谐波电流向量反演法避雷器带电检测技术导则目 次前 言 II避雷器三次谐波电流向量法带电检测技术导则 错误！未定义书签1 范围 12 规范性引用文件 13 术语与定义 14 检测原理 35 检测要求 36 检测方法和步骤 47 检测数据处理和分析 5附附录录AB（资料性）（规范性）避雷器三次谐波电流向量法带电检测原理 7带电检测仪器通用要求 12附录C（资料性）避雷器三次谐波电流向量法监测系统 13附录D（资料性）避雷器三次谐波电流向量法带电检测案例 15I谐波电流向量反演法避雷器带电检测技术导则1 范围本文件规定了谐波电流向量反演法避雷器带电检测技术的检测原理、检测要求、检测方法和步骤，以及监测数据处理和分析的要求本文件适用于 110（66）kV 及以上交流无间隙金属氧化物避雷器（以下简称“避雷器”）的阻性电流带电检测，35kV 及以下避雷器可参考执行2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包 括所有的修改单）适用于本文件GB 11032-2020 交流无间隙金属氧化物避雷器GB 26860-2011 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分DL/T 393-2021 输变电设备状态检修试验规程DL/T 596-2021 电力设备预防性试验规程DL/T 1498.3-2016 变电设备监测装置技术规范 第 3 部分：电容型设备及金属氧化物避雷器绝缘监测装置JB/T 10492-2011 金属氧化物避雷器用监测装置3 术语与定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1无间隙金属氧化物避雷器 metal-oxide surge arrester without gap由非线性金属氧化物电阻片串联和（或）并联组成且无并联或串联放电间隙的避雷器 [来源：GB/T 11032-2020 第 3.1 条]3.2持续电流 continuous current of an arrester施加持续运行电压时流过避雷器的电流，也称为全电流，由容性电流分量（超前避雷器 端部电压 90º）和阻性电流分量（与端部电压同相位）组成[来源：GB/T 11032-2020 第 3.32 条，有修改]3.3阻性电流检测值 resistive current test value15流过避雷器持续电流的阻性分量，主要由流过避雷器电阻片的泄漏电流组成，还有少量 避雷器内部的有功电流（若有受潮）和流过避雷器外表面的有功电流（因表面污秽和水分引 起）3.4容性电流 capacitive current流过避雷器持续电流的容性分量，主要由避雷器的杂散电容引起的电容电流3.5三次谐波电流 third harmonic current避雷器端部施加工频电压时，因电阻片非线性特性而产生的三次谐波电流。
系统电压的三次谐波含量较低，引起的避雷器三次谐波电流可忽略不计，详见附录 A3.6带电检测 energized test在运行状态下对设备状态量进行的现场检测，一般采用便携式检测设备进行短时间的检 测，有别于连续或周期性的监测[来源：DL/T 596-2021 第 3.4 条]3.7容性电流补偿法 capacitive current compensation methed测量流过避雷器的持续电流和避雷器端部电压信号，其中，端部电压信号一般从避雷器所在母线段的电压互感器的二次侧抽取，将避雷器端部电压相位前移90°得到容性电流相位， 再将持续电流减去容性电流而得到流过避雷器的阻性电流3.8谐波电流向量反演法避雷器带电检测 third harmonic current vector processing energized test of metal-oxide surge arrester without gap3.9 通过避雷器持续电流中提取三次谐波电流向量，利用三次谐波与基波电流之间的“相位对齐”关系和持续电流与基波电压相位差约 80°的关系，反演得到避雷器端部电压的基波相位，进一步通过传统的容性电流补偿方法而得到避雷器阻性电流，达到免于提取电压互感 器二次电压信号的目的，使得试验更加简单、安全。
监测 on-line monitoring在不停电情况下，对电力设备状况进行连续或周期性的自动监视检测 [来源：DL/T 596-2021 第 3.3 条]3.10监测装置 monitoring device避雷器用监测器和避雷器用放电计数器的总称 [来源：JB/T 10492-2011 第 3.3 条]3.11监测器 monitor用来显示避雷器的持续放电电流并记录避雷器动作（放电）次数的一种装置 [来源：JB/T 10492-2011 第 3.1 条]3.12放电计数器 discharge counter记录避雷器动作（放电次数的一种装置 [来源：JB/T 10492-2011 第 3.2 条]4 检测原理4.1 谐波电流向量反演法避雷器带电检测属于容性电流补偿法范畴，与现有方法区别在于获得基波电压相位的途径不同，通过从持续电流中提取三次谐波电流，利用三次谐波与基波 电流之间的“相位对齐”关系（见图 1）和持续电流与基波电压相位差约 80°的关系，反演得到避雷器端部电压的基波相位，达到免于提取电压互感器二次电压信号的目的，检测原理 详见附录 A图 1 三次谐波电流与基波电流“相位对齐”原理图4.2 带电检测应包括持续电流采集、三次谐波电流提取、基波电压相位反演、相间干扰补偿和容性电流补偿计算等环节。
4.3 带电检测装置由硬件和软件部分组成，应包括持续电流采集单元、信号转换和放大单元、带通滤波单元、控制和数据运算单元和人机交互单元等功能部分，详见附录 B5 检测要求5.1 检测内容避雷器带电检测主要测量避雷器在运行电压下的以下参数：（1） 避雷器持续电流；（2） 避雷器阻性电流（或用阻性电流与持续电流的相角差表示）5.2 检测条件5.2.1 应注意避雷器外绝缘表面状态的影响，在避雷器瓷套或复合外套表面干燥时进行带 电检测，避免在空气相对湿度超过 80%的环境中进行检测，记录检测时的环境温度、相对湿度和运行电压5.2.2 不应在雨、雪中或雨、雪后立即进行测量5.2.3 发电厂、变电站站址附近及线路出线走廊有雷电活动时应停止测量5.3 检测周期5.3.1 带电检测周期参照 DL/T 596-2021 等标准5.3.2 安装路终端塔上或电缆终端平台的无间隙金属氧化物避雷器，采用谐波电流向 量反演法带电检测的周期和要求等同于变电站内避雷器5.3.3 对于受天气影响较大，周期性检测难以满足带电检测要求的，宜采用监测手段5.4.56 检测方法和步骤6.1 检测方法6.1.1 谐波电流向量反演法的避雷器带电检测回路由带电检测装置和持续电流采集单元组成，如图 2 所示。
图 2 谐波电流向量反演法的避雷器避雷器阻性电流带电检测回路示意图6.1.2 持续电流测量有旁路监测装置（监测器或放电计数器）测取法和电流互感器直接测取法6.1.3 旁路监测装置测取法是持续电流测量的常规方法，持续电流采集单元一般接于避雷器监测装置两端将其旁路，避雷器持续电流全部经过采集单元，监测装置读数显示归零6.1.4 通过高精度的电流互感器可实现持续电流的无接触式测量，不带监测装置的 35kV 以下中压避雷器可采用这种方法，但对电流互感器的采集精度提出了很高的要求6.1.5 将采集的持续电流信号进行数字信号处理，采用抗干扰算法分离出持续电流中的工频基波和三次谐波，得到其相位信息6.1.6 利用避雷器阻性电流三次谐波与基波波形的“相位对齐”关系，推算出基波的相位的 3 种可能结果；再根据基波电压的相位与持续电流相位相差约 85°的关系，确定符合这个要求的某一个基波电压相位结果6.1.7 将上一步推算出来的基波电压相位前移 90°，得到容性电流相位6.1.8 考虑到相间电容的干扰，通过精确测量避雷器相间电容并引入避雷器阻性电流相间干扰补偿校正，可固化到相间电容补偿算法的软件单元中，得到准确的容性电流相位；6.1.9 根据得到的基波电压相位，对持续电流进行向量分解，即得到容性电流向量；用持续电流减去容性电流，即可得到阻性电流。
6.1.10 谐波电流向量反演法的避雷器带电检测方法也可应用于避雷器监测，详见附录 C6.2 检测步骤6.2.1 确认待测避雷器运行状态正常，监测装置的持续电流指针显示正常6.2.2 按检测方案要求布置检测回路，做好安全围栏和警示标识6.2.3 采用旁路监测装置测取法或电流互感器直接测取法测量持续电流时，测量线先接仪器端，再逐相对持续电流进行采集，三相避雷器的持续电流信号应同时输入带电检测仪器6.2.4 采用旁路监测装置测量方法时应对监测装置两端进行临时短接，使得持续电流完全 流过测试仪器采集回路，采集回路接上后确认监测装置三相电流读数全部归零6.2.5 采用高精度电流互感器直接测量持续电流时，钳口应完全闭合，尽量让避雷器接地 引下线垂直穿过钳口平面，并使测量值保持稳定6.2.6 启动避雷器带电检测仪器，得到检测结果6.2.7 检测完毕，逐相拆除临时接线，确保现场恢复到检测前的状态6.2.8 谐波电流向量反演法的避雷器带电检测方法应用案例见附录 D6.3 检测安全注意事项6.3.1 带电检测过程严格遵守 GB26860-2011 等相关安全规程的要求，保证人身和设备安全6.3.2 持续电流测量的逐相接线和拆线作业过程，应保持在避雷器底座以下并保证足够距 离，并做好防感应电措施，以防止触电或感应电压伤人。
6.3.3 接线顺序及方法应符合要求，检测时应先接仪器端，再接监测装置端；检测后拆线顺序相反6.3.4 带电检测结束后，进行认真检查，确认临时接线已拆除，试验现场恢复检测前状态7 检测数据处理和分析7.1 将避雷器阻性电流检测结果与历史数据进行对照，对检测结果进行判断，判据同 DL/T 596-2021 等标准7.1 阻性电流带电检测结果异常时，应首先排除环境因素影响，采取以下措施，反复测量， 排除试验方法和干扰等原因，确保阻性电流检测结果准确性1） 在天气干燥条件下检测，消除避雷器表面泄漏的影响；（2） 检查试验接线是否正确；（3） 检查持续电流采集线夹接触是否良好7.2 如确认避雷器带电检测结果存在异常，应安排避雷器停电退出运行，并及时开展直流泄漏试验确认，通过测量得到的直流 1mA 电压和 75%直流 1mA 电压下的泄漏电流，对避雷器的状态进行最终判断，决定是否退出运行附 录 A（资料。