一、避雷器測試儀的原理

避雷器測試儀是一種專用于檢測避雷器電氣性能的精密儀器，尤其適用于氧化鋅(ZnO)閥片構成的高壓避雷器。其工作原理主要基于對避雷器在運行狀態下阻性電流和電流電壓相位差的精確測量。

在實際應用中，避雷器測試儀首先會通過電壓互感器獲取避雷器上的電壓信號，并從避雷器本身的計數器或者直接通過專門的夾具取得泄漏電流信號。這些信號經過數字化處理，包括數字濾波技術去除干擾成分，提取出基波分量。

測試儀利用快速傅立葉變換（FFT）技術，將電流和電壓信號分解為不同頻率的諧波成分，進而計算出阻性泄漏電流（Ir）及其基波峰值Ir1p。阻性電流是通過投影法計算得出，即Ir1p = Ix1p·cosφ，其中Ix1p代表總電流基波峰值，φ表示電流電壓基波之間的相位角，這個相位角包含了必要的補償角度。

此外，測試儀還可以根據電流電壓之間的相位差（φ）來評估避雷器的性能。理想情況下，阻性泄漏電流應盡可能小，因為它反映了避雷器內部非線性元件如氧化鋅閥片的老化程度和受潮狀況。通常認為，若阻性電流超過總電流的一定比例（如25%），可能意味著避雷器存在潛在問題。

二、避雷器測試儀的作用

避雷器測試儀的主要作用在于：

狀態監測：實時或定期對避雷器進行電氣性能測試，監測其在正常運行和異常工況下的阻性泄漏電流變化，確保避雷器能夠有效地抑制雷電過電壓和其他瞬態過電壓對電力系統的沖擊。

缺陷診斷：通過對阻性電流和相位角的測量，及時發現避雷器內部組件如氧化鋅閥片的劣化、受潮、裂紋以及整體絕緣性能下降等問題，以便及時維修或更換，防止因避雷器失效而引發的電氣設備損壞或安全事故。

維護決策支持：為電力系統運行和維護人員提供準確的數據支持，幫助制定科學合理的設備檢修計劃，提高電力系統的安全性和穩定性。

三、避雷器測試儀的使用方法

以下是使用避雷器測試儀的基本步驟：

準備工作：

將測試儀正確接地，確保安全；

連接電壓互感器的二次側至測試儀的“電壓輸入”端子；

從避雷器計數器兩端引出信號，接到測試儀的“電流輸入”端子；

根據現場實際情況，正確設置系統變比值（可通過輸入變壓器的標準電壓值或直接輸入PT變比值）。

儀器校準：

在正式測量之前，根據儀器使用說明書的要求，可能需要進行零點校準或其他必要校驗。

測量過程：

設置完成后，選擇開始測量選項；

測試儀將顯示避雷器在試驗條件下的全電壓、全電流波形；

觀察并記錄測量結果，包括阻性電流基波峰值Ir1p和電流電壓相位角φ；

如有必要，可以通過儀器內置打印機打印測量報告或存儲數據以備后續分析。

安全注意事項：

在整個測試過程中，遵循電力行業的安全操作規程，確保人身安全和設備安全；

考慮到相間干擾的影響，可能需要采取相應措施進行干擾補償。

避雷器測試儀