一起避雷器故障分析

秦 玲 樊義清 郭興科

阜陽(yáng)供電公司，安徽 阜陽(yáng) 236007

一起避雷器故障分析

秦 玲 樊義清 郭興科

阜陽(yáng)供電公司，安徽 阜陽(yáng) 236007

介紹了一起避雷器故障引起的事故，通過(guò)故障試驗(yàn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)檢查及解體檢查分析并確認(rèn)故障原因。

避雷器；試驗(yàn)數(shù)據(jù)；原因

1 事故簡(jiǎn)介

某日5時(shí)27分，根據(jù)地調(diào)令，#2主變由熱備用轉(zhuǎn)運(yùn)行，當(dāng)212開(kāi)關(guān)合閘后，設(shè)備區(qū)發(fā)出異常響聲，#2主變控制屏“保護(hù)I動(dòng)作及告警”“保護(hù)II動(dòng)作及告警”光字牌亮，故障錄波器動(dòng)作。值班員迅速恢復(fù)212開(kāi)關(guān)控制把手，檢查發(fā)現(xiàn)#2主變差動(dòng)保護(hù)I、II動(dòng)作出口，到設(shè)備區(qū)檢查發(fā)現(xiàn)212-4避雷器B相壓力釋放膜破裂。

2 故障前情況

天氣簡(jiǎn)況：當(dāng)日，滄州地區(qū)天氣多云，氣溫28℃，濕度90%。

運(yùn)行方式：故障前，#1主變帶全站負(fù)荷，#2主變及三側(cè)開(kāi)關(guān)熱備用，220kV I、II母線并列運(yùn)行，110kV I、II母線并列運(yùn)行，10kV I母線運(yùn)行、II母線熱備用。

3 故障現(xiàn)象及原因分析

（1）故障現(xiàn)象

某日5時(shí)27分，滄州韓村220kV變電站#2主變由熱備用轉(zhuǎn)運(yùn)行，當(dāng)212開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程中，設(shè)備區(qū)發(fā)出異常響聲，#2主變控制屏“保護(hù)I動(dòng)作及告警”“保護(hù)II動(dòng)作及告警”光字牌亮，故障錄波器動(dòng)作。檢查發(fā)現(xiàn)，#2主變差動(dòng)保護(hù)I、II動(dòng)作出口，212-4避雷器B相防爆膜爆裂。

查閱2004年至今的預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行巡視記錄，避雷器各項(xiàng)參數(shù)正常；故障后測(cè)試避雷器整體絕緣電阻為零，內(nèi)部絕緣破壞。避雷器解體檢查發(fā)現(xiàn)，包裹閥片的絕緣樹(shù)脂板內(nèi)層燒蝕炭化，固定閥片的三根玻璃鋼棒外表面燒蝕，閥片外表面附著一層金屬和碳黑混和物，連接金屬件有嚴(yán)重?zé)郜F(xiàn)象，閥片松動(dòng)，張力彈簧彈性消失；閥片側(cè)面清理干凈后測(cè)試絕緣正常。

（2）保護(hù)動(dòng)作情況及故障錄波

5時(shí)27 分38 秒故障錄波啟動(dòng)，故障電流一次側(cè)為9.316kA，二次為38.817A；故障時(shí)電壓A相為134.524kV，B相為10.728kV，C相為132.164kV；故障持續(xù)時(shí)間將近60ms。

（3）試驗(yàn)檢查分析

避雷器試驗(yàn)

B相避雷器整體絕緣電阻為零，解體后測(cè)量純瓷套的絕緣電阻為300 MΩ，單個(gè)閥片上下表面間的絕緣電阻為零，去掉閥片邊緣后上下面間絕緣電阻為50 MΩ。

表1 某站212-4避雷器阻性電流試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試方法：二次法

表2 某站212-4避雷器在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（全電流）

避雷器解體檢查情況

避雷器所有防爆膜爆開(kāi)，外絕緣表面形成電弧放電通道。瓷套內(nèi)部包裹閥片的絕緣樹(shù)脂布燒蝕炭化，并且內(nèi)層燒蝕嚴(yán)重，固定閥片的三根玻璃鋼棒外表面均有燒蝕現(xiàn)象，閥片外表面附著一層金屬和碳黑混和物，連接件中的金屬元件有嚴(yán)重?zé)郜F(xiàn)象，整組閥片松動(dòng)，2只閥片有明顯裂紋，如下圖所示。

圖1 B相避雷器外觀情況

圖2 B相避雷器外絕緣燒灼情況

圖3 下節(jié)絕緣樹(shù)脂布燒損情況

圖4 下節(jié)閥片燒損情況

圖5 上節(jié)絕緣樹(shù)脂布燒損情況

圖6 上節(jié)閥片燒損情況

（4）故障原因分析

①2004年以來(lái)的預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、巡視記錄表明避雷器各項(xiàng)參數(shù)均正常，避雷器內(nèi)部閥片絕緣良好，因此判斷避雷器內(nèi)部絕緣不存在劣化跡象。

②錄波圖顯示開(kāi)關(guān)最大合閘不同期為3.3ms，符合預(yù)試規(guī)程和廠家安裝使用說(shuō)明要求，參考省電研院500kV空載主變投切試驗(yàn)數(shù)據(jù)，合閘過(guò)電壓不超過(guò)1.5倍，在1.5倍合閘過(guò)電壓（269kV，避雷器U1mA為289.2kV）下避雷器不會(huì)動(dòng)作，另外，考慮到避雷器閥片絕緣未損壞，因此排除過(guò)電壓造成避雷器損壞的可能。

③避雷器正常運(yùn)行時(shí)元件發(fā)熱，內(nèi)部為微正壓，潮氣很難進(jìn)入，而在停運(yùn)后溫度降低，內(nèi)部壓力下降，在密封不嚴(yán)情況下會(huì)吸入外部空氣。考慮到近日當(dāng)?shù)乜諝庀鄬?duì)濕度較大，白天在60%～70%，夜間在90%以上，并且9月1日、2日早晨為大霧天氣，因此判斷造成避雷器故障的主要原因是，避雷器停運(yùn)后內(nèi)部壓力降低，潮氣進(jìn)入，造成絕緣強(qiáng)度下降，在合閘過(guò)程中無(wú)法承受正常的操作過(guò)電壓，內(nèi)部沿面閃絡(luò)對(duì)地?fù)舸?/p>

（5）結(jié)語(yǔ)

避雷器密封不嚴(yán)，停運(yùn)后內(nèi)部壓力降低，潮氣進(jìn)入是造成本次故障的直接原因。

4 故障處理

隔日19時(shí)40分，故障避雷器更換完畢，2#主變投入運(yùn)行。

5 故障暴露出的問(wèn)題及反事故措施

1）加強(qiáng)對(duì)避雷器的精確測(cè)溫工作，進(jìn)行橫向、縱向?qū)Ρ龋瑴?zhǔn)確掌握避雷器健康狀況；

2）加強(qiáng)運(yùn)行預(yù)試數(shù)據(jù)、巡視數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的定期分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障信息。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.22.068