110kV金屬氧化物避雷器故障的判斷及分析

摘 要：文章介紹了一起110kV金屬氧化物避雷器泄漏電流表讀數(shù)三相不平衡的故障情況。通過對(duì)該避雷器進(jìn)行帶電測(cè)量、紅外測(cè)溫及停電試驗(yàn)，對(duì)故障的原因進(jìn)行了逐步的排查，判斷該避雷器故障是由受潮或閥片老化引起。后經(jīng)對(duì)故障避雷器解體檢查確認(rèn)故障原因?yàn)樯戏獍迕芊獠涣迹鸨芾灼鬟M(jìn)水受潮。針對(duì)此現(xiàn)象，提出了及早發(fā)現(xiàn)故障、防止電網(wǎng)事故發(fā)生的相應(yīng)建議。

關(guān)鍵詞：避雷器；帶電測(cè)量；紅外測(cè)溫

引言：

避雷器是電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的過電壓保護(hù)設(shè)備。當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)由于雷電引起的雷電過電壓，避雷器立即動(dòng)作并放電，將雷電流泄入大地，限制被保護(hù)設(shè)備上的過電壓幅值。及早發(fā)現(xiàn)避雷器可能出現(xiàn)的缺陷，保證避雷器處于良好的工作狀態(tài)，對(duì)保障電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行具有重要意義。

1 故障現(xiàn)象

2 故障判斷

1）由避雷器帶電測(cè)量發(fā)現(xiàn)：C相避雷器全電流和阻性電流與A、B相比較有明顯增大，與上次檢測(cè)結(jié)果比較也有明顯增長，泄漏電流帶電測(cè)量檢測(cè)數(shù)據(jù)與泄漏電流表數(shù)據(jù)基本一致。

正常情況下影響避雷器試驗(yàn)結(jié)果的原因有：高壓連接導(dǎo)線的影響，濕度的影響，儀器儀表之間誤差的影響。對(duì)避雷器在各種條件下進(jìn)行多次試驗(yàn)，采取了如下措施：增加導(dǎo)線對(duì)地距離，采用帶屏蔽的連接導(dǎo)線，對(duì)試品外表面進(jìn)行擦拭，用標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行儀器比對(duì)試驗(yàn)。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果沒有較大的變化，可以排除上述原因的影響。

初步判斷為避雷器閥片劣化或避雷器內(nèi)部受潮，導(dǎo)致阻性電流及全電流增大。

2）通過對(duì)該組避雷器進(jìn)行紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)：C相上下溫差為1.47K。超過DL /T 664-2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》中0.5-1K的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）通過停電試驗(yàn)對(duì)該組避雷器進(jìn)行交直流參數(shù)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：C相的直流1mA參考電壓比交接時(shí)下降2%，75%參考電壓下的泄漏電流較交接時(shí)增長165%，較上次試驗(yàn)時(shí)的泄漏電流增長105%。持續(xù)運(yùn)行電壓下的阻性電流較交接時(shí)增長27.3%和全電流較交接時(shí)增大24.9%，且兩者的比值為25.9%，超過規(guī)程規(guī)定的25%。工頻參考電壓比交接時(shí)下降了5.6%，超過規(guī)程規(guī)定的5%。

3 原因分析

根據(jù)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷C相避雷器確實(shí)存在劣化故障。隨即對(duì)C相避雷器進(jìn)行了更換。為進(jìn)一步確定C相避雷器的故障原因，對(duì)C相避雷器進(jìn)行了解體檢查。

檢查后發(fā)現(xiàn)避雷器下端閥片支撐緊固件已有明顯銹痕，避雷器上端閥片壓緊彈簧已有明顯銅綠，避雷器上端封板有明顯的銹跡。檢查兩端壓板的密封圈，發(fā)現(xiàn)水氣已全面進(jìn)入第一道密封圈，第二道密封圈內(nèi)也有受潮痕跡；檢查抽氣孔，未發(fā)現(xiàn)明顯的進(jìn)水受潮痕跡。由此可見，該避雷器內(nèi)部受潮是因?yàn)樯喜繅喊宓拿芊馊γ芊獠涣家稹?/p>

4 防范類似故障的措施

為了防范類似故障的發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)避雷器的監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)。對(duì)避雷器在線監(jiān)測(cè)，使用避雷器在線監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)其在線泄漏電流，當(dāng)某一相泄漏電流與其他相相比出現(xiàn)明顯變化，或者與歷史數(shù)據(jù)相比有較大的變化，應(yīng)該密切關(guān)注其變化趨勢(shì)，增加監(jiān)視頻率。或者采取對(duì)金屬氧化物避雷器進(jìn)行帶電測(cè)量，測(cè)量避雷器泄漏全電流中阻性分量和容性分量的含量比例。該方法可以帶電進(jìn)行，減少停電的損失，并且測(cè)量條件為金屬氧化物避雷器的運(yùn)行條件，結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確。

按照設(shè)備的試驗(yàn)周期，對(duì)避雷器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。預(yù)防性試驗(yàn)有相應(yīng)規(guī)范的金屬氧化物避雷器故障診斷方法。在現(xiàn)場通常按規(guī)程進(jìn)行全部或部分項(xiàng)目試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與以前或出廠試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬氧化物避雷器的故障診斷。

對(duì)避雷器設(shè)備進(jìn)行紅外診斷，結(jié)合金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)及傳導(dǎo)熱能的途徑，分析金屬氧化物避雷器缺陷及故障狀態(tài)下的熱場及溫升，并參考其他測(cè)量結(jié)果，診斷金屬氧化物避雷器有無內(nèi)部或外部故障。

5 結(jié)束語

在本次對(duì)110kV避雷器故障的分析和判斷過程中運(yùn)用了避雷器帶電測(cè)量、紅外測(cè)溫、常規(guī)電氣試驗(yàn)等多種試驗(yàn)方法對(duì)該110kV避雷器進(jìn)行診斷，通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和判斷，及時(shí)確認(rèn)C相避雷器存在問題，并通過對(duì)故障避雷器進(jìn)行解體檢查確定了故障原因，從而消除了設(shè)備的重大隱患。由于避雷器在保護(hù)電力設(shè)備方面的重要作用，應(yīng)該密切關(guān)注避雷器的工作狀況。瓷套密封不良內(nèi)部絕緣受潮，是避雷器出現(xiàn)故障的重要原因，應(yīng)該密切關(guān)注避雷器的運(yùn)行工作情況，注意其性能的改變。

在紅外測(cè)溫時(shí)，注意避雷器的異常溫升的情況；對(duì)避雷器帶電測(cè)量時(shí)，關(guān)注泄漏電流中阻性電流占全電流的比例，及時(shí)發(fā)現(xiàn)避雷器性能的改變及其變化趨勢(shì)；在設(shè)備停電時(shí)，對(duì)避雷器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，對(duì)避雷器的設(shè)備狀況進(jìn)行全面的檢查，做好設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)的歷史記錄，方便查閱和參考。做好這幾個(gè)方面的工作，便可保證避雷器正常工作，從而保障電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/596-1996）.

[2]《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》（DL/T664-1999）.