一起500kV避雷器測(cè)試數(shù)據(jù)異常分析

肖 華 王培鵬（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610000）

?

一起500kV避雷器測(cè)試數(shù)據(jù)異常分析

肖 華 王培鵬
（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610000）

摘 要：筆者針對(duì)一起500kV變電站線路避雷器直流1mA參考電壓測(cè)試結(jié)果異常情況，通過(guò)避雷器計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況、帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)、解體檢查測(cè)試等分析異常原因，確認(rèn)電壓異常原因?yàn)楸芾灼鏖y片損壞。通過(guò)對(duì)避雷器數(shù)據(jù)的分析和實(shí)踐證明，帶電測(cè)試是發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行缺陷的有效途徑。本文還提出了避雷器的日常維護(hù)、測(cè)試建議。

關(guān)鍵詞：500kV避雷器；帶電測(cè)試；數(shù)據(jù)異常；氧化鋅閥片

氧化鋅避雷器因其具有良好的非線性特性、動(dòng)作迅速、通流容量大、殘壓低、無(wú)續(xù)流，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單和體積小等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛運(yùn)用在各電壓等級(jí)的變電站內(nèi)。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器在運(yùn)行中受潮、老化及其它隱患，避雷器在雷雨季節(jié)前、后均應(yīng)開(kāi)展帶電檢測(cè)，測(cè)試避雷器全電流及阻性電流值，停電時(shí)按檢修周期開(kāi)展直流1mA參考電壓測(cè)試本體及底座絕緣電阻測(cè)試等測(cè)試項(xiàng)目。本文對(duì)一起500kV避雷器直流1mA參考電壓測(cè)試結(jié)果異常情況結(jié)合避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)、避雷器解體及測(cè)試等進(jìn)行了分析，找到了避雷器數(shù)據(jù)異常的原因，并給出了避雷器的日常維護(hù)、測(cè)試建議。

1 測(cè)試情況介紹

某500kV變電站在進(jìn)行其中一條出線避雷器例行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)該避雷器B相試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常，為了確保測(cè)試的準(zhǔn)確性，排除外界因素干擾，對(duì)避雷器進(jìn)行了清潔和屏蔽干擾因素，測(cè)試結(jié)果仍然如表1所示，初步確認(rèn)該避雷器異常，需進(jìn)一步解體分析原因。該避雷器1997年6月出廠，型號(hào)Y20W1-444/1105W，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1、表2。

避雷器直流1mA參考電壓測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為：（1）75%IU1mA時(shí)泄漏電流≤50 （μA）；（2）U1m A初值差不超過(guò)±5%。從表1看出B相上、中、下三節(jié)U1mA初值差都已經(jīng)超過(guò)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)。該避雷器全電流和阻性電流廠家標(biāo)準(zhǔn)分別為：全電流≤5mA，阻性電流≤1mA。根據(jù)表2可以看出全電流和阻性電流均在廠家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但B相同A、C相相比全電流和阻性電流都所有增加。其中全電流增加27.81%，阻性電流增加21.07%。全電流的變化可以反映出避雷器的受潮、內(nèi)部元件接觸不良、嚴(yán)重老化等缺陷，阻性電流的變化能較靈敏的反映閥片的初期老化。

圖1 均壓桿和均勻電容

圖2 取下的氧化鋅閥片

表1 避雷器直流1mA測(cè)試數(shù)據(jù)

表2 避雷器2013年帶電檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2 解體情況介紹

對(duì)該B相避雷器中節(jié)進(jìn)行了解體，查找1mA直流電壓偏低的原因。避雷器兩側(cè)防爆膜完好。打開(kāi)密封時(shí)聽(tīng)到氣體噴出的聲音（正壓），避雷器內(nèi)部裝有干燥劑，呈干燥狀態(tài)，表明避雷器內(nèi)部密封良好，無(wú)受潮現(xiàn)象。將避雷器內(nèi)部從瓷套中抽出，避雷器內(nèi)部電阻片由絕緣拉桿、夾板固定并用彈簧壓緊，以防松動(dòng)，保證可靠的電氣連接。不同位置處的氧化鋅電阻片電壓偏差不相等，避雷器上節(jié)距地面較高，其內(nèi)部氧化鋅電阻片對(duì)地電容與下部氧化鋅電阻片的對(duì)地電容差別較大，一般采用加裝均壓環(huán)來(lái)減小上部氧化鋅電阻片的電壓偏差，但并非所有的避雷器都可以通過(guò)加均壓環(huán)的方式將氧化鋅電阻片的電壓偏差限制在-10%～10%，由于該避雷器設(shè)有均壓電容器管，均壓電容器管和電阻片并聯(lián)，根據(jù)電位分布在適當(dāng)?shù)奈恢眉尤刖鶆螂娙菽芨行У难a(bǔ)償因不同高度引起的電位分布不均勻，如圖1所示。在取出避雷器內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)電阻片有一片開(kāi)裂，有放電痕跡，如圖2所示，該避雷器中節(jié)共有電阻片47片，串聯(lián)疊放而成，斷裂電阻片為從下至上第22片。

3 原因分析

三相避雷器的上、中、下三節(jié)均大于10000MΩ，大于規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)2500MΩ；結(jié)合解體中防爆膜完好、干燥劑呈干燥狀態(tài)可以判定避雷器沒(méi)有受潮。

避雷器直流1mA參考電壓廠家標(biāo)準(zhǔn)為≥597kV，三節(jié)的電阻片組數(shù)相同，平均到每節(jié)應(yīng)該≥199kV，該避雷器每節(jié)均為47片電阻，平均到每片應(yīng)承受4.23kV，而中節(jié)所測(cè)值為137.5kV，解體后對(duì)所有閥片分別測(cè)量直流1mA電壓及I75%電流，僅10片在合格范圍內(nèi)，斷裂一片，其余36片的直流1mA電壓在2.0kV～3.9kV范圍內(nèi)，I75%電流在210μA～520μA，表明避雷器閥片有劣化現(xiàn)象。又結(jié)合該站提供的資料，此條線路避雷器在2013年7月計(jì)數(shù)器發(fā)生過(guò)動(dòng)作，7月是雷雨季節(jié)，初步判斷該避雷器在7月計(jì)數(shù)器動(dòng)作時(shí)遭受了雷電沖擊，電阻片第22片在遭受沖擊時(shí)斷裂，引起避雷器內(nèi)部電場(chǎng)分布改變，其他閥片承受的電壓有所增加，從2013 年7月運(yùn)行至2014年4月，電阻片因承受的電場(chǎng)分布改變及電壓增加在近10個(gè)月的運(yùn)行中導(dǎo)致電阻片老化逐漸加劇。結(jié)合以上資料分析判定直流1mA參考電壓偏低的原因是由于電阻片斷裂及斷裂，電場(chǎng)改變后閥片承受電壓加劇導(dǎo)致老化引起的。

結(jié)語(yǔ)

（1）避雷器全電流的變化可以反映出避雷器的受潮、內(nèi)部元件接觸不良、嚴(yán)重老化等缺陷，阻性電流的變化能較靈敏的反映閥片的初期老化。所以對(duì)避雷器開(kāi)展帶電測(cè)試并分析測(cè)試數(shù)據(jù)非常重要，分析避雷器帶電測(cè)試數(shù)據(jù)是否合格除了參考廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)和上次的測(cè)試數(shù)據(jù)、同相之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

（2）應(yīng)關(guān)注避雷器的動(dòng)作情況并監(jiān)測(cè)避雷器泄漏電流。若發(fā)現(xiàn)泄漏電流增長(zhǎng)＞10%；或三相泄漏電流數(shù)值差值＞20%；或指針抖動(dòng)，要及時(shí)匯報(bào)并處理監(jiān)測(cè)儀損壞、避雷器底座絕緣不良等影響泄漏電流監(jiān)測(cè)的缺陷，且在缺陷處理前應(yīng)縮短帶電測(cè)試周期。

（3）對(duì)避雷器試驗(yàn)中遇到的異常數(shù)據(jù)，不能因?yàn)樵谝?guī)程合格范圍內(nèi)就不引起注意，應(yīng)多結(jié)合其他帶電測(cè)試等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，綜合判斷避雷器狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

［1］周志敏.金屬氧化物避雷器的分類(lèi)與應(yīng)用［J］.電瓷避雷器，2002（3）：32-35.

［2］ DL/T596-1996，電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程［S］.

［3］韓社教，戴棟，馬西奎，張西元.應(yīng)用有限元法計(jì)算氧化鋅避雷器電位分布［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2001，21（12）：105-108，114.

［4］孫浩，李興文.500kV瓷套式氧化鋅避雷器電位分布的有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究［J］.高壓電器，2010，46（3）：23-27.

［5］李國(guó)富，樊力.無(wú)間隙氧化鋅避雷器電阻片電壓分布的計(jì)算［J］.電網(wǎng)技術(shù)，1998，22（7）：31-34.

［6］司增彥.一起110kV氧化鋅避雷器（MOA）事故的原因分析及對(duì)策［J］.高壓電器，2005，10（5）：399-400.

［7］蔣國(guó)雄，邱毓昌.避雷器及其高壓試驗(yàn)［M］.西安：西安交通大學(xué)出版社，1989.

［8］楊殿成，李秉睿.一例500kV避雷器缺陷數(shù)據(jù)的分析及思考［J］.電瓷避雷器，2009，229（3）：43-46.

中圖分類(lèi)號(hào)：TM862

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A