兩起10 kV瓷外套氧化鋅避雷器故障分析

黎沃毅 劉勇浩 陳子輝

摘要：對兩起10 kV瓷外套氧化鋅避雷器在日常運行中發(fā)生故障的原因進行探討，通過解體檢查及試驗分析，發(fā)現(xiàn)瓷外套氧化鋅避雷器密封性失效，內(nèi)部受潮，從而導致設備絕緣性能降低，發(fā)生故障。最后對10 kV瓷外氧化鋅避雷器日常運維提出了建議。

關鍵詞：瓷外套氧化鋅避雷器;密封性;運維建議

1? ? 瓷外套氧化鋅避雷器簡介

金屬氧化物避雷器是用來保護電力系統(tǒng)中各種電氣設備免受過電壓損壞的電氣產(chǎn)品。由于氧化鋅電阻片具有優(yōu)良的非線性伏安特性，在正常的工作電壓下，僅有幾百微安的電流通過。當過電壓侵入時，流過電阻片的電流迅速增大，同時限制了過電壓的幅值，通過接地線釋放過電壓能量，此后氧化鋅電阻片又恢復高阻狀態(tài)，使電力系統(tǒng)正常工作。瓷外套氧化鋅避雷器的絕緣外套由瓷質材料制成，整個避雷器由瓷套、電阻片、絕緣件、彈簧、壓力釋放裝置和密封裝置組成。在日常運行中，10 kV瓷外套氧化鋅避雷器經(jīng)常由于密封性失效，內(nèi)部受潮，從而導致設備絕緣性能降低，發(fā)生故障。

2? ? 案例分析

2.1? ? 案例1

2.1.1? ? 異常概況

2017年9月8日，天氣晴朗，運行人員在110 kV某甲站巡視設備過程中，紅外檢測發(fā)現(xiàn)#1主變低壓側B相氧化鋅避雷器異常發(fā)熱，B相避雷器底部瓷套發(fā)熱，溫度為39.1 ℃，A、C相約為30.1 ℃，如表1所示?，F(xiàn)場在線電流監(jiān)測表顯示，B相電流表電流值已超量程，A、C相為0.3 mA左右。

2.1.2? ? 試驗情況

解體前，對三相避雷器進行電氣試驗，如表2所示。

2.1.3? ? 故障避雷器解體情況

對B相避雷器進行檢測解剖，對每一片電阻片進行試驗，全部絕緣電阻值為零。該避雷器為瓷外套外絕緣結構，瓷套里面充SF6氣體，電阻片之間無絕緣元件支撐，僅靠底部抱箍盤緊壓塑料密封圈、電阻片及頂部彈簧進行固定密封。解體發(fā)現(xiàn)其底部鐵質抱箍盤已生銹穿孔，瓷套里面鐵質金屬配件已生銹，5個電阻片表面出現(xiàn)受潮痕跡，如圖1所示。

從以上解體情況可以看出，瓷套底部鐵質抱箍盤生銹穿孔，密封功能失效，潮氣滲入到瓷套里面，導致瓷套中的金屬配件和電阻片受潮，電阻片老化，最終絕緣損壞。

2.2? ? 案例2

2.2.1? ? 異常概況

2018年1月30日22：53接到某調(diào)度電話通知，110 kV某乙站10 kV某丙線出現(xiàn)接地現(xiàn)象。故障發(fā)生后，組織分組巡視分段試送，發(fā)現(xiàn)10 kV某丙線#12塔12T11刀閘B相避雷器發(fā)生故障，絕緣電阻為0 MΩ。

2.2.2? ? 試驗情況

解體前，對B相避雷器進行電氣試驗，絕緣電阻為0 MΩ，U1 mA為2.1 kV，75%U1 mA下的泄漏電流為122 μA，不合格。

2.2.3? ? 解體情況

該避雷器為瓷外套避雷器，解體前發(fā)現(xiàn)避雷器瓷套頂部有裂痕，解體后發(fā)現(xiàn)避雷器瓷套頂部里面也有裂痕;頂部彈簧和底部密封墊有銹跡，內(nèi)部絕緣套有燒損痕跡，如圖2所示。

解體后對瓷套進行絕緣電阻檢測，絕緣電阻正常;對4片電阻片進行絕緣電阻測試，全部為0 MΩ。

通過對以上異常信息、解體情況及試驗數(shù)據(jù)的分析，10 kV某丙線#12塔12T11刀閘B相避雷器是由于瓷套頂部受碰裂，導致潮氣入侵避雷器內(nèi)部，安裝后投運時，里面受潮程度不嚴重，但隨著潮氣不斷入侵，最終導致電阻片受潮損壞，從而發(fā)生線路接地事件。

3? ? 運維建議

為保證10 kV瓷外套氧化鋅避雷器安全運行，提高檢修、試驗和運維技術，建議做好以下幾點：

（1）加強瓷外套氧化鋅避雷器到貨抽檢，進行密封性檢查試驗。

（2）加強瓷外套氧化鋅避雷器搬運管理，安裝之前也必須進行外觀檢查，確保外觀良好;現(xiàn)場安裝完后，按照驗收規(guī)范進行交接驗收。

（3）在避雷器日常巡視中，加強應用“紅外成像儀”進行檢測，溫差達0.5～1 ℃時，應進行停電檢查和試驗。

（4）在10 kV避雷器加裝放電計數(shù)器，且放電計數(shù)器帶在線檢測全電流功能。日常巡視中對三相避雷器運行中的三相全電流值進行對比，三相電流相差較大時，必須進行停電檢查和試驗。

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[4] 交流無間隙金屬氧化物避雷器：GB 11032—2010[S].

收稿日期：2019-10-21

作者簡介：黎沃毅（1982—），男，廣東江門人，工程師，主要從事配電試驗工作。