不同故障條件下500 kV金屬氧化鋅避雷器溫度分布特性

黎 鵬， 屈瑩瑩， 方蓓貝， 王 宇， 吳 田， 普子恒

(1.三峽大學電氣與新能源學院， 宜昌 443002； 2.湖北省輸電線路工程技術研究中心， 宜昌 443002；3.南瑞集團有限公司(國網電力科學研究院有限公司)， 南京 211106； 4.國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司， 武漢 430074；5.電網雷擊風險預防湖北省重點實驗室， 武漢 430074)

金屬氧化物避雷器(metal oxide arrester，MOA)作為限制過電壓的重要保護設備，被廣泛應用于電力系統，而避雷器長期運行過程中，由于老化、受潮、短路等故障造成異常發熱，最終導致其損壞的事故時有發生[1]。因此，掌握不同故障條件下避雷器的溫升特性，對指導避雷器運行狀態的紅外檢測具有重要意義。

關于避雷器溫升計算方法主要有熱路模型法[2-4]和有限元法[5-7]等。楊雅倩等[8]建立了500 kV變電站用MOA電熱耦合模型，計算了正常工況、閥片損壞情況下的電位及溫度分布，通過綜合分析電位及溫度分布判別避雷器的絕緣狀態；He等[9]采用有限元方法，分析了110 kV 和220 kV全絕緣聚合型MOA模型的散熱特性和熱穩定性能；鄧維等[10]、史志強等[11]、魏紹東等[12]結合試驗和紅外檢測技術，研究了500 kV MOA單節受損、受潮及老化情況下的溫度分布特性。目前，針對閥片受潮、受損等故障條件下避雷器的溫升特性開展了較多研究，但故障設置部位較為單一，主要考慮整節故障，未考慮故障位置差異對溫升分布的影響，而分析避雷器不同部位故障時的溫升分布特性對指導紅外檢測、判斷故障部位具有重要意義。

現建立500 kV變電站用MOA電-熱耦合計算模型，分析避雷器在正常和不同位置受潮、短路等異常運行狀態下閥片和表面的溫度分布，研究可為避雷器運行狀態的紅外在線檢測提供理論依據。……