王 政
(國網江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司,江蘇 鹽城 224008)
目前,我國電力系統中的避雷器主要有閥型避雷器和金屬氧化物(氧化鋅)避雷器兩種,兩者的主要區別是:閥型避雷器在其閥片之間存有間隙;而金屬氧化物避雷器由氧化鋅電阻片疊加而成,相互之間沒有間隙。定期開展避雷器狀態評價對設備狀態進行全面了解,以分析設備是否可以繼續安全可靠運行,并通過評價結果及時消缺整改,以確保設備符合規程標準。
氧化鋅避雷器在電力系統中應用最為廣泛,因此,以該類型避雷器為對象,對其狀態評價中的典型問題進行詳細分析。
對避雷器評價之前,評價人員需要對避雷器參數詳細掌握,氧化鋅避雷器的主要參數要素如下。
(1) 額定電壓,指避雷器端子之間最大允許工頻電壓的有效值,是指示避雷器運行特性的參數,區別于系統標稱電壓。
(2) 持續運行電壓,指允許持續加在避雷器兩端工頻電壓的有效值。
(3) 持續電流,指持續運行電壓通過避雷器時的電流。其由阻性和容性分量組成,溫濕度、電磁干擾和污穢情況對其影響較大。
(4) 電流的阻性分量,指通過避雷器工頻電流的阻性分量峰值。
(5) 工頻參考電流。
(6) 工頻參考電壓。
(7) 避雷器的直流參考電流,用于確定直流參考電壓的直流電流平均值。
(8) 避雷器的直流參考電壓,指當避雷器通過直流參考電流時(通常設定為1 mA),避雷器直流電壓平均值。
避雷器的技術協議(包括設計聯絡會會議紀要、設計階段各方聯絡會議紀要等)在建設竣工后需要交予運維單位,同時運維單位還應留存訂貨合同復印版。
避雷器試驗報告主要包括出廠試驗報告、交接試驗報告、例行試驗報告、帶電測試報告,主要存在的問題包含以下幾個方面。
(1) 出廠試驗報告不齊全、不規范。出廠試驗報告是設備最重要的基礎資料之一,對設備事故和缺陷分析處理有著重要的作用。設備驗收時應要求廠家提供設備出廠試驗報告并留存。試驗報告存在的問題主要有內容不規范、試驗項目不符合采購合同或技術協議要求。
整改措施:加強資料的規范管理,提高出廠試驗資料準確性。設備廠家應按采購合同或執行要求開展出廠試驗,避雷器設備應進行分節測試,如有泄露電流在線監測儀,應提供其動作電流下限值。
(2) 交接試驗報告不齊全、不規范或沒有設備交接試驗報告。運維單位應聯系調試單位提供交接試驗報告備份存檔,如已無法獲得相應資料,應結合設備停電,按照交接試驗要求和項目開展具體試驗工作,并將試驗結果作為交接試驗報告留存備查。交接試驗報告中試驗日期與設備投運日期互相矛盾,交接試驗報告設備基本信息有誤,設備型號錯誤,絕緣電阻單位不正確,出廠編號與設備不對應等是常見問題。
整改措施:加強設備資料的規范管理,提高交接試驗資料的規范性。
(3) 其他試驗記錄及檢查記錄不齊全。例行試驗記錄不全,帶電檢測記錄不全;檢修試驗時未開展試驗數據對比分析,修試記錄未及時錄入工程生產管理系統(power production management system,PMS);未建立紅外圖譜庫或紅外圖譜庫不完整,正常設備及設備重要部位(如本體接頭等)未建立紅外圖譜庫,部分圖片與實際記錄溫度不符。
整改措施:按照DL/T 393—2021《輸變電設備狀態檢修試驗規程》的要求開展例行試驗、帶電檢測項目,對試驗數據進行對比分析,完善PMS中檢修記錄。按周期開展紅外測溫工作,測試部位應盡可能完整,內容應準確,并做好相應的記錄,形成完整的紅外圖譜庫。
安裝檢查及安裝過程記錄不全、無設備履歷卡片或卡片不完整,缺少設備運行、缺陷、檢修等相關信息;未建立PMS或PMS中設備參數信息數據不完整,部分參數填寫錯誤,缺少交接或例行試驗報告等信息;未使用國家電網公司的PMS,功能模塊不足,獨立的PMS中設備相關參數不完整,設備臺賬發布不及時。
整改措施:應向原監理單位或檔案管理部門索取安裝過程中系列檢查記錄進行復印掃描,并在本站存檔。按要求建立履歷卡片,完善紙質記錄,或在PMS中錄入全部運行、檢修試驗信息,使設備履歷可追溯。應盡快完善PMS臺賬,補齊或修改設備參數,保證設備基礎參數的準確性和完整性;錄全設備交接和例行試驗報告,試驗項目齊全,數據準確。完善PMS中設備功能模塊,補充相應的臺賬、報告等信息,并及時發布。
設備無設備銘牌,沒有相序標示或相序運行標識褪色。整改措施:對設備進行運行標號、相序標識,對褪色部位進行重新噴漆處理,聯系廠家提供設備出廠銘牌。
避雷器底座、固定螺栓以及泄漏電流表螺栓存在銹蝕情況。整改措施:對生銹部位進行防腐除銹處理。
設備外絕緣存在積灰現象,臟污嚴重,尚未涂室溫硫化硅橡膠長效防污閃涂料(room temperature vulcanized silicone ruber,RTV)。整改措施:結合停電對瓷套進行清掃并噴涂RTV防污閃涂料。
(1) 內部受潮。由于采用銅排與泄漏電流表硬連接的方式,導致小套管的密封圈處出現密封不嚴密;避雷器計數器在線監測數據上傳接線端口未封堵,避雷器泄漏電流表出現進水現象。整改措施:在銅排和泄漏電流表之間加裝軟連接,對進水的裝置進行更換。
(2) 讀數異常。由于避雷器泄漏電流表小套管外表面保護膜未拆除,或在線監測裝置引線接錯等原因,造成電流被短接,泄漏電流顯示為零或異常。整改措施:采取必要的安全措施后對短接部位進行處理。
(3) 無泄漏電流表。整改措施:結合停電,對設備進行試驗:有條件的應進行設備改造,增加泄漏電流表。
(4) 泄漏電流表量程不合理,避雷器泄漏電流表量程過大,不能準確讀出避雷器的泄漏電流數值。整改措施:更換量程合適的泄漏電流表。
(5) 泄漏電流表小套管不清潔,主要有外觀不清潔,套管破損、臟污或被噴金屬漆。整改措施:進行清理或更換,保證小套管瓷套表面清潔。
(6) 避雷器泄漏電流表通過緊固螺栓導電,不符合要求。整改措施:重新加裝截面積相當的短路接地線。
接地引下線、底座、在線監測裝置外引線(使用4 mm2銅線)和緊固螺栓(使用M8螺栓壓接)等截面積不符合要求。整改措施:校核截面積尺寸,按要求進行更換。
接地引下線斷股、散股、傾斜,引下線與小套管的連接件為硬銅排不符合要求,起不到緩沖效果。整改措施:按規范工藝調整或更換接地引下線,引下線與小套管的連接件更換為軟連接。對螺栓進行防腐除銹及緊固處理,避免避雷器接地引下線螺栓存在銹蝕、松動情況。
避雷器壓力釋放裝置導向噴口對著巡視通道、噴口有雜草、噴口封蓋突出翹起。整改措施:結合停電檢修,調整壓力釋放裝置導向噴口,清除雜草、更換噴口封蓋。
避雷器均壓環未打排水孔或排水孔位置不對,進水后有銹蝕斷裂風險。整改措施:按要求在均壓環最低處打排水孔,對均壓環進行除銹防腐處理。
因避雷器瓷套上下法蘭膠裝錯誤,導致避雷器下法蘭無排水孔,易積水,使密封裝置及防爆膜長期浸泡在水中,密封失效引起避雷器內部受潮,引發避雷器內部放電故障。因此,法蘭無排水孔缺陷應盡快消除。
避雷器在線監測儀外殼部分與構架接地部位連接不牢固,外殼與架構存在間隙,接觸電阻過大,易造成避雷器放電電流通過時產生殘壓,如果殘壓過高將損壞設備。整改措施:重新緊固外殼與構架連接,更換螺母和螺栓,并做防腐處理,保證放電通道暢通。
避雷器一次引線存在散股現象。整改措施:運行中加強設備巡視,結合檢修更換引線。
與同相的另外兩相進行對比,避雷器某相外瓷套向100 kV組合電器方向傾斜,不滿足相關要求。整改措施:按照施工工藝導則的要求,并列安裝的避雷器三相中心應在同一直線上,避雷器垂直度應符合產品技術文件規定;應用水平儀進行精確測量,以確定避雷器的傾斜度是否滿足要求,若不滿足,應采取相應的措施。
避雷器帶電測試與停電試驗項目如表1所示。

表1 金屬氧化鋅避雷器的檢測項目
(1) 無法觀測放電計數器。由于設備布局或表盤臟污等原因,無法檢查放電計數器的工作狀態。整改措施:調整放電計數器位置,對表盤進行清理或更換,加強運行監視,尤其是在雷雨季節后,應及時檢查避雷器動作情況。
(2) 全電流和阻性電流測試不符合要求。未按要求開展全電流和阻性電流測試或不具備測試條件。整改措施:對不符合測試條件的設備進行改造,在雷雨季節前后應各進行一次全電流、阻性電流測試,并做好記錄。
(3) 全電流和阻性電流測試數據未開展比對分析。全電流和阻性電流測試數據未與初始值進行比較。整改措施:按照相關要求進行測試,要求通過與歷史數據及相間設備的測量結果相比較做出判斷,彼此應無顯著差異。當阻性電流增加0.5倍時,應縮短試驗周期并加強監測;增加1倍時,應停電檢查。
(4) 在線監測系統故障。避雷器在線監測系統數據不準確、在線監測表計巡視記錄不全,監控后臺無法實時、準確獲取避雷器在線監測系統的測試數據。整改措施:按要求對避雷器在線監測表計進行調試,確保接入后臺的數據準確,數據輸出可靠。
未按照“二十五項反措”要求執行每半月及雷雨后進行記錄的要求。整改措施:為確保避雷器安全穩定運行,應按照上述要求每半月及雷雨后抄錄在線監測泄露電流及動作次數。
未按周期開展直流參考電壓(U1mA)及0.75 U1mA下的泄漏電流測量。整改措施:結合停電進行測試,應嚴格按照DL/T 393—2021《輸變電設備狀態檢修試驗規程》、DL/T 596—2021《電力設備預防性試驗規程》開展試驗工作。
需要說明的是,泄漏電流測試應結合帶電測試的結果開展。試驗不便的情況下,35 kV及以上電壓等級的避雷器設備,可用帶電測試代替停電試驗(但對500 kV避雷器應3~5年進行一次停電試驗)。
金屬氧化物避雷器是電力系統重要設備之一,其狀態評價的目的是全面了解并掌握避雷器的運行狀態,是判斷避雷器是否可以安全合規運行的重要依據,通過對避雷器常見問題的全面分析與缺陷整改,以確保設備安全穩定運行,為避雷器實際評價工作提供參考。