金屬氧化物避雷器帶電檢測應(yīng)用與分析

1 前言

目前，金屬氧化物避雷器在電力系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，金屬氧化物避雷器運行狀況的好壞直接影響電力系統(tǒng)安全運行。因為供電可靠性要求：主網(wǎng)避雷器全部采用帶電測試替代停電試驗。而常規(guī)的停電測試其缺點是：停電次數(shù)多，減少設(shè)備可用系數(shù)，減少供電量，電氣操作次數(shù)增多，出線間隔受電網(wǎng)運行方式影響。所以，金屬氧化物避雷器進行帶電測試對提高電力系統(tǒng)供電可靠性顯得尤為重要。

2 避雷器及避雷器帶電檢測概述

避雷器一般安裝在帶電導(dǎo)線與地之間，其與被保護的電氣設(shè)施呈并聯(lián)狀態(tài)，進而避雷器可以通過對雷電影響或者對過電壓能量的操作來加強電氣設(shè)施的保護。當(dāng)電氣設(shè)施受到超過規(guī)定的電壓值過大時，避雷器則通過限制電壓幅值，使電氣設(shè)施免遭瞬時過電，減少系統(tǒng)短路概率。當(dāng)電壓恢復(fù)平衡時，避雷器則恢復(fù)原狀。

目前，對于避雷器的工作運行狀態(tài)進行監(jiān)測的重要手段之一即為全電流在線監(jiān)測法。全電流在線監(jiān)測法一般通過在35kV電壓等級及以上的避雷器下端安裝泄漏電流監(jiān)視儀，這樣即可對避雷器的全電流進行監(jiān)測。通過連續(xù)監(jiān)視觀測泄漏電流變化趨勢，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析，得出避雷器的工作性能，對其老化與絕緣損壞程度進行充分的了解。

避雷器全電流在線監(jiān)測法雖然可以得到全電流中對于避雷器表面、內(nèi)部泄露電流等總和，但是對于避雷器內(nèi)壁絕緣、氧化鋅片以及支架絕緣等運行情況缺失有效的反映。由此可見，在目前避雷器檢測之中獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)得出的分析具有著一定片面性，還不能透徹對于避雷器的運行狀態(tài)作出全面的反饋。因此，固定時間段(例如，春秋兩季)對避雷器進行相應(yīng)的帶電檢測具有著重要意義。通過帶電檢測，可以對于避雷器全電流、阻性電流和損耗功率有著更準確的分析，為狀態(tài)檢修工作提供可靠的依據(jù)。

3 帶電測試注意事項

氧化鋅避雷器進行帶電檢測時，對操作注意事項的把握將直接影響到帶電檢測的實效性。需要注意以下幾個方面：第一，在實際的檢測之前應(yīng)當(dāng)首先將其連接至地線后，才能夠拆除接地線。第二，外補償測量時，從PT二次取參考電壓時，應(yīng)仔細檢查接線以避免PT二次短路。第三，電壓信號輸入線和電流信號輸入線務(wù)必不要接反，如果將電流信號輸入線接至PT 二次側(cè)或者試驗變壓器測量端，則可能會燒毀儀器。第四，切記在氧化鋅避雷器在有輸入電壓和輸入電流時，勿插拔測量線。這樣將有可能燒壞整個儀器。第五，氧化鋅避雷器在操作過程之中，不能夠在潮濕或者溫度過高的環(huán)境之中使用。例如，在操作過程之中，雖然氧化鋅避雷器由于其優(yōu)勢被人們大規(guī)模使用，值得我們注意的是，氧化鋅避雷器使用的環(huán)境因素的影響，一般環(huán)境溫度高于四十?dāng)z氏度，以及低于四十?dāng)z氏度，日溫差大于二十五攝氏度時均不適宜采用。第六，在氧化鋅避雷器進行帶電檢測時，如果發(fā)現(xiàn)避雷器出現(xiàn)異常情況，則應(yīng)當(dāng)加強對以上因素的檢驗，但仍然不能排除問題，為了保障整個電力系統(tǒng)的安全，則應(yīng)當(dāng)采用停電直流試驗。

表1 110kV145C相避雷器歷次帶電檢測數(shù)據(jù)

4 保定地區(qū)避雷器帶電測試的實例應(yīng)用與分析

我公司開展避雷器設(shè)備帶電測試已有十余年經(jīng)驗，通過該項技術(shù)先后共發(fā)現(xiàn)十幾起設(shè)備缺陷，由于發(fā)現(xiàn)及時并迅速采取了有效措施，成功將這些可能的設(shè)備事故防患于未然，現(xiàn)將一次帶電測試發(fā)現(xiàn)缺陷與判斷經(jīng)過介紹如下。

2013年06月26日，天氣晴，濕度50%，溫度35℃。我班組對某220kV變電站110kV、220 kV避雷器進行帶電檢測，發(fā)現(xiàn)110kV145C相避雷器阻性電流增長明顯，判斷該相避雷器存在缺陷。

110kV145C相避雷器歷次帶電檢測數(shù)據(jù)：見表1。

近三年帶電檢測數(shù)據(jù)分析：145C相避雷器阻性電流峰值IRP本次試驗數(shù)據(jù)1.757mA相比2012年試驗數(shù)據(jù)0.041mA增長4倍多，且全電流及有功損耗都有大幅度增長。依據(jù)《河北省電力公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》及《國網(wǎng)公司電力設(shè)備帶電檢測技術(shù)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定“測量運行電壓下阻性電流或功率損耗，測量值與初值比較無明顯變化”，試驗人員判斷該避雷器狀態(tài)異常，申請停電進行檢查試驗。

停電檢測數(shù)據(jù)見表2分析：145C相避雷器直流1mA下電壓與初值誤差達-60.7%，75%U1mA下泄露電流達215μA，遠遠超過《河北省電力公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》規(guī)定注意值50μA，試驗數(shù)據(jù)結(jié)果判定為不合格。

表2 145C相避雷器停電檢測數(shù)據(jù)

另外，試驗人員現(xiàn)場觀察145三相避雷器在線監(jiān)測表讀數(shù)也不一致，A、B兩相讀數(shù)在0.2mA-0.3mA之間，C相讀數(shù)達0.8mA,與帶電檢測結(jié)果一致。

從帶電檢測數(shù)據(jù)和停電檢測數(shù)據(jù)分析，試驗人員判定某變電站145C 相避雷器絕緣劣化，不宜繼續(xù)運行。初步判斷缺陷原因為該避雷器氧化鋅閥片幾經(jīng)劣化，造成避雷器整體伏安特性不合格，不能起到保護作用。

5 結(jié)論

金屬氧化物避雷器帶電測試是狀態(tài)檢修獲取即時數(shù)據(jù)的重要手段之一，其允許在工作電壓下對運行設(shè)備進行試驗檢測，通過測量分析的特征量對避雷器的可靠性及設(shè)備狀態(tài)預(yù)測，可及時發(fā)現(xiàn)避雷器存在的隱患，及時掌握避雷器健康情況，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行提供可靠保障。

[1]王聯(lián)紅,李劍.一起氧化鋅避雷器在線監(jiān)測與設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用實例分析[J].新疆電力技術(shù),2009(01).

[2]陳海強.金屬氧化物避雷器帶電測試淺談[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011(09).