110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器的故障及處理

余文楊

摘 要：在電網(wǎng)的110kV及以下電壓等級(jí)上，復(fù)合外套金屬氧化物避雷器得到了廣泛的使用。但在實(shí)際使用的過(guò)程中，該類型的避雷器容易出現(xiàn)泄漏電流增大的缺陷，繼而難以為電網(wǎng)的運(yùn)行提供安全的保障。因此，基于這種問(wèn)題，文章對(duì)110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器的常見(jiàn)故障和故障原因進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，則從避雷器的檢驗(yàn)、日常巡檢和故障預(yù)防這三個(gè)方面對(duì)復(fù)合外套金屬氧化物避雷器故障的處理問(wèn)題進(jìn)行了探討，以便為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：110kV；復(fù)合外套；金屬氧化物避雷器；故障；處理

引言

由于具有防爆能力強(qiáng)、耐污、輕便和密封好等優(yōu)勢(shì)，110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器在電網(wǎng)建設(shè)中得到了廣泛的使用。而一旦避雷器出現(xiàn)了故障，就將引發(fā)母線、變壓器停電等事故，繼而給電網(wǎng)運(yùn)行造成較大的影響，但由于該類型的避雷器存在一定的泄漏電流增大缺陷，所以導(dǎo)致了避雷器故障的時(shí)常發(fā)生。因此，有必要對(duì)110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器的故障原因進(jìn)行分析，并尋找相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行故障的處理，繼而為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供更多的保障。

1 110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器故障分析

1.1 避雷器常見(jiàn)故障

在現(xiàn)實(shí)生活中，110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器具有良好的防爆性、耐污性、密封性和安裝便捷性，可以保護(hù)線路和設(shè)備免受瞬態(tài)過(guò)電壓的危害，所以在配電網(wǎng)中得到了廣泛的使用。在導(dǎo)線遭到雷擊后，避雷器將會(huì)將電荷帶入大地，繼而保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，但在使用的過(guò)程中，避雷器也會(huì)出現(xiàn)閥片破碎、側(cè)閃故障、內(nèi)部放電、爆炸和老化損壞等故障。而此時(shí)，利用在線漏測(cè)電流檢測(cè)裝置進(jìn)行避雷器的檢測(cè)將發(fā)現(xiàn)，避雷器可能會(huì)出現(xiàn)不正常的發(fā)熱、溫度分布不均勻、局部溫度升高或降低等現(xiàn)象，并且?guī)щ姕y(cè)試后的阻性電流峰值也將變大。而這樣的避雷器的絕緣已然劣化，因此無(wú)法給配電網(wǎng)的運(yùn)行提供保障。

1.2 避雷器故障原因

110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器由復(fù)合外套、閥片固定部件和閥片這三部分組成，而每個(gè)部分的工藝和質(zhì)量都將對(duì)避雷器的質(zhì)量造成影響。所以，一旦其中一個(gè)部件出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就容易引起避雷器故障。首先，避雷器的復(fù)合外套由高分子硅橡膠材料制成，而制作的過(guò)程采用了芯體與硅橡膠的粘結(jié)工藝。在加工的過(guò)程中，使用三元乙丙橡膠或加入硅粉等材料可以使加工成本得到有效降低，但卻會(huì)導(dǎo)致外套電性能和老化性能的降低。而設(shè)備一旦過(guò)早老化，就會(huì)出現(xiàn)電壓分布不均勻和局部發(fā)熱等問(wèn)題。所以，如果復(fù)合外套的材料質(zhì)量不高，避雷器就容易出現(xiàn)故障。其次，避雷器的密封性能主要由芯體結(jié)構(gòu)決定。就目前來(lái)看，閥片固定部件的芯體結(jié)構(gòu)有熱縮管式、玻璃絲布外表涂稀釋環(huán)氧和玻璃布管防爆式等等。而一旦避雷器的密封性較差，就會(huì)導(dǎo)致避雷器受潮，繼而影響避雷器的絕緣性能。所以在避雷器出廠之前，需要利用合成材料將避雷器上的注膠排氣孔封死，繼而確保避雷器的封閉性。但是，為了降低加工成本，一些廠家在生產(chǎn)避雷器時(shí)會(huì)使用不合格的材料，繼而使避雷器的質(zhì)量受到影響。再者，避雷器的閥片制作對(duì)生產(chǎn)環(huán)境、工序管理、原料選用和工藝都有較高的要求，一旦中間出現(xiàn)了問(wèn)題，則將影響閥片的質(zhì)量，繼而引發(fā)避雷器故障[1]。此外，受潮是導(dǎo)致避雷器性能下降的主要原因。除了加工制作工藝的問(wèn)題，避雷器在安裝的過(guò)程中也有可能因冷脹內(nèi)縮而受潮。同時(shí)，如果安裝過(guò)程中密封性不嚴(yán)，也將導(dǎo)致避雷器受潮，而在避雷器輕微受潮時(shí)，閥片電容將變大，繼而導(dǎo)致元件的阻性電流增大。在嚴(yán)重受潮時(shí)，則將導(dǎo)致避雷器內(nèi)部結(jié)露，繼而引發(fā)放電、爆炸等事故。

2 避雷器故障的處理

2.1 制定避雷器檢驗(yàn)計(jì)劃

為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理導(dǎo)致110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器故障的因素，相關(guān)單位應(yīng)該制定避雷器的檢驗(yàn)計(jì)劃。一方面，需要進(jìn)行避雷器型號(hào)和出廠時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，以便完成對(duì)同批次的避雷器的制造隱患和產(chǎn)品缺陷的檢測(cè)。其次，針對(duì)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)十年的避雷器，需要制定周期檢驗(yàn)計(jì)劃，而檢驗(yàn)的內(nèi)容包括帶電測(cè)試和紅外普查[2]。在必要的情況下，可以進(jìn)行停電試驗(yàn)。而在有條件的情況下，則需要盡量早的完成避雷器的更換。此外，運(yùn)行時(shí)間超過(guò)十年的避雷器已經(jīng)老舊，所以其缺陷發(fā)展相對(duì)較快，容易在一年內(nèi)從微小缺陷演變成避雷器故障。所以，按照泄漏電流測(cè)量周期為4.5年的規(guī)定，需要及時(shí)完成避雷器的停電試驗(yàn)計(jì)劃的安排。

2.2 加強(qiáng)避雷器的日常巡檢

除了制定相應(yīng)的檢查計(jì)劃，還需要加強(qiáng)避雷器的日常巡檢，以便及時(shí)排除避雷器故障。一方面，需要加強(qiáng)對(duì)避雷器泄漏電流測(cè)試裝置的監(jiān)視。具體來(lái)講，就是在檢修前每天觀察避雷器在線監(jiān)測(cè)表顯示的泄漏電流值，并做好每月的記錄。而一旦發(fā)現(xiàn)有異常增長(zhǎng)的現(xiàn)象，則需要測(cè)量避雷器的阻性電流值和功率損耗[3]。另一方面，在進(jìn)行半年一次的紅外測(cè)溫和帶電測(cè)試時(shí)，需要注重觀察泄漏電流的波形。一旦在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)或誤差變化，則需要完成各類數(shù)據(jù)的綜合分析。而在測(cè)試的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都有一定的變化趨勢(shì)時(shí)，則需要進(jìn)行避雷器的停電檢查。

2.3 做好避雷器的故障預(yù)防

在進(jìn)行避雷器的周期測(cè)試時(shí)，需要做好避雷器故障預(yù)防。一方面，在紅外檢測(cè)時(shí)，不同類型避雷器具有不同的靈敏度。在避雷器產(chǎn)生過(guò)熱缺陷的情況下，會(huì)出現(xiàn)局部發(fā)熱現(xiàn)象。但是由于熱量有限，所以設(shè)備外部的溫度變化較小，繼而難以被檢測(cè)出來(lái)。因此，當(dāng)檢測(cè)到的相間溫度差別或同一避雷器的上下端溫差只要超過(guò)3℃，就需要結(jié)合其他測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。而這樣一來(lái)，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)不夠靈敏的避雷器的過(guò)熱缺陷，并避免該種設(shè)備缺陷發(fā)展成故障。另一方面，在帶電測(cè)試的過(guò)程中，需要適當(dāng)引入局部放電檢測(cè)，以便及時(shí)了解避雷器的受潮情況，繼而進(jìn)行避雷器故障的預(yù)防。具體來(lái)講，就是使用能夠檢測(cè)出避雷器泄漏電流原始變形的測(cè)試儀器，以便顯示出現(xiàn)避雷器的局部放電情況，但如果避雷器處于放電初期，由于放電頻率小于儀器采樣頻率，所以將難以檢測(cè)到避雷器內(nèi)部是否存在放電信號(hào)。因此，除了密切關(guān)注測(cè)試時(shí)的泄漏電流原始波形變化，還要結(jié)合其他檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行避雷器局部放電情況的檢測(cè)[4]。此外，在測(cè)試結(jié)束后，需要進(jìn)行避雷器運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估。而一旦避雷器的運(yùn)行狀態(tài)不佳，則需要適當(dāng)縮短避雷器的試驗(yàn)周期，并完成避雷器的泄漏電流的進(jìn)一步檢測(cè)，以便及早發(fā)現(xiàn)避雷器是否劣化和受潮，繼而完成避雷器故障的及早處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在配電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，避雷器可以降低電網(wǎng)的雷擊災(zāi)害，所以對(duì)配網(wǎng)安全運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用，但在實(shí)際生活中，避雷器的質(zhì)量和性能不能得到統(tǒng)一，所以也會(huì)因受潮、雷擊而發(fā)生故障，繼而給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)威脅。所以，相關(guān)單位需要進(jìn)行避雷器故障原因的分析，繼而制定有效的策略進(jìn)行故障的預(yù)防和處理。因此，文章對(duì)110kV復(fù)合外套金屬氧化物避雷器故障及處理問(wèn)題展開的研究，可以為避雷器的檢修人員提供一定的指導(dǎo)。

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