一起避雷器阻性電流異常故障分析

李辰盟

摘 要：避雷器阻性電流是反應(yīng)避雷器性能劣化的重要標(biāo)志。現(xiàn)以一起運(yùn)行中帶電測(cè)試發(fā)現(xiàn)的避雷器阻性電流異常為實(shí)例，通過解體對(duì)故障進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：避雷器；阻性電流；缺陷分析

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）29-0190-02

引言

金屬氧化物避雷器（MOA）是一種重要的過電壓保護(hù)電氣設(shè)備，具有非線性優(yōu)異、保護(hù)性能好、通流容量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)[1]。近來年，由于避雷器密封問題導(dǎo)致避雷器劣化時(shí)有發(fā)生，下面將結(jié)合一起運(yùn)行中帶電測(cè)試發(fā)現(xiàn)的避雷器阻性電流異常進(jìn)行解體分析。

1 故障現(xiàn)象

我局某變電站35kV避雷器是南陽(yáng)金冠電氣有限公司型號(hào)為YH5W-51/125W的產(chǎn)品，出廠日期為2010年4月。2017年2月14日，在進(jìn)行該組避雷器運(yùn)行電壓下泄漏電流帶電測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)A、B相避雷器阻性電流測(cè)試值有明顯增長(zhǎng)（增長(zhǎng)率為31.56%、92.31%）。2月15日，對(duì)該組避雷器進(jìn)行停電試驗(yàn)檢查，發(fā)現(xiàn)A、B相避雷器各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均不合格，絕緣電阻分別為3.6MΩ、2.5MΩ（要求≥1000MΩ），U1mA電壓分別為4.8kV、2.6kV（要求≥73kV），I75%U1mA分別為76μA、115μA（要求≤50μA）。

2 缺陷分析

解體前對(duì)該組避雷器進(jìn)行復(fù)測(cè)，絕緣電阻、U1mA、I75%U1mA試驗(yàn)結(jié)果與之前測(cè)試結(jié)果一致。在運(yùn)行電壓下對(duì)三相避雷器進(jìn)行紅外測(cè)溫。A相溫度隨時(shí)間有1.9℃的增幅，B相溫度隨時(shí)間有10.5℃的增幅，C相基本無(wú)變化。40min后，B相溫度（26.5℃）比C相溫度（16.2℃）高10.3℃，A相（17.9℃）比C相溫度（16.2℃）高1.7℃（圖1）。A、B相避雷器有故障且B相故障較為嚴(yán)重。

根據(jù)停電及復(fù)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)B相解體進(jìn)行故障原因分析。該型避雷器為復(fù)合外套氧化鋅避雷器，由17個(gè)氧化鋅電阻片組成，其復(fù)合絕緣外套是復(fù)合硅橡膠材質(zhì)，外絕緣筒是環(huán)氧樹脂玻璃纖維材質(zhì)，內(nèi)絕緣筒為硅橡膠材質(zhì)，外絕緣筒與內(nèi)絕緣筒之間有空隙，避雷器上下密封蓋與外絕緣筒之間的密封件為玻璃膠（圖2）。

解體發(fā)現(xiàn)避雷器頂部的密封彈簧鋼鐵材料，表面有銹跡，內(nèi)絕緣筒上下金屬支撐件為鋁材料，表面有氧化痕跡，上金屬支撐件與內(nèi)絕緣筒接觸處還有粉末狀物質(zhì)，內(nèi)絕緣筒外表面有白色斑點(diǎn)，說明避雷器內(nèi)部元器件受潮（圖3）。

內(nèi)絕緣筒外表面有放電點(diǎn)，內(nèi)表面干凈光亮，未發(fā)現(xiàn)受潮現(xiàn)象（圖3）。避雷器正常運(yùn)行時(shí)，內(nèi)絕緣筒內(nèi)表面與電阻片電位一樣，內(nèi)絕緣筒外表面受潮導(dǎo)致電位降低，內(nèi)絕緣筒內(nèi)外兩側(cè)發(fā)生放電擊穿。

解體后對(duì)單個(gè)氧化鋅電阻片進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)絕緣電阻、U1mA、I75%U1mA等試驗(yàn)數(shù)據(jù)全部合格。隨后將17個(gè)避雷器原件疊在一起進(jìn)行試驗(yàn)，U1mA值為76.8kV，I75%U1mA值為27μA，均合格，說明電阻片并未劣化。

解體后初次試驗(yàn)，內(nèi)部絕緣筒絕緣電阻為20MΩ，外部絕緣筒絕緣電阻為500MΩ；放置30min后，內(nèi)部絕緣筒絕緣電阻值為600MΩ，外部絕緣筒絕緣電阻為700MΩ；一天后，內(nèi)部絕緣筒絕緣電阻值為680MΩ，外部絕緣筒絕緣電阻為1400MΩ，用酒精抹干凈內(nèi)部絕緣筒外表面后，絕緣電阻值為40000MΩ。同時(shí)，在U1mA=76.1kV（交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)）下，內(nèi)部絕緣筒泄漏電流為440μA，I75%U1mA值為353μA；外部絕緣筒泄漏電流為180μA，I75%U1mA值為108μA，外絕緣筒和內(nèi)絕緣筒在避雷器運(yùn)行時(shí)絕緣性能下降，經(jīng)過處理后內(nèi)絕緣筒絕緣性能恢復(fù)正常，說明并非絕緣材料本身劣化，而是由于受潮導(dǎo)致的絕緣性能下降。

根據(jù)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)和解體情況綜合分析，該避雷器故障原因是外絕緣筒密封材料性能失效，水汽滲入，并在內(nèi)絕緣筒內(nèi)外兩側(cè)發(fā)生放電擊穿，導(dǎo)致外絕緣筒內(nèi)側(cè)和內(nèi)絕緣筒外側(cè)絕緣水平降低、泄漏電流增大。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）和避雷器生產(chǎn)廠家進(jìn)行溝通，提高控制制造、組裝工藝，改進(jìn)密封工藝，提高設(shè)備質(zhì)量，避免出現(xiàn)密封不良等質(zhì)量問題[2]。

（2）避雷器運(yùn)行電壓下泄漏電流帶電測(cè)試可以有效的發(fā)現(xiàn)避雷器缺陷[3]。此次避雷器異常故障分析，提供了帶電測(cè)試數(shù)據(jù)分析實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高了試驗(yàn)人員對(duì)設(shè)備故障的判斷能力。

（3）對(duì)正在運(yùn)行的該類型避雷器，通過避雷器帶電測(cè)試和紅外測(cè)試加強(qiáng)檢測(cè)檢查，加強(qiáng)帶電測(cè)試數(shù)據(jù)縱向及橫向?qū)Ρ?，?duì)異常設(shè)備做好跟蹤測(cè)試。

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