500kV線路避雷器不拆線試驗分析

劉晶晶

（國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司揚州運維分部， 江蘇 揚州 225009）

500kV線路避雷器不拆線試驗分析

劉晶晶

（國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司揚州運維分部， 江蘇 揚州 225009）

為保證避雷器可以在全生命周期內(nèi)發(fā)揮所具有的功能性，要求其性能可以達到系統(tǒng)實際應(yīng)用需求，避免存在自身缺陷。針對線路避雷器不拆線試驗技術(shù)的應(yīng)用，可以很大程度上降低高壓線路拆接線的作業(yè)難度，并減少了工作量，在得到可靠測量結(jié)果的同時，保證作業(yè)的安全性。本文對試驗技術(shù)要點進行了簡單分析。

500kV；線路避雷器；不拆線試驗

500kV線路避雷器定期預(yù)防性試驗是保證其功能正常發(fā)揮的重要措施，但是對于高壓線路來講，因為避雷器作用對象以及運行環(huán)境的特殊性，傳統(tǒng)的工作模式已經(jīng)不適合現(xiàn)行要求，尤其是現(xiàn)在避雷器性能不斷完善，基本上在運行階段無需進行維護，可減少常規(guī)預(yù)防性試驗項目。對500kV線路避雷器進行不拆線試驗是電力行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，可降低試驗工作難度，排除外部因素對檢測結(jié)果準確性的影響，提高試驗實施的有效性，為維持避雷器的高效運行打好基礎(chǔ)。

1 500kV線路避雷器試驗必要性

對于500kV線路避雷器來講，其作為維持線路運行安全性與可靠性的關(guān)鍵設(shè)備，必須要處于最佳狀態(tài)，可以有效應(yīng)對雷電災(zāi)害，降低雷擊對線路造成的損傷。就以往情況分析，高壓線路避雷器需要進行定期預(yù)防性試驗，但是現(xiàn)在避雷器性能不斷完善，生產(chǎn)技術(shù)與工藝在快速更新，現(xiàn)在所用線路避雷器基本上已經(jīng)實現(xiàn)無需維護，在實際運行維護中可以消除常規(guī)預(yù)防性試驗，僅需要在達到一定運行年限后進行抽檢即可。并且，就500kV線路避雷器安裝技術(shù)分析，一般安裝位置高，與地面間距大，這樣就決定了接線與試驗操作開展的高難度特點。同時試驗結(jié)果還會受較強的電磁干擾影響，無法保證試驗結(jié)果的準確性，不能直接將試驗檢測結(jié)果作為設(shè)備狀態(tài)分析的依據(jù)?；诖嗽趯?00kV線路避雷器狀態(tài)進行檢修確定時，便可以選擇應(yīng)用不拆線試驗方法，在降低外部因素影響的同時，獲得可靠數(shù)據(jù)，作為避雷器缺陷分析的依據(jù)，能夠有效避免運行事故的發(fā)生。對比以往常規(guī)檢測試驗方法，不拆線試驗在實際應(yīng)用中能夠最大程度上排除電場干擾，且作業(yè)強度降低，更是保證了試驗操作安全性，已經(jīng)成為維持500kV線路避雷器以及線路穩(wěn)定運行的重要方法。

2 500kV線路避雷器不拆線試驗技術(shù)要點

2.1 工程實例

以某500kV線路避雷器試驗作為對象進行分析，就其歷史運行狀態(tài)進行分析，經(jīng)投運后共出現(xiàn)2次運行故障，一次為產(chǎn)品設(shè)計不合理，安裝后避雷器端部金具斷落，出現(xiàn)線路接地短路故障，然后再次更換后出現(xiàn)停電事故。針對該線路避雷器進行預(yù)防性試驗，對所得檢測數(shù)據(jù)進行分析，可確定B相中節(jié)直流參考電壓降低，存在運行缺陷，對線路運行狀態(tài)影響較大。表1為預(yù)防性試驗結(jié)果。

表1 500kV線路避雷器預(yù)防性試驗數(shù)據(jù)

2.2 狀態(tài)分析

對該線路避雷器進行返廠檢修，確定產(chǎn)品單元在生產(chǎn)與裝配過程中因控制不當，存在少量雜質(zhì)進入，安裝時未進行質(zhì)量檢驗。產(chǎn)品掛網(wǎng)后受線路運行影響，長時間處于高電壓、高電場環(huán)境下，局部區(qū)域電阻片UlmA值降低，使得避雷器整體UlmA值降低，進而會對避雷器以及線路運行安全性產(chǎn)生影響。在較短時間內(nèi)避雷器出現(xiàn)兩次運行事故，可知所選避雷器質(zhì)量與性能對最終運行效果影響的重要性，并且要對安裝檢修工作進行優(yōu)化，重視避雷器定期預(yù)防性試驗工作的展開，爭取最早發(fā)現(xiàn)避雷器存在的運行隱患。為降低檢修試驗難度，提高各類資源分配效果，需要對傳統(tǒng)試驗方法進行優(yōu)化，應(yīng)用不拆線試驗防范，避免大量的拆接線工作，保證可以在較短時間內(nèi)完成所有試驗，確定避雷器是否存在各類缺陷。并且會因為排除同塔運行線路電場的干擾，使得試驗結(jié)果可靠性更高。

2.3 不拆線試驗方法

（1）試驗特點。500kV線路避雷器共包括上中下3節(jié)，被懸掛安裝在線路鐵塔橫擔上，并通過全電流在線監(jiān)測儀來對其末端進行可靠接地。對其進行不拆線試驗，即避免對線路導(dǎo)線跳線的拆除作業(yè)，僅需要將避雷器末端在線監(jiān)測儀接地線即可，無必要情況下可不拆除鐵塔兩側(cè)臨時接地線。并且利用了不同位置微安表接線與屏蔽方法，并使用絕緣繩來對試驗電纜與鐵塔進行有效隔離，在原有試驗工藝上進行了優(yōu)化，降低了作業(yè)強度與難度。

（2）試驗方法。①下節(jié)避雷器。對下節(jié)避雷器進行試驗，利用跳線將其端部與線路導(dǎo)線進行有效連接，并通過接地線可靠接地。然后對避雷器下節(jié)頂端部位施加直流試驗電壓，并用微安表對高壓端進行屏蔽處理，避免同塔其他線路電場對試驗結(jié)果的干擾。圖1為等值電路圖，其中Rh表示下節(jié)避雷器流經(jīng)電流Ih時的絕緣電阻；Rm與RL表示中節(jié)與上節(jié)流過電流I2時的絕緣電阻。由此可知I1測量的電流共包括下節(jié)避雷器電流以及中節(jié)與上節(jié)避雷器泄漏電流。對不同電流所存影響進行分析。

第一，I2對下節(jié)避雷器直流參考電壓影響。I1=1mA情況下，下節(jié)避雷器電壓為U1mAH，中節(jié)與上節(jié)電壓為1/2U1mAH，兩者之間差異較大。結(jié)合線路避雷器伏安特性分析，中節(jié)與上節(jié)避雷器流經(jīng)電流I2數(shù)值非常小。根據(jù)實際檢測數(shù)據(jù)為20～40μA可知，相比I1電流I2可以忽略不計。第二，I2對下節(jié)避雷器0．75U1mA電壓下泄漏電流影響。避雷器0．75U1mA下泄漏電流數(shù)值非常小，按照規(guī)定必須控制在50μA以內(nèi)，因此即便電流I2數(shù)值小，但是也會對避雷器產(chǎn)生一定影響，且此時下節(jié)避雷器泄漏電流Ih=I1-I2。②中節(jié)避雷器。將試驗電壓施加于下節(jié)頂端位置，中節(jié)頂端則安裝直流微安表接地進行干擾屏蔽，等值電路圖如圖2所示。試驗時利用線路跳線來對下節(jié)避雷器末端進行臨時接地，Ih為流經(jīng)下節(jié)避雷器電流；Im表示流經(jīng)中節(jié)避雷器電流；Rh表示下節(jié)避雷器流經(jīng)電流Ih時的絕緣電阻；Rm表示電流Im流過中節(jié)避雷器時的絕緣電阻。流過直流高壓測試儀電流為中節(jié)和下節(jié)避雷器經(jīng)過電流數(shù)值的和，在2mA以上，因此應(yīng)選擇額定電流周至少為2mA的直流發(fā)生器，保證試驗過程的可靠性。③上節(jié)避雷器。上節(jié)避雷器試驗方法類似于中節(jié)避雷器試驗方法，需要在向中節(jié)頂端施加直流試驗電壓，上節(jié)頂端點對直流微安表進行串接并可靠接地，對避雷器表面泄露電流的干擾進行有效屏蔽。但是無需對泄漏電流進行相減，可直接讀取數(shù)值。

3 線路避雷器不拆線試驗注意事項

利用不拆線試驗方法來對500kV線路避雷器缺陷以及故障進行檢測，避免了拆除避雷器末端在線監(jiān)測儀接地線的工序，使得作業(yè)效率大大提高，并且因為高空作業(yè)減少，試驗操作安全性更高。同時，在試驗過程中通過在不同位置安裝直流微安表，能夠有效屏蔽各種因素干擾，提高檢測結(jié)果的可靠性。并且應(yīng)用了絕緣繩來對試驗電纜以及鐵塔進行有效隔離，提高了試驗結(jié)果的可靠性，以免試驗數(shù)據(jù)差異過大而影響最終檢測結(jié)果，導(dǎo)致避雷器缺陷分析存在誤差。

為充分發(fā)揮出線路避雷器不拆線試驗工藝的應(yīng)用優(yōu)勢，需要在實際操作中做好每個細節(jié)的控制，減少誤差的發(fā)生，提高試驗綜合效率。例如下節(jié)避雷器試驗時，直流發(fā)生器電流數(shù)值為上下節(jié)電流總和，要保證所選直流發(fā)生器輸出電流在3mA以上。并且在高壓微安表讀數(shù)與額定電流相接近，但是下節(jié)避雷器泄露電流數(shù)值不足1mA時，需要立即停止試驗，并對接線以及表計情況進行檢查，確定是否存在其他異常問題，避免對試驗結(jié)果產(chǎn)生較大影響。另外，還需要降低外界環(huán)境對試驗過程以及結(jié)果的影響，對于環(huán)境濕度較大或者避雷器表面灰塵較多的情況，需要對避雷器表面進行屏蔽試驗，同時做好全面清潔。并保證微安表外殼具有較高的屏蔽性，避免外界電場對試驗數(shù)據(jù)準確性的影響。對于500kV高壓線路來講，存在高壓引線雜散電流問題，試驗時屏蔽線應(yīng)選擇用高壓引線，并最大程度上來縮短引線長度，控制好引線與試驗避雷器之間的安裝角度。

4 結(jié)語

圖1 下節(jié)測試等值電路圖 圖2 中節(jié)試驗等值電路圖

避雷器作為維持電力線路運行安全性與可靠性的重要部件，可以有效避免雷擊災(zāi)害對線路運行產(chǎn)生的影響，在線路施工時必須要嚴格按照專業(yè)規(guī)范安裝。同時，還要按照規(guī)范對其進行常規(guī)性試驗，檢測得到各項數(shù)據(jù)判斷其是否存在缺陷。不拆線試驗方法在500kV線路避雷器缺陷分析中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但是想要完全避免外界因素的干擾，還需要做更深層次的研究和優(yōu)化。

[1] 蘇斌 ．500kV輸電線路安裝避雷器應(yīng)用效果分析與評估[D]．華北電力大學(xué),2015．

TM862

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1671-0711（2017）10（上）-0083-02