一起220kV復(fù)合外套避雷器發(fā)熱缺陷分析

魏俊濤

摘 要

紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)220kV避雷器發(fā)熱缺陷，通過(guò)對(duì)避雷器解體分析，發(fā)現(xiàn)避雷器內(nèi)部填充膠固化不充分，填充膠滲入電阻片接觸面間造成電阻片劣化。提出加強(qiáng)紅外測(cè)溫及增加局部放電試驗(yàn)?zāi)苡行ёR(shí)別該種避雷器缺陷。

【關(guān)鍵詞】避雷器 發(fā)熱 解體 填充膠

某供電局試驗(yàn)人員對(duì)220kV某變電站避雷器進(jìn)行紅外測(cè)溫工作時(shí)發(fā)現(xiàn)，220kV避雷器出現(xiàn)異常發(fā)熱情況。后工作人員又分別對(duì)異常發(fā)熱避雷器進(jìn)行了兩次紅外跟蹤檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)避雷器發(fā)熱情況有惡化趨勢(shì)，遂將該線路間隔轉(zhuǎn)檢修，對(duì)避雷器進(jìn)行停電檢測(cè)。避雷器型號(hào)為YH10W1-200/496，由上下兩節(jié)組成，額定電壓為200kV，持續(xù)運(yùn)行電壓為156kV。

1 紅外測(cè)溫結(jié)果

試驗(yàn)人員使用紅外熱像儀拍攝避雷器異常發(fā)熱情況見(jiàn)圖1。異常發(fā)熱相避雷器溫度為23.4℃，其他兩相溫度為21℃，溫差為2.4K。依據(jù)DL/T 664《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》中規(guī)定氧化鋅避雷器溫差達(dá)到0.5～1K，就需要停電進(jìn)行直流和交流試驗(yàn)。該相避雷器溫差已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，需進(jìn)行停電處理。通過(guò)對(duì)紅外圖譜分析，避雷器發(fā)熱位置為上節(jié)中上部。

2 停電試驗(yàn)分析

試驗(yàn)人員對(duì)出現(xiàn)異常發(fā)熱的220kV避雷器進(jìn)行直流1mA參考電壓、0.75倍直流參考電壓下泄漏電流試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

避雷器上、下節(jié)直流1mA參考電壓合格，避雷器上節(jié)0.75倍直流參考電壓下泄漏電流值為34?A，雖未超過(guò)GB11032-2010《交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器》中規(guī)定的50?A，但避雷器僅投運(yùn)一年多，其值偏大，屬異常情況，并且該試驗(yàn)結(jié)果恰好與紅外檢測(cè)中避雷器上節(jié)異常發(fā)熱對(duì)應(yīng)。懷疑避雷器上節(jié)內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生劣化，下一步需對(duì)避雷器進(jìn)行解體，確定避雷器發(fā)熱的原因。

3 解體檢查

為進(jìn)一步查明避雷器發(fā)熱原因，對(duì)220kV避雷器上節(jié)進(jìn)行解體檢查及分析。避雷器復(fù)合外套完整，傘裙柔韌，易彎曲有彈性，復(fù)合外套顏色鮮艷，表面有少量污穢。使用角磨機(jī)將避雷器上下支撐座與本體分離，從切口處觀察，粘接密封良好，未見(jiàn)受潮現(xiàn)象。將避雷器復(fù)合外套與內(nèi)部環(huán)氧絕緣筒剝離，復(fù)合外套采用整體注射成型工藝，與絕緣筒耦聯(lián)緊密，粘結(jié)均勻。

為排除復(fù)合外套表面污穢造成避雷器發(fā)熱的情況，將剝離復(fù)合外套后的避雷器進(jìn)行直流1mA參考電壓及0.75倍直流參考電壓下泄漏電流試驗(yàn)。試驗(yàn)得出，直流1mA參考電壓為146.8kV，0.75倍直流參考電壓下泄漏電流值為40?A，與解體前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合，可排除因?yàn)楸芾灼鲝?fù)合外套造成泄漏電流偏大。

在避雷器內(nèi)部共分離出電阻片29片，其中6片在分離過(guò)程中碎裂，剩余23片完好電阻片。外觀檢查發(fā)現(xiàn)電阻片柱與環(huán)氧絕緣筒間填充膠固化不充分，柔軟發(fā)黏，部分填充膠滲入電阻片接觸面間，在噴鋁電極表面形成一層黑色碳狀物質(zhì)，見(jiàn)圖2。將電阻片噴鋁電極表面黑色碳狀物質(zhì)去除，電阻片噴鋁電極部分已經(jīng)蝕損，見(jiàn)圖3。對(duì)這23片電阻片進(jìn)行直流1mA參考電壓試驗(yàn)及0.75倍直流參考電壓下泄漏電流試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

所有電阻片0.75倍直流參考電壓下泄漏電流都小于50?A，編號(hào)#10的電阻片泄漏電流最大，達(dá)到47.6?A ，已經(jīng)是接近不合格的臨界值。對(duì)所有電阻片試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，#14～#24共11片電阻片0.75倍直流參考電壓下泄漏電流相較其他電阻片偏大。

對(duì)解體出電阻片進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)電極表面附著黑色物質(zhì)的電阻片，其0.75倍直流參考電壓下泄漏電流較大。并且0.75倍直流參考電壓下泄漏電流較大電阻片分布在該節(jié)避雷器中上部，與紅外熱像圖譜中避雷器發(fā)熱位置相符。

4 原因分析

由上文試驗(yàn)及解體分析結(jié)果看，220kV避雷器發(fā)熱的原因是未固化的填充膠滲入電阻片接觸面間，造成電阻片間接觸不良，產(chǎn)生局部放電。局部放電持續(xù)一段時(shí)間后產(chǎn)生的高溫及電效應(yīng)，使得電阻片接觸面間滲入的填充膠碳化，造成電阻片表面噴鋁電極蝕損，電阻片劣化，進(jìn)入惡性循環(huán)，電阻片接觸面間越來(lái)越高的溫度通過(guò)避雷器的復(fù)合外套向外傳導(dǎo)，最終被紅外熱像儀拍攝到。

5 結(jié)論與建議

本文分析了一起避雷器發(fā)熱缺陷，通過(guò)對(duì)避雷器進(jìn)行試驗(yàn)及解體，發(fā)現(xiàn)缺陷原因是避雷器內(nèi)部填充膠固化不充分。

本案例中避雷器缺陷與避雷器生產(chǎn)工藝密切相關(guān)，對(duì)此種工藝生產(chǎn)的避雷器需引起重視。在入網(wǎng)交接及日常運(yùn)行維護(hù)中需重視紅外測(cè)溫結(jié)果，有條件情況下需在停電試驗(yàn)中增加局部放電試驗(yàn)，以期及早發(fā)現(xiàn)此類(lèi)避雷器缺陷。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院 廣東省廣州市 510030endprint