避雷器帶電檢測與停電試驗的聯(lián)合診斷應(yīng)用

王鵬

摘要：時代在不斷發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，人們的生活水平在不斷提高，電力資源已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠?，輸變電設(shè)備電力傳輸?shù)闹匾糠?，受到人們的廣泛關(guān)注，為了保證輸變電設(shè)備的供電安全，需要我們安裝適合的避雷設(shè)備，才能避免輸變電設(shè)備受到雷電的影響和破壞。避雷器在實際的使用過程中，可能會受到外界因素的印象，導(dǎo)致避雷設(shè)備的損壞，需要我們進(jìn)行合理的診斷和檢修工作，以MOA為研究對象，進(jìn)行聯(lián)合診斷的具體應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：避雷器;帶電檢測;停電試驗;聯(lián)合診斷

引言

避雷器狀態(tài)好壞直接決定了其保護(hù)性能的優(yōu)劣，因此有必要探索快捷有效地狀態(tài)診斷方法。目前，對金屬氧化物避雷器（MOA）的測試主要手段是停電預(yù)防性試驗和帶電檢測。然而，傳統(tǒng)預(yù)防性試驗的局限性也越來越明顯，主要體現(xiàn)在預(yù)防性試驗需停電進(jìn)行，工作量大;預(yù)防性試驗是按固定周期開展，導(dǎo)致不能及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣缺陷，無法及時掌握設(shè)備狀況，影響設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果準(zhǔn)確性。對避雷器而言，帶電檢測項目主要包括阻性電流檢測和紅外熱成像技術(shù)，它們具有不停電、快捷、靈敏度高及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。特別是兩者結(jié)合起來可快速查出避雷器缺陷，提高避雷器缺陷成功診出率。

1MOA停電試驗和帶電檢測的概述

1.1MOA離線式帶電檢測法

當(dāng)測試儀不是一直接入測量回路，僅在需要進(jìn)行測量時才將其接入回路中時，宜選用離線式帶電檢測法。離線式帶電檢測法具有很多優(yōu)點，包括測量精度高、測試項目全面等。三次諧波法、補(bǔ)償法是經(jīng)常選用的測量方法。因受多方面的影響作用，如實際阻性電流值和各種避雷器三次諧波分量之間的不確定關(guān)系、系統(tǒng)三次諧波的影響作用等，大大降低三次諧波法的測量精度，目前人們越來越少使用三次諧波法。MOA離線式帶電檢測法也存在一些不足和缺陷，即在高于220kV系統(tǒng)中使用一些MOA離線式檢測儀時，因為三相避雷器之間會出現(xiàn)互相干擾問題，也就是說通過電壓互感器得到的參考電壓的相位和避雷器底部泄漏電流的相位二者發(fā)生位移現(xiàn)象，產(chǎn)生比較大的測量誤差，根據(jù)一般變電站中MOA的排列模式，A相MOA阻性電流的測量值過大，C相MOA阻性電流的測量值過小，如果過于嚴(yán)重時，極有可能無法測量電流值，因此只有選用移相器，同時利用示波器來對阻性電流的波形進(jìn)行觀測，才能夠進(jìn)行精準(zhǔn)測量。針對測量結(jié)果遭受三相避雷器之間相間干擾的影響問題，研制出了一些儀器設(shè)備。其基本原理為將MOA阻性電流非線性特性作為主要依據(jù)，以對補(bǔ)償電壓的相位進(jìn)行明確，對補(bǔ)償度進(jìn)行自動調(diào)整。因為屬于自動補(bǔ)償，在整個測試過程中，無需對參考電壓信號進(jìn)行取用，因此三相避雷器之間相間干擾問題便能夠得到有效解決，同時在使用過程中，變得更為安全和方便。

1.2選用紅外線熱成像技術(shù)進(jìn)行測試

在進(jìn)行常規(guī)的MOA檢驗工作中，會受到各種因素的影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性大幅度下降，為此出現(xiàn)了火外線熱成像技術(shù)，這種檢測技術(shù)具有很高的精準(zhǔn)度，可以滿足測試的要求。正常情況下的MOA進(jìn)行熱成像檢測，會顯示出溫度較為均勻的特點，主要特征是上不的溫度較整體稍微高點。這種技術(shù)首先可以測試MOA的受潮性，因為避雷器在受潮以后，部分元件的發(fā)熱性會增強(qiáng)。因為部分元件受潮的原因，其他沒有受潮的元件需要承受更大的電壓，這就會導(dǎo)致所有的元件溫度上升，通過紅外線技術(shù)既可以檢查到該情況。MOA在受到太陽或者其他光源的照射時，會出現(xiàn)元件溫度的上升情況，這種情況會嚴(yán)重影響檢測的準(zhǔn)確性，需要我們避開光源的照射情況，可以選擇晚上進(jìn)行檢測，可以避免太陽的照射，還需要將照明設(shè)備進(jìn)行關(guān)閉，這才能保證測量的精準(zhǔn)度。

1.3自動邊補(bǔ)方式下阻性電流的異常檢測

（1）自動邊補(bǔ)方式下阻性電流異常檢測的判定原理為：1）A、C相避雷器數(shù)據(jù)異常的判斷原理當(dāng)避雷器中A相、C相避雷器其中之一出現(xiàn)異常現(xiàn)象時，lC超前IA的角度φCA便會出現(xiàn)變化，同時A相補(bǔ)償角度也會隨之發(fā)生變化。2）B相避雷器數(shù)據(jù)異常的判斷原理針對A、C相，自動邊補(bǔ)技術(shù)只對其進(jìn)行角度的適當(dāng)補(bǔ)償，不會補(bǔ)償B相，因此，禁用補(bǔ)償方式下的B相試驗數(shù)據(jù)和選用自動邊補(bǔ)技術(shù)下的B相數(shù)據(jù)差不多是一樣的。所以，在B相避雷器出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，宜選用縱橫分析法，互相比較分析歷年檢測的阻性電流角度、全電流、峰值等，以對B相避雷器的狀態(tài)變化情況進(jìn)行判斷。（2）自動邊補(bǔ)方式下阻性電流的異常檢測分析在對該變電站35kV1號電容器避雷器進(jìn)行阻性電流帶電檢測后發(fā)現(xiàn)，歷次檢測值和試驗數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)比較明顯的不同，A相全電流出現(xiàn)變大現(xiàn)象、阻性電流變大、檢測電流超前、電壓角度變小，而B相、C相全電流幾乎未發(fā)生變化。

2避雷器帶電檢測與停電試驗的聯(lián)合診斷應(yīng)用

2.1避雷器出現(xiàn)故障的原因

第一，在運行過程中，該組避雷器中的瓷瓶和下金屬法蘭兩者之間的防水密封膠因劣化，發(fā)生起皮、開裂現(xiàn)象，導(dǎo)致在瓷瓶與法蘭交接處堆積滲入大量水分，大大降低防水密封膠的性能。第二，因受多種因素的影響，如溫度因素等，在不均勻應(yīng)力作用下，瓷瓶出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。隨著MOA的不斷持續(xù)運行，出現(xiàn)越來越多的裂紋，導(dǎo)致MOA內(nèi)部不斷進(jìn)入水分，水汽在受熱上浮以后，蓋板上產(chǎn)生黑褐色銹蝕，同時在內(nèi)壁出現(xiàn)大量水珠。第三，因MOA中進(jìn)入大量水分，造成MOA的閥體出現(xiàn)受潮劣化現(xiàn)象，大大增大泄漏電流，進(jìn)而下部金屬法蘭和下部閥片出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。電阻片的絕緣性能在熱作用下，其劣化變得越來越嚴(yán)重，大大增大泄漏電流，如此不斷惡性循環(huán)，造成電阻片放電，最終避雷器出現(xiàn)多種故障問題。

2.2MOA的階梯檢測

根據(jù)上述的研究檢測，我們已經(jīng)知道該MOA存在很嚴(yán)重的故障問題，需要對MOA進(jìn)行拆裝，在解體工作進(jìn)行前，該MOA從內(nèi)部流出了大量的積水，這說明內(nèi)部已經(jīng)存在大量的積水，該MOA的密封性已經(jīng)被完全破壞。我們將MOA的外部裝置進(jìn)行拆卸后發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量的腐蝕情況，且內(nèi)部的水珠較多。經(jīng)過不斷的拆卸工作，我們找到了該MOA的主要故障原因，內(nèi)部的電阻片受到水汽的不斷侵蝕和腐蝕，導(dǎo)致泄露電流的持續(xù)上升，主要故障原因為水汽的持續(xù)侵蝕，導(dǎo)致內(nèi)部的結(jié)構(gòu)受潮。

2.3紅外熱像的檢測

上述文章已經(jīng)對該檢測技術(shù)進(jìn)行了具體的分析研究，該技術(shù)具有很多應(yīng)用優(yōu)勢，可以精準(zhǔn)的檢測出MOA的內(nèi)部故障和運行情況，本文首先選擇該技術(shù)作為帶電檢測方法，進(jìn)行該避雷器的各部分溫度檢查分析。根據(jù)實際的紅外檢測工作，我們將該變電站四個MOA的各項避雷器溫度進(jìn)行了測量，根據(jù)測量結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)3號MOA的避雷器存在問題，出現(xiàn)了溫度的大幅度變化，說明3號MOA的A相避雷器出現(xiàn)了故障問題，需要我們的分析解決，接下來需要進(jìn)行停電的試驗工作，才能制定出合理的檢修計劃。

結(jié)語

避雷器采取紅外精確測溫、全電流和阻性電流測試能有效發(fā)現(xiàn)運行中避雷器的潛在缺陷，兩者相結(jié)合，互相驗證，能夠為避雷器狀態(tài)檢修提供一定參考。當(dāng)避雷器閥片受潮不嚴(yán)重時，與歷史數(shù)據(jù)相比，表現(xiàn)為全電流變化不大但阻性電流增加明顯，因此應(yīng)重視避雷器阻性分量的變化，對異常數(shù)據(jù)采取縱向及橫向進(jìn)行對比分析。

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