避雷器1mA电压试验时泄漏电流超标原因分析

避雷器1mA电压试验时泄漏电流超标原因分析

于炜恒管印许允强

（内蒙古电力公司锡林郭勒电业局内蒙古锡林郭勒盟026000）

摘要：避雷器是变电站内的重要一次设备，可以保护电气设备免受一次过电压的侵害。本文对1mA参考电压值及0.75倍1mA参考电压下的泄漏电流值超标的避雷器进行了处理，在排除了各种影响因素复测后，判断该避雷器为内部阀片受潮故障，最后进行解体检查验证了判断的正确性，为同类设备的试验检查提供了参考。

关键词：避雷器；泄漏电流；阀片；受潮

引言

避雷器是电力系统中用来保护各种电气设备免受过电压的电气产品，其作用是吸收大气过电压和内部过电压，当传人变电站的雷电冲击波超过避雷器的保护水平时，避雷器放电，将雷电流经良导体安全引入大地，使电气设备免受破坏。变电站母线各段均装有避雷器，因此，避雷器运行质量好坏，对电网安全稳定运行具有重要作用。本文就避雷器1mA电压测试试验中发现的泄漏电流超标现象进行了原因分析。

1案例经过

2018年4月，在对某110kV变电站某110kV避雷器进行例行试验过程中，发现其B相直流1mA电压和泄漏电流均超出标准值，因而对可能造成的原因进行逐一排查，在对避雷器表面进行了擦拭、干燥处理并加装了屏蔽线，排除表面泄露及环境影响因素后，试验数据依然超标。之后对避雷器进行解体检查，最终发现其内部密封受损，导致受潮。

2异常原因分析

2.1异常发现过程

2018年4月，在对某110kV变电站某110kV避雷器进行例行试验过程中，试验人员发现其B相直流1mA电压（U1mA）比A、C两相的电压值均小很多，且比上次试验值小很多，厂家给值为不小于148kV，且本次试验中B相0.75U1mA下的泄漏电流为89μA，比A、C两相的泄漏电流大很多，已超过规程标准[1]，绝缘特性降低明显。具体数据如表1：

2.2影响因素排查

表12015年与2018年某110kV避雷器1mA电压试验数据对比

（1）污秽的影响。避雷器表面的污秽，会影响电阻片柱的电压分布[2]，从而导致泄漏电流增加。测试前已将避雷器表面擦拭干净，可以排除污秽造成的影响。

（2）空气湿度大的影响。当空气湿度较大时，避雷器的泄漏电流会明显增加。试验当天，天气干燥，空气湿度在40%左右，可以排除空气湿度大带来的干扰。

（3）温度因素的影响。避雷器内部空间狭小，不能及时散热，当电阻片的温度升高时，就会导致避雷器的阻性电流增大。试验温度在19-23℃，可以排除温度的影响。

为避免测量中各种因素带来的影响，我们采取以下几项措施后进行复测：①将避雷器表面擦拭干净，排除表面污秽对泄漏电流带来的影响；②将避雷器用吹风机吹干，排除表面潮湿对泄漏电流带来的影响；③使试验高压引线与避雷器的夹角约为90度[3]；④加装屏蔽线。最终测试数据如表2所示。

表2对某110kV避雷器B相处理前后1mA电压试验数据对比

从表2中，可以看到采取措施后，泄漏电流有了一定的下降，但1mA电压仍不满足厂家要求，且0.75倍1mA电压下的泄漏电流值仍然超出规程要求（规程要求0.75倍1mA电压下的泄漏电流值不大于50μA），这排除了以上的干扰因素，判断可能是避雷器本身存在氧化锌阀片劣化或者受潮的情况。

2.3异常原因分析

在排除各种干扰因素的影响后，复测的结果依然超标，判断该避雷器本身存在氧化锌阀片劣化或者受潮情况。氧化锌避雷器用硅橡胶作为避雷器封壳，封壳质量低劣、生产厂家采用的技术不完善或采用的密封材料抗老化的性能不稳定时，在温差变化较大或运行时间接近产品寿命后期，易造成其密封不良。避雷器的两端加工粗糙，使潮气或水分侵入，造成内部绝缘损坏，加速电阻片的劣化而引起损坏。无间隙氧化锌避雷器阀片的均一性差，使电位分布不均匀，运行一段时间后，部分阀片首先劣化。

为查明原因，对该避雷器进行解体检查。解体前检查避雷器外观，避雷器外套硅橡胶部分无明显老化，外部良好。打开避雷器的金属顶盖，检查并无受潮现象和放电痕迹。将避雷器本体绝缘解剖后，发现下法兰内表面已锈蚀，底座绝缘垫完全受潮。将避雷器阀片及金属垫片取出后，发现阀片及金属垫片受潮明显，个别阀片边釉破损。

通过解体检查，确定避雷器底部护套有受潮侵入点，首先是最下端阀片受潮裂化，然后逐步发展至中下部电阻片裂化。根据检查情况，上部电阻片尚未受潮。当已受潮阀片泄漏电流增大到一定值时，直流1mA参考电压将快速下降直至失效；当电阻片裂化数量达到一定值时，剩余的电阻片将无法承担工频运行电压，造成避雷器损坏并形成接地故障。根据受潮部位及内部受潮情况，确定避雷器在运输过程中，受到过强烈的外力作用，破坏了下法兰处的密封结构，影响了其密封性能，潮湿空气从避雷器底部进入本体，导致其直流1mA参考电压下降、泄漏电流和阻性电流增大。

3结语

此次氧化锌避雷器泄漏电流超标是一起典型的避雷器内部阀片受潮导致绝缘性能降低的案例，通过停电试验，及时发现了设备缺陷，避免了缺陷的进一步发展。为防止此类故障的再次发生，今后可以采取以下措施。

（1）加强避雷器设备的运输管理，减小运输过程中避雷器在外力作用下遭到破坏的几率，严格履行验收手续，防止避雷器带病投运。

（2）强化避雷器的运行巡视检查，当避雷器的缺陷趋于严重时，其泄漏电流表的表计读数将明显增大。若巡视遇此类情况，应立即采取有效的测试手段，及时发现并消除设备运行隐患。

（3）对避雷器定期进行阻性电流带电检测和红外测温工作，并做好停电例行试验工作，当数据异常时要综合分析，逐项排除，并结合其他试验项目进行判断，必要时必须进行更换处理。

参考文献

[1]Q/GDW1168—2013输变电设备状态检修试验规程[S].

[2]赵丹丹,周越,张嘉旻等.外部因素对金属氧化物避雷器特征参量的影响研究[J].电瓷避雷器,2017(06):32-37.

[3]陈天翔,王寅仲,海世杰等.电气试验[M].北京：中国电力出版社,2008.