会晋Ⅱ线C相线路避雷器危急缺陷分析

会晋Ⅱ线C相线路避雷器危急缺陷分析

王云琴

（山西晋城供电公司048000）

摘要：高压避雷器的作用是限制电力系统中因雷电和系统操作产生的过电压，保护电气设备免受过电压危害。避雷器的泄漏电流是指在正常的额定电压下，避雷器工作时所流过的电流。当避雷器内部进水受潮，会引起泄漏电流指示增大，瓷套发热，如何诊断处理，本文对此进行分析。

关键词：避雷器；泄露电流；危急缺陷

500kV线路入口处的避雷器，主要作用是防止操作过电压造成的设备损害，同时对来自线路的雷电侵入波也起保护作用。避雷器正常情况下不导通，只流过很小的泄露电流，当作用避雷器上的电压达到动作电压时，避雷器导通，通过大电流，释放过电压，将过电压限制在一定水平，保护设备免受过电压危害。当避雷器内部受潮发热故障，将不能起到保护设备作用，并会引起爆炸，扩大事故。根据运行规程规定对避雷器动作次数和泄露电流表计每月例行检查记录两次，雷雨后应及时检查避雷器，并记录动作次数。

2017年6月1日，晋城500kV变电站运维人员在对本站避雷器例行检查中，发现500kV会晋Ⅱ线线路避雷器C相避雷器泄漏电流2.9A，其他两相2.2A，红外热像检测发现C相避雷器温度24度，其他两相21度，避雷器无异常声音，外观检查无异常，排除表计故障，判断为内部缺陷。规程规定，泄漏电流指示比原始值增大30%或三相相对误差超过25%，必须加强监视，增加巡视次数、做好记录；比原始增大50%，应立即汇报调度。随即汇报调度、领导、联系厂家，并对会晋Ⅱ线线路避雷器跟踪检测分析。运维人员每日三次检查C相避雷器泄露电流变化趋势，有无增大，并对避雷器本体红外成像，检测其温度变化，三相差值。

一、带电检测跟踪监测及分析

1、红外热像跟踪检测

6月1日至21日红外热像检测跟踪检测数据显示，C相温度30度上下范围波动，三相相差3K左右，波动范围较小。22日，C相避雷器温度40度，A、B两相避雷器温度33度，相差7K，温度突然增大，温差变大。相间温差超过1K，确定500kV会晋Ⅱ线线路避雷器C相避雷器存在危急缺陷。

对于型号规格相同的电压致热型设备（如避雷器），可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。用同类比较法和图像特征判断法，首先结合正常运行设备判断是否存在异常温度场，然后用允许温差或温升的判断依据确定，

2、运行中持续电流检测

6月1日-21日运行中持续泄露电流巡视检查数据A、B相2.2mA，C相3mA上下波动，变化范围不大。22日，C相突然增大到4.8mA，与初始值（2.1mA）相比已增大了128.57%；是正常相（2.2mA）的2.18倍。正常天气情况下，C相泄露电流表指示超标，读数超过1.4倍，认定为危急缺陷。

流过正常运行的氧化锌避雷器电流有阻性电流和容性电流组成，内部容性电流占主要成分，外部有瓷套很小的泄露电流。避雷器受潮或老化后，阻性电流（泄露电流）增大，是反应避雷器运行性能的一个重要指标。通过检测阻性电流的增大变化，可提高检测灵敏度。

3、试验分析

（1）根据《带电设备红外诊断应用规范（DL/T664-2008）》要求“氧化锌避雷器温差0.5-1K属电压致热型缺陷”“电压致热型设备的缺陷一般定义为严重及以上缺陷”“电压致热型设备应加强监测并安排其他测试手段”“电压致热型设备缺陷明显时应立即消缺或退出运行”，避雷器的红外成像正常为整体轻微发热，自上而下温度递减；当三相之间存在温差；单相避雷器的上下节之间存在温差；即使设备外部存在较小温差也有可能存在严重缺陷，当温差在0.5－1K以上时，应引起注意。500kV会晋Ⅱ线线路避雷器C相发热明显，呈典型避雷器受潮发热缺陷，温差超过1K，且故障发展迅速，属危急缺陷。

（2）根据《输变电状态检修试验规程（Q/GDW1168-2013）》5.16.1.4要求“阻性电流初值差不大于50%，且全电流不大于20%”；《变电设备带电检测工作指导意见（运检一[2014]108）》“当阻性电流增加一倍时，必须停电检查”，500kV会晋Ⅱ线线路避雷器C相6月22日运行中持续电流突变，与初始值相比已增大了128.57%，超出规程规定的注意值，表明避雷器内部缺陷恶化。经汇报调度、领导，联系厂家，认为C相避雷器不适合继续运行，申请紧急停电更换会晋II线C相线路避雷器。

避雷器内部阀片进水受潮导致泄漏电流增大，内部温度升高，传导到避雷器外部，引起局部瓷套温度升高。观察泄漏电流表计变化并利用红外诊断技术，在不停电情况下，及早发现设备缺陷，提前采取措施。

发现避雷器存在故障，巡视时注意避雷器有无异常声响，不要距离避雷器太近，不要长时间停留在避雷器附近。

二、厂家分析

厂家于6月1日到达现场，勘查现场同一厂家9台500kV避雷器情况，经现场检查，下法兰均无排水槽，其中会晋II线C相避雷器红外测温显示最高温度比其他相高（4-5）K，C相避雷器全电流3mA，其他两相全电流2mA，比其他相高近1mA。

500kV氧化锌避雷器的器身高，杂散电容大，整体电压分布不均匀，因此，多节避雷器各节并联装设不同数值的电容器，改善电位分布。在50Hz持续运行电压作用下，影响通过避雷器全电流大小的因素为避雷器内部电阻片自身电容量C.当500kV避雷器正常状态时，通过避雷器的全电流为2mA，电阻片单片电容量为2600pF，电阻片数量133；当避雷器由于各种原因导致电阻片损坏时，通过避雷器的全电流为3mA，电阻片单片电容量为2600pF，电阻片数量88。

即故障避雷器电阻片数量为88片，比正常状态避雷器的电阻片少了45片，相当于1节避雷器元件的电阻片数量。相当于只有三分之二的电阻片承受运行电压。

得出结论：通过运行中持续电流计算出电阻片损坏45片，运行电压下荷电率达到1.09，从红外测温数据和检测器表计显示全电流数据分析，会晋II线C相避雷器内部已经受潮，并且受潮情况较为严重，初步判断该避雷器还可运行约10天左右。在此期间，需持续检测会晋II线C相避雷器泄漏电流表计数据是否有增大趋势。

三、综合分析

根据国网运检部对500千伏避雷器专项隐患排查要求，晋城站500kV会晋Ⅱ线线路避雷器、500kV会晋Ⅱ线线路高压并联电抗器避雷器属文件中提到的同批次产品。厂家进行现场排查发现上述6台避雷器均未打排水槽，按照文件要求需对上述避雷器全部更换。

通过《输变电状态检修试验规程（Q/GDW1168-2013）》《带电设备红外诊断应用规范（DL/T664-2008）》《变电设备带电检测工作指导意见（运检1[2014]108）》分析试验数据并结合厂家分析结论判断500kV会晋Ⅱ线线路避雷器C相避雷器阀片受潮所致的典型电压致热型危急缺陷，且6月22日500kV会晋Ⅱ线线路避雷器C相避雷器与正常相温差及运行中持续电流发生突变，避雷器继续劣化，立即停电消缺。

参考文献：

[1]《带电设备红外诊断应用规范（DL/T664-2008）》

[2]《输变电状态检修试验规程（Q/GDW1168-2013）》

作者简介：

王云琴，女，1979年09月出生，1998年毕业于太原电力学校，2008年毕业于山西大学（本科），高级技师，国网晋城供电公司检修公司变电运维专业