110kV氧化锌避雷器泄露电流超标原因分析

(整期优先)网络出版时间:2021-09-13
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110kV氧化锌避雷器泄露电流超标原因分析

罗光宇 李锐

重庆渝浩水电开发有限公司 重庆 武隆 408500

摘要:针对渝浩水电公司110kV线路A相氧化锌避雷器泄漏电流严重超标缺陷情况,对避雷器进行了更换及预试,介绍了影响氧化锌避雷器直流泄漏电流的因素,并分析氧化锌避雷器泄漏电流超标的原因,针对实际情况提出如何提高重庆渝浩水电公司氧化锌避雷器运行的可靠性以及运维注意事项。

关键词:直流泄露电流;氧化锌避雷器;超标;运维注意事项

引言

氧化锌避雷器大量利用于高压电气设备及电力线路,氧化锌避雷器是利用氧化锌良好的非线性伏安特性,使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(微安或毫安级);当过电压作用时,电阻急剧下降,泄放过电压的能量,达到保护的效果。而氧化锌避雷器泄露电流测试是判断避雷器是否正常工作的重要手段,泄露电流超标可反应出氧化锌避雷器内部绝缘损坏,阀片老化。

1 避雷器本体试验

2020年3月,渝浩水电公司进行110kV线路避雷器进行直流1mA参考电压及0.75倍该电压下的泄漏电流测试过程中,发现线路A相避雷器泄漏电流严重超标,表1为110kV线路A相避雷器泄漏电流测试历史数据。

表1 A相避雷器泄漏电流测试数据

时间

本体绝缘(GΩ)

U1mA/kV

I0.75U1mA/μA

实测

要求

实测

要求

实测

要求

2017年

450

>2.5

151.8

≥157

9.9

<50

2019年

550

>2.5

154.6

≥157

10

<50

2020年

84

>2.5

103.8

≥157

574

<50

由上表数据显示,该相避雷器绝缘电阻,直流1mA参考电压较17年、19年试验数据严重降低,75%参考电压下的泄漏电流明显增大,该避雷器直流1mA参考电压为103.8kV,而标准规定值为157kV,偏差大于±5%,数据不合格,0.75%U1mA电压下的泄露电流为574μA,远大于规程限制值50μA,数据不合格,本体绝缘电阻84GΩ,大于规程要求2500MΩ,数据合格,但较以往绝缘大幅降低,由直流1 mA 下的参考电压不合格,大致可判断该避雷器存在的缺陷是由受潮或老化导致。

2 影响泄漏电流大小的因素

氧化锌避雷器绝缘击穿或现场爆炸事故对电力安全生产造成较大影响,因此为保证其安全运行,及时发现处理缺陷隐患,每年都要在雷雨季节前对其进行预防性试验。在现场进行氧化锌避雷器直流泄漏电流测试时,往往会受到污秽、温度、湿度、均压环、高压试验导线 以及其它外界因素影响,给试验数据带来较大误差,导致对测试结果的误判或错判。因此,在现场进行避雷器试验中,应针对本厂设备环境及特点采取相应措施,减少外界因素干扰对测试结果的影响,从而正确判断设备状况。

2.1 污秽对泄漏电流的影响

氧化锌避雷器外表面的污秽,除了对电阻片柱的电压分布的影响而使其内部泄露电流增加外,其外表面泄漏电流对测试精度的影响也不能忽视。环境及污秽程度的不同,其外表面的泄露电流对测量的影响也不同,由于避雷器的阻性电流本身较小,因此较小的泄露电流也会给测试结果带来误差。

2.2 温度对泄漏电流的影响

泄漏电流的测试与其他绝缘试验相似,温度对其 测量结果有显著影响。通常氧化锌避雷器阀片的U1mA的温度系数约为0.05%~0.17%,即温度每增高10℃,U1mA约降低1%。由于温度对泄露电流测量有一定影响,应将测量结果在相同温度下进行比较。

2.3 湿度对泄漏电流的影响

潮湿的情况下会使避雷器外套泄漏电流增大,如 果避雷器密封不严还会引起芯体电流明显增大,特别是在雨雪天气,泄露电流成倍增长。避雷器泄漏电流增大主要是由于自身电容和对地电容,避雷器的芯体 对瓷套、法兰等均有电容,湿度变化时会使外套表面 物理状态发生变化,泄漏电流也随之变化。

3 解体检查

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1 底部法兰积水且锈蚀严重 图2 底部法兰密封胶呈晶体粉末状

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3顶部弹簧明显锈蚀且潮湿 图4 上部电极锈蚀严重

4 缺陷原因分析

在检查时发现避雷器表面脏污较严重,避雷器外部附着青苔泥垢等,拆卸避雷器时发现底部螺栓存在轻微锈蚀,且避雷器底部法兰螺栓较松动,密封较差,对避雷器进行分解检查,底部法兰打开后内部有较多积水,且内部锈蚀较严重,法兰密封胶老化严重,呈白色晶体状,用手轻拧即成粉末,丧失密封作用,打开上端盖后发现内部弹簧,电极等部件均已锈蚀,并明显潮湿,可基本判断避雷器顶部及底部密封性降低,潮气随着密封性降低侵入避雷器内部,导致缺陷发生。

按照设备交接试验报告来看,避雷器1mA参考电压为151.8kV,也未达到157kV的标准值规定,可以考虑试验期间环境因素及试验方法的影响,但也可能存在避雷器出厂时存在缺陷,并且该避雷器安装在户外出线平台,处于山地,气候潮湿,降雨丰富,也是导致出现泄漏电流增大的原因。

5 运维注意事项及预防措施

(1)运维人员日常加强巡视检查,特别是户外的避雷器,做好日常红外测温工作,并做好周期性的记录。

(2)开展避雷器检修的时候,严格按照规程要求对该批次同型号避雷器进行预试,确保试验数据的准确性及真实性,对比历年的试验数据分析避雷器运行情况,及时发现避雷器劣化问题。

(3)检修专业结合停电对该类型避雷器进行密封情况的专项检查维护。

参考文献

[1]110kV某变电站氧化锌避雷器缺陷原因分析与处理[J],电工技术,2019(19):70-71

[2]DL/T596—1966 电力设备预防性试验规程[S]

作者简介:罗光宇(1996-);男;助理工程师;电气一次设备管理。

李锐(1995—);男;助理工程师;水电站运行管理。


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