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摘要：針對3起金屬氧化物避雷器運行中持續(xù)電流檢測異常故障，通過設(shè)備帶電和停電試驗數(shù)據(jù)分析，結(jié)合設(shè)備解體情況，確定故障原因為金屬氧化物避雷器內(nèi)部閥片受潮、老化，形成放電通道，系廠家制作工藝不過關(guān)。

避雷器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，對確保電網(wǎng)的安全運行有重要作用，系統(tǒng)內(nèi)普遍使用金屬氧化物避雷器，并聯(lián)在設(shè)備兩端，利用氧化鋅閥片的非線性特性，保護(hù)設(shè)備、電網(wǎng)免受瞬時過電壓、操作過電壓、外部過電壓的危害。金屬氧化物避雷器在運行電壓下，呈現(xiàn)高阻態(tài)，流過的電流僅為微安級，在電網(wǎng)出現(xiàn)瞬時過電壓、大電流時，呈現(xiàn)低阻態(tài)，能限制過電壓幅值，截斷續(xù)流。但是在實際運行中，避雷器長期受工頻電壓的作用，惡劣環(huán)境的影響，加之避雷器本身密封性能不好，極容易發(fā)生閥片老化、受潮故障。定期對避雷器進(jìn)行運行中持續(xù)電流檢測（全電流、阻性電流），能夠及時發(fā)現(xiàn)避雷器是否有受潮、閥片老化等故障。輔以直流1mA下參考電壓及75%該電壓下泄漏電流、絕緣電阻等停電試驗進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、故障判斷，給出合理建議。本文通過三起避雷器運行中持續(xù)電流檢測異常事故試驗數(shù)據(jù)分析，設(shè)備解體，確定故障原因，為類似設(shè)備異常處理提供參考。

1、事故象征

甲變電站運行部門反映2號變35kV側(cè)避雷器B相在線監(jiān)測表出現(xiàn)問題，檢修、試驗班組前往檢查、試驗，通過避雷器帶電測量運行中持續(xù)電流試驗發(fā)現(xiàn)2號變35kV側(cè)避雷器B相運行中持續(xù)電流相比于A、C相明顯偏大，為16589μA，而A、C相僅為170μA左右，與在線監(jiān)測表顯示數(shù)據(jù)一致。

乙變電站在進(jìn)行避雷器例行帶電測試時，發(fā)現(xiàn)該站1號主變35kV側(cè)避雷器C相運行中持續(xù)電流相比于A、B相明顯偏大，為987μA，而A、B相僅為170μA左右，同時B相在線監(jiān)測表指示數(shù)值接近1mA，和測試數(shù)據(jù)相符。兩日后進(jìn)行復(fù)測，C相全電流、阻性電流變的更大，同時Φ角變小，為1159μA，A、B相數(shù)據(jù)無變化。

丙變電站進(jìn)行避雷器例行帶電測試，發(fā)現(xiàn)382避雷器B相運行中持續(xù)電流相比于A、C相明顯偏大，為1883μA，而A、C相僅為170μA左右，在線監(jiān)測表卡針，指示數(shù)據(jù)錯誤。一小時后進(jìn)行復(fù)測，B相全電流、阻性電流明顯變大。

在避雷器例行帶電測試期間，連續(xù)出現(xiàn)三起相同避雷器故障，其中甲、乙變電站故障避雷器為同一廠家生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)著重分析故障原因，提出合理建議和預(yù)防措施，避免此類事故發(fā)生。

2、數(shù)據(jù)分析

由于氧化鋅閥片具有優(yōu)越的非線性特性，所以金屬氧化物避雷器在運行電壓下流過的電流很小，當(dāng)出現(xiàn)避雷器受潮、閥片老化時，非線性特性破壞，全電流、阻性電流會明顯增大。

依據(jù)《狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》規(guī)定：運行中持續(xù)電流檢測，阻性電流初值差≤50%，且全電流≤20%，通過同組間其他金屬氧化物避雷器的測量結(jié)果相比較作出判斷，彼此間應(yīng)無明顯差異。對甲、乙、丙三座變電站數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，三座變電站均為首次試驗，無歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向比較，但通過與同組間其他兩相橫向比較，有明顯差異。可以判定為避雷器受潮或閥片老化故障。

避雷器直流1mA下參考電壓及75%該電壓下泄漏電流是反映避雷器伏安特性曲線拐點位置的重要參數(shù)。參考電壓過高使被保護(hù)設(shè)備絕緣裕度降低，參考電壓過低使避雷器重復(fù)頻繁動作，損壞避雷器。一般情況下拐點出現(xiàn)在電流為1mA的位置，未到達(dá)拐點前避雷器呈現(xiàn)高阻值，接近絕緣狀態(tài)，到達(dá)拐點后避雷器呈現(xiàn)低阻值，接近導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)避雷器出現(xiàn)閥片受潮、老化現(xiàn)象時，直流1mA下參考電壓降低，拐點提前，避雷器頻繁動作，閥片性能下降，易形成短路放電通道。75%該電壓下泄漏電流主要是考驗避雷器是否受潮，一般規(guī)定小于50μA，若受潮則泄漏電流很大。

為準(zhǔn)確分析故障類型，對避雷器進(jìn)行直流1mA下參考電壓及75%該電壓下泄漏電流、絕緣電阻試驗，停電試驗發(fā)現(xiàn)故障避雷器直流1mA參考電壓明顯降低，小于73kV，最小的僅為6.3kV。絕緣電阻減小至9600mΩ，基座絕緣降低為0。依據(jù)《狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》規(guī)定：直流1mA下參考電壓及75%該電壓下泄漏電流測量，U1mA初值差不超過-5%~+5%且大于銘牌規(guī)定值，0.75U1mA泄漏電流初值差≤30%或≤50μA，基座絕緣電阻≥10mΩ。三支故障避雷器U1mA均大于銘牌規(guī)定值且0.75U1mA泄漏電流均大于50μA，基座絕緣電阻均小于10mΩ。乙變電站的故障避雷器U1mA僅為6.3kV，甚至無法檢測到0.75U1mA泄漏電流。

說明該避雷器閥片已經(jīng)失去非線性特性，失去了其在運行電壓下的絕緣作用。這對于電網(wǎng)來說是極為不利的，長時間的運行電壓也會使其絕緣繼續(xù)劣化，加劇事故發(fā)生的可能性，當(dāng)避雷器絕緣降低為0時，即該線路發(fā)生接地故障，導(dǎo)致失電。

綜上分析三支避雷器為本體絕緣受潮、劣化，氧化鋅閥片受潮、老化故障。

3、設(shè)備解體故障原因分析

3.1設(shè)備解體情況

為了驗證故障判斷是否準(zhǔn)確，對三支避雷器進(jìn)行了解體。

甲變電站故障避雷器基座處有明顯水珠滲出，內(nèi)部閥片表面有明顯放電燒黑痕跡，閥片表面有大量白斑，出現(xiàn)老化、銹蝕情況。乙變電站故障避雷器與A變電站情況相同，且劣化更嚴(yán)重，基座絕緣已損壞。丙變電站故障避雷器閥片已燒黑，頭部明顯銹蝕。

3.2故障原因分析

根據(jù)解體檢查情況，結(jié)合帶電檢測和停電試驗結(jié)果，分析損壞原因為廠家制作過程中質(zhì)量把控不到位，避雷器長期在戶外運行，經(jīng)受雨雪等惡劣天氣，密封性能下降，導(dǎo)致氧化鋅閥片受潮，泄漏電流增大。閥片受潮后閃絡(luò)電壓降低，在運行電壓下就可能發(fā)生閃絡(luò)，表面形成了明顯放電燒黑痕跡。氧化鋅閥片表面是鍍鋁層，受潮后形成相關(guān)鋁化合物，放電后燒灼產(chǎn)生白斑。

4、防范措施及建議

針對這三起避雷器運行中持續(xù)電流異常事故原因，提出以下建議及防范措施：

（1）避雷器作為電力系統(tǒng)重要的一次設(shè)備，廠家在制造過程中應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量把關(guān)，避免有瑕疵產(chǎn)品流入市場。

（2）避雷器在線監(jiān)測表在無故障情況下可以準(zhǔn)確反映避雷器運行中持續(xù)電流，運行人員在巡視過程中加強(qiáng)對避雷器的巡視，以便及時發(fā)現(xiàn)異常。

（3）試驗人員按照周期對避雷器進(jìn)行帶電和停電試驗，對有異常的避雷器提出合理建議，加強(qiáng)監(jiān)測。

5、結(jié)束語

避雷器直流1mA參考電壓及75%該電壓下泄漏電流是檢測避雷器性能的一項重要試驗，但是該項試驗只能在停電狀態(tài)下進(jìn)行，有一定的局限性，因此開展避雷器帶電檢測能夠及時監(jiān)測避雷器狀態(tài)，通過以上事例說明帶電檢測有異常的設(shè)備其直流1mA參考電壓也相應(yīng)發(fā)生了改變，說明其帶電檢測準(zhǔn)確性很高，有部分地區(qū)也已經(jīng)將帶電檢測完全取代了停電試驗。