許東亞 唐邦義 王強(qiáng) 李澤鋒

【摘 ?要】氧化鋅避雷器是電網(wǎng)中不可或缺的過(guò)電壓防護(hù)設(shè)備，其重點(diǎn)用來(lái)限制過(guò)電壓，保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。盡管氧化鋅避雷器的主要組成部件的制造水準(zhǔn)持續(xù)得到精煉，但是基于長(zhǎng)期承受工頻電壓、間歇性承受過(guò)電壓以及內(nèi)部受潮等不良因素，閥片的性能會(huì)逐漸劣化，泄漏電流不斷增加，從而導(dǎo)致溫度持續(xù)升高，最終造成電網(wǎng)事故。因此，研究可靠的對(duì)避雷器進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警的手段迫在眉睫。

【關(guān)鍵詞】氧化鋅避雷器;在線檢測(cè);故障預(yù)警

引言

目前國(guó)內(nèi)外MOA在線監(jiān)測(cè)的方法主要有：全泄漏電流監(jiān)測(cè)法、三次諧波檢測(cè)法、電容電流補(bǔ)償監(jiān)測(cè)法、基波阻性電流監(jiān)測(cè)法和溫度監(jiān)測(cè)法。通過(guò)這些方法實(shí)現(xiàn)對(duì)MOA性能狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。全泄漏電流法是早期MOA在線監(jiān)測(cè)廣泛使用的一種方法。

一、概況

1號(hào)主變壓器三側(cè)跳閘，現(xiàn)場(chǎng)檢查1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器C相壓力釋放通道口處噴開(kāi)。

二、1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器在線數(shù)據(jù)分析

1）1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器A相和B相的全電流和阻性電流數(shù)據(jù)曲線無(wú)明顯突變?cè)鲩L(zhǎng)趨勢(shì)，故障后數(shù)據(jù)降為0;1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器C相全電流數(shù)據(jù)在故障時(shí)刻瞬間增至5.85mA，全電流數(shù)據(jù)曲線突增，故障后數(shù)據(jù)降至0。通過(guò)在線數(shù)據(jù)曲線分析，C相避雷器內(nèi)部出現(xiàn)故障，導(dǎo)致全電流突增;A、B相全電流趨勢(shì)平穩(wěn)無(wú)異常。

2）1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器B相近一個(gè)月全電流數(shù)據(jù)顯示：全電流、阻性電流數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)平穩(wěn)，無(wú)異常增加及突變，設(shè)備故障停電后數(shù)據(jù)為0，判斷該相設(shè)備無(wú)異常。

3）1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器C相近一個(gè)月全電流數(shù)據(jù)顯示：10月2日17時(shí)之前全電流、阻性電流數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)平穩(wěn)，無(wú)異常增加及突變;17時(shí)之后全電流數(shù)據(jù)發(fā)生明顯增長(zhǎng)，17時(shí)39分?jǐn)?shù)據(jù)突變;阻性電流為負(fù)值此原因由于裝置采集全電流與基準(zhǔn)電壓角度偏差引起，由于裝置原理結(jié)構(gòu)原因所取參考電壓有兩部分組成，分別為站用電220伏市電和電壓互感器二次計(jì)量電壓組成，由于220伏電壓時(shí)有出現(xiàn)波動(dòng)會(huì)對(duì)避雷器所采集的基準(zhǔn)電壓造成角度偏差。

4）經(jīng)過(guò)分析1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器各階段阻性電流數(shù)據(jù)表，可將1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器C相缺陷發(fā)展分為4個(gè)階段進(jìn)行分析。

2.1?正常階段：設(shè)備投運(yùn)至2019年10月2日，該階段設(shè)備運(yùn)行正常，雖在運(yùn)行過(guò)程中避雷器全電流波出現(xiàn)波動(dòng)，但無(wú)較大增長(zhǎng)，未達(dá)到初值差要求，波形無(wú)畸變，且數(shù)據(jù)平穩(wěn)，數(shù)據(jù)基本于3.3～3.7區(qū)間內(nèi)波動(dòng)。

2.2?突變階段：2019年10月2日13時(shí)--2019年10月2日17時(shí)07分，該階段避雷器已明顯劣化，全電流開(kāi)始急速增加，波形進(jìn)一步畸變，電流出現(xiàn)持續(xù)增大情況，于2日17時(shí)39達(dá)到4.158mA，17時(shí)之后實(shí)際電流應(yīng)該還在明顯增加。

2.3?擊穿后：2日18時(shí)11分-2日20時(shí)52分，此時(shí)該間隔實(shí)際已停電，造成該階段在設(shè)備停電時(shí)，后臺(tái)數(shù)據(jù)上傳為0。

縱向分析：比較1號(hào)主變壓器750kV側(cè)避雷器C相投運(yùn)以來(lái)全電流數(shù)據(jù)，10月2日之前數(shù)據(jù)波動(dòng)在3.3至3.7之間，由于24小時(shí)時(shí)間段環(huán)境溫度影響，溫度高時(shí)全電流大，溫度低時(shí)全電流小，整體數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)全電流數(shù)據(jù)隨溫度平穩(wěn)波動(dòng)，無(wú)數(shù)據(jù)突增及突變現(xiàn)象，在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常，設(shè)備無(wú)異常;該相數(shù)據(jù)在2019年10月2日17時(shí)出現(xiàn)突增，pms系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)全電流4.158mA（后臺(tái)監(jiān)測(cè)機(jī)為5.85mA），較投運(yùn)時(shí)的3.425mA增加了21.4%（全電流超過(guò)20%偏差要求），直至17時(shí)39分全電流才首次達(dá)到4mA，歷史運(yùn)行最高值，隨后17時(shí)47分設(shè)備發(fā)生故障，由于在線監(jiān)測(cè)裝置采集周期為30分鐘，17時(shí)47分該時(shí)間點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)裝置未到采集上傳時(shí)間設(shè)定值，故裝置未采集到故障增長(zhǎng)趨勢(shì)，設(shè)備就已發(fā)生突發(fā)性事故。

橫向分析：剛投運(yùn)時(shí)，該間隔三相數(shù)據(jù)大致相同，隨著時(shí)間推移C相數(shù)據(jù)也未發(fā)生明顯增加，正常相A、B相數(shù)據(jù)未見(jiàn)明顯變化，到2019年10月2日C相數(shù)據(jù)發(fā)生突增現(xiàn)象，導(dǎo)致相間互差已超過(guò)37.5%（滿足偏差70%要求），10月2日之前在線數(shù)據(jù)均橫向比對(duì)誤差滿足規(guī)定要求值。

綜合分析：綜合橫向、縱向比對(duì)發(fā)現(xiàn)該設(shè)備投運(yùn)至故障發(fā)生前各項(xiàng)指標(biāo)均在合格范圍內(nèi)，無(wú)異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)告警，設(shè)備故障屬于突發(fā)性故障。

三、避雷器交接試驗(yàn)及帶電運(yùn)行后檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

1、查閱該避雷器交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)及投運(yùn)后帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)，均滿足設(shè)備運(yùn)行條件，無(wú)異常。

2、帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)與在線數(shù)據(jù)分析

因該組避雷器為新投設(shè)備，本次測(cè)試數(shù)據(jù)為第一次測(cè)試，無(wú)法比較阻性電流初值差;將帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)與在線數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，滿足比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。

四、原因分析及結(jié)論

主要有四點(diǎn);

（1）避雷器內(nèi)部部分閥芯受潮，因受潮閥芯數(shù)量較少，未對(duì)交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)及設(shè)備初期帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響;但隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致缺陷慢慢擴(kuò)大，最終致使避雷器擊穿。

（2）避雷器制造工藝不良，避雷器密封不良。查閱歷史天氣，9月16日莎車站下過(guò)雨，空氣濕度增大，泄漏電流增大，特別是當(dāng)避雷器密封不良時(shí)，避雷器閥芯受潮，避雷器泄漏電流會(huì)明顯增大。

（3）溫度的大小是影響避雷器泄漏電流大小的重要因素，溫度升高，避雷器散熱能力下降，電阻片溫度隨之上升，阻性電流及全電流增大。

（4）避雷器閥芯在帶電情況下會(huì)慢慢的自然老化。

綜上所述，造成該相避雷器擊穿的原因可能只要是設(shè)備出廠本身就存在密封不良、閥芯受潮等缺陷，設(shè)備帶電運(yùn)行后加之經(jīng)過(guò)雨水沖洗，閥芯受潮劣化，致使內(nèi)部電阻片、絕緣桿等受潮，各方面因素疊加最后導(dǎo)致避雷器擊穿。

五、處理措施及建議

1、加強(qiáng)金屬氧化物避雷器巡視及例行試驗(yàn)工作，加強(qiáng)對(duì)避雷器在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)工作，并積累在線監(jiān)測(cè)、帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析判斷。

2、加強(qiáng)基建工程避雷器現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收工作。此外交接試驗(yàn)需避雷器廠方提供壓力檢測(cè)專用工裝（壓力表頭及附件），逐臺(tái)檢測(cè)避雷器壓力并做好相關(guān)記錄。

參考文獻(xiàn)：

[1]王麗平.氧化鋅避雷器泄漏電流在線監(jiān)測(cè)裝置的研究.2015

[2]陳繼龍.氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試儀的研制及其應(yīng)用【J】，中國(guó)電力.2000

（作者單位：國(guó)網(wǎng)新疆檢修公司）