一起500kV避雷器测试数据异常分析

肖 华 王培鹏（国网四川省电力公司检修公司，四川 成都 610000）



一起500kV避雷器测试数据异常分析

肖 华 王培鹏
（国网四川省电力公司检修公司，四川 成都 610000）

摘 要：笔者针对一起500kV变电站线路避雷器直流1mA参考电压测试结果异常情况，通过避雷器计数器动作情况、带电检测数据、解体检查测试等分析异常原因，确认电压异常原因为避雷器阀片损坏。通过对避雷器数据的分析和实践证明，带电测试是发现其运行缺陷的有效途径。本文还提出了避雷器的日常维护、测试建议。

关键词：500kV避雷器；带电测试；数据异常；氧化锌阀片

氧化锌避雷器因其具有良好的非线性特性、动作迅速、通流容量大、残压低、无续流，且结构简单、可靠性高、寿命长、维护简单和体积小等优点，已广泛运用在各电压等级的变电站内。为了及时发现氧化锌避雷器在运行中受潮、老化及其它隐患，避雷器在雷雨季节前、后均应开展带电检测，测试避雷器全电流及阻性电流值，停电时按检修周期开展直流1mA参考电压测试本体及底座绝缘电阻测试等测试项目。本文对一起500kV避雷器直流1mA参考电压测试结果异常情况结合避雷器带电测试数据、避雷器解体及测试等进行了分析，找到了避雷器数据异常的原因，并给出了避雷器的日常维护、测试建议。

1 测试情况介绍

某500kV变电站在进行其中一条出线避雷器例行试验时发现该避雷器B相试验数据异常，为了确保测试的准确性，排除外界因素干扰，对避雷器进行了清洁和屏蔽干扰因素，测试结果仍然如表1所示，初步确认该避雷器异常，需进一步解体分析原因。该避雷器1997年6月出厂，型号Y20W1-444/1105W，试验数据如表1、表2。

避雷器直流1mA参考电压测试标准为：（1）75%IU1mA时泄漏电流≤50 （μA）；（2）U1m A初值差不超过±5%。从表1看出B相上、中、下三节U1mA初值差都已经超过规程标准。该避雷器全电流和阻性电流厂家标准分别为：全电流≤5mA，阻性电流≤1mA。根据表2可以看出全电流和阻性电流均在厂家标准范围内，但B相同A、C相相比全电流和阻性电流都所有增加。其中全电流增加27.81%，阻性电流增加21.07%。全电流的变化可以反映出避雷器的受潮、内部元件接触不良、严重老化等缺陷，阻性电流的变化能较灵敏的反映阀片的初期老化。

图1 均压杆和均匀电容

图2 取下的氧化锌阀片

表1 避雷器直流1mA测试数据

表2 避雷器2013年带电检测试验数据

2 解体情况介绍

对该B相避雷器中节进行了解体，查找1mA直流电压偏低的原因。避雷器两侧防爆膜完好。打开密封时听到气体喷出的声音（正压），避雷器内部装有干燥剂，呈干燥状态，表明避雷器内部密封良好，无受潮现象。将避雷器内部从瓷套中抽出，避雷器内部电阻片由绝缘拉杆、夹板固定并用弹簧压紧，以防松动，保证可靠的电气连接。不同位置处的氧化锌电阻片电压偏差不相等，避雷器上节距地面较高，其内部氧化锌电阻片对地电容与下部氧化锌电阻片的对地电容差别较大，一般采用加装均压环来减小上部氧化锌电阻片的电压偏差，但并非所有的避雷器都可以通过加均压环的方式将氧化锌电阻片的电压偏差限制在-10%～10%，由于该避雷器设有均压电容器管，均压电容器管和电阻片并联，根据电位分布在适当的位置加入均匀电容能更有效的补偿因不同高度引起的电位分布不均匀，如图1所示。在取出避雷器内部结构时发现电阻片有一片开裂，有放电痕迹，如图2所示，该避雷器中节共有电阻片47片，串联叠放而成，断裂电阻片为从下至上第22片。

3 原因分析

三相避雷器的上、中、下三节均大于10000MΩ，大于规程标准2500MΩ；结合解体中防爆膜完好、干燥剂呈干燥状态可以判定避雷器没有受潮。

避雷器直流1mA参考电压厂家标准为≥597kV，三节的电阻片组数相同，平均到每节应该≥199kV，该避雷器每节均为47片电阻，平均到每片应承受4.23kV，而中节所测值为137.5kV，解体后对所有阀片分别测量直流1mA电压及I75%电流，仅10片在合格范围内，断裂一片，其余36片的直流1mA电压在2.0kV～3.9kV范围内，I75%电流在210μA～520μA，表明避雷器阀片有劣化现象。又结合该站提供的资料，此条线路避雷器在2013年7月计数器发生过动作，7月是雷雨季节，初步判断该避雷器在7月计数器动作时遭受了雷电冲击，电阻片第22片在遭受冲击时断裂，引起避雷器内部电场分布改变，其他阀片承受的电压有所增加，从2013 年7月运行至2014年4月，电阻片因承受的电场分布改变及电压增加在近10个月的运行中导致电阻片老化逐渐加剧。结合以上资料分析判定直流1mA参考电压偏低的原因是由于电阻片断裂及断裂，电场改变后阀片承受电压加剧导致老化引起的。

结语

（1）避雷器全电流的变化可以反映出避雷器的受潮、内部元件接触不良、严重老化等缺陷，阻性电流的变化能较灵敏的反映阀片的初期老化。所以对避雷器开展带电测试并分析测试数据非常重要，分析避雷器带电测试数据是否合格除了参考厂家技术标准外，还应和上次的测试数据、同相之间的数据进行对比分析。

（2）应关注避雷器的动作情况并监测避雷器泄漏电流。若发现泄漏电流增长＞10%；或三相泄漏电流数值差值＞20%；或指针抖动，要及时汇报并处理监测仪损坏、避雷器底座绝缘不良等影响泄漏电流监测的缺陷，且在缺陷处理前应缩短带电测试周期。

（3）对避雷器试验中遇到的异常数据，不能因为在规程合格范围内就不引起注意，应多结合其他带电测试等数据进行分析，综合判断避雷器状态。

参考文献

［1］周志敏.金属氧化物避雷器的分类与应用［J］.电瓷避雷器，2002（3）：32-35.

［2］ DL/T596-1996，电力设备预防性试验规程［S］.

［3］韩社教，戴栋，马西奎，张西元.应用有限元法计算氧化锌避雷器电位分布［J］.中国电机工程学报，2001，21（12）：105-108，114.

［4］孙浩，李兴文.500kV瓷套式氧化锌避雷器电位分布的有限元分析与实验研究［J］.高压电器，2010，46（3）：23-27.

［5］李国富，樊力.无间隙氧化锌避雷器电阻片电压分布的计算［J］.电网技术，1998，22（7）：31-34.

［6］司增彦.一起110kV氧化锌避雷器（MOA）事故的原因分析及对策［J］.高压电器，2005，10（5）：399-400.

［7］蒋国雄，邱毓昌.避雷器及其高压试验［M］.西安：西安交通大学出版社，1989.

［8］杨殿成，李秉睿.一例500kV避雷器缺陷数据的分析及思考［J］.电瓷避雷器，2009，229（3）：43-46.

中图分类号：TM862

文献标识码：A