主变高压侧避雷器缺陷分析不足造成的主变三侧跳闸

张 硕，张向宇，杨广杰，韩永进，尹献杰

（国网河北电力有限公司邯郸供电分公司，河北 邯郸 056035）

1 变电站运行方式

该站有220 kV、110 kV、35 kV三个电压等级，3台220 kV主变并列运行，110 kV中压并列运行，35 kV低压侧分列运行。

2 设备投运后年度试验情况

进行例行试验时，对该站台主变及各侧出口避雷器进行试验。试验项目包括绝缘电阻、1 mA电压、0.75U1mA下漏电流、底座绝缘电阻、放电计数器功能试验和检查，结果均符合规程要求。该站220 kV避雷器持续运行电流带电检测数据情况为：从2013年开展避雷器带电检测，2013年该站避雷器测试数据均存在A相阻性电流数值偏大现象。考虑到220 kV避雷器带电数据易受现场干扰影响[1]：

（1）由于相间干扰影响，杂散电容造成A相避雷器阻性电流偏大。

（2）现场的干扰是复杂的，如果不能进行合理补偿，需要记录没有补偿的原始数据，考查数据的变化趋势，且横比均为A相最大，初步判断试验数据的横向偏差主要是受现场干扰影响。

2014年开展例行试验，试验结果均正常。因此，需重点关注试验数据的纵向变化趋势。2013-2017年历次带电检测数据，纵比均未超过《输变电设备状态检修试验规程》中关于阻性电流纵比增加不超过50%（如表1所示，2013年至2017年三相阻性电流纵比值满足要求），且全电流不超过20%的要求（如表1所示，2013年至2017年三相全电流纵比值满足要求），故判定历年带电检测数据正常[2]。

3 故障分析

3.1 现场检查

现场检查发现，该台主变外观无异常。该台主变220 kV出口B、C两相避雷器外观无异常，A相避雷器下节底部挡板被冲开，表面附着黑色粉末，上、下节避雷器泄压通道出口处有明显的灼伤痕迹，避雷器外表面沿泄压通道开口方向各有一条熏黑痕迹。A相避雷器泄漏电流表玻璃罩损坏。检查发现，A相雷电计数器动作，B、C两相雷电计数器未动作。

3.2 继电保护动作情况及事故后检查情况

2017年4月8日17时34分17秒100毫秒，该台主变保护1、保护2差动动作跳闸，跳开该台主变三侧开关，高压A相接地电流为18.948 kA。

3.2.1 试验检查情况

主变跳闸后，对该台主变进行全项目诊断试验，包括绝缘油色谱分析、直流电阻、绕组变形、绕组电容量和低电压短路阻抗等。绝缘油色谱数据无异常，直阻合格和绕组变形相关试验数据正常。对220 kV出口避雷器进行绝缘电阻、直流1 mA电压及0.75U1mA下漏电流、底座绝缘电阻、放电计数器功能试验和检查，B、C两相试验数据合格，A相避雷器上、下节绝缘电阻均为零，已击穿[3]。

表1 该站该台变220 kV出口避雷器历年带电测试数据

3.2.2 原因分析

对A相避雷器进行了解。检查发现，上节避雷器上部密封垫压痕不正（如图1所示），内部锈蚀严重（如图2所示），沿内壁向下有明显的放电痕迹，上节底部密封圈内有明显的锈蚀，但氧化锌阀片均未损坏，说明上节避雷器内部受潮，潮气从上节避雷器上部绝缘垫处沿绝缘筒内壁向下侵入，造成上节避雷器内部绝缘筒绝缘下降。在系统电压作用下，上节避雷器内部闪络。然后，系统电压直接作用于下节避雷器上，将下节避雷器的阀片击穿，A相接地，差动保护动作。根据解体结果，对在运的全部北京电力设备厂产避雷器立即制定了排查方案进行了一次全面巡视，精确测温、运行电压下全电流和阻性电流带电测试，同时用望远镜观察避雷器顶部密封情况[4]。

图1 上节避雷器上部密封垫

图2 上节避雷器上部锈蚀情

4 结 论

（1）厂家装配工艺不良。上节避雷器上部密封垫压痕不正，潮气从上节避雷器上部绝缘垫处沿绝缘筒内壁向下侵入，造成避雷器内部绝缘筒绝缘下降。

（2）带电检测数据异常的分析处理不够深入。2013年以来，该站避雷器测试数据均存在A相阻性电流数值偏大的问题，简单认为现场干扰导致，未查明数据异常的真正原因，未落实《输变电设备状态检修试验规程》及《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》的要求[5]。

（3）通过对该次事故产生原因的分析，为了避免类似事故再次发生，总结以下技术及管理方法：全面排查在运避雷器可能出现的隐患，通过专项巡视、精确测温和带电测试等手段，及时发现并消除隐患；进一步加强带电检测管理工作，对辖区内所有220 kV及以上变电站开展专项带电检测和状态评价，加强带电检测计划执行情况检查考核，确保带电检测计划按期保质完成；通过管理手段督导落实带电检测异常数据的三级分析管控机制，对220 kV及以上设备带电检测异常，需报告国网电科院设备状态评价中心进行分析，必要时进行复测；加强带电检测技术培训，定期组织避雷器阻性电流带电检测专题培训，提升试验人员检测和分析能力。