变电站避雷器在线监测仪故障分析及整改措施

变电站避雷器在线监测仪故障分析及整改措施

孟夏萍

（国网晋中市榆次区供电公司山西晋中榆次030600）

摘要：众所周知，避雷器对于变电站而言是必不可少的内容，变电站避雷器在运行环节中长期承受很高的运行电压，尤其是目前广泛使用的金属氧化锌避雷器，其阀片会在长期高电压、大电流工况下逐渐劣化，泄漏电流又会随之增大，加快阀片劣化速度，并使阀片温度升高，可能引发避雷器爆炸事故。而变电站避雷器在线监测仪能实时提供避雷器的全电流和动作情况，为运行人员及检修人员判断和检修避雷器异常故障提供了准确的数据。所以，需要针对避雷器在线监测仪的常见故障进行分析，及时处理缺陷，保证在线监测仪的安全运行。

关键词：变电站避雷器；在线监测仪故障；整改措施

1避雷器在线监测仪的概述

所谓的避雷器在线监测仪也就是把高压交流电力系统与氧化锌避雷器配套的仪器，只有将两者更好地串联在一起，才能够更好地接入接地回路中。毫安表也在监测器内部发挥着很大的作用。毫安表主要可以用来监测运行过程中产生的漏电流，并可以根据数据判断避雷器内部是否存在受潮的现象。可以用毫安表判断避雷器内部电流的大小，还可以运用污秽表来监测避雷器套子外部污秽的大小，而内部的动作技术则可以在短时间内记录避雷器内部电压的数量。

2氧化锌避雷器带电检测

金属氧化物避雷器（ＭＯＡ）又称为氧化锌避雷器，由氧化锌阀片叠装而成。目前，氧化锌避雷器带电检测手段主要有全电流在线监测、全电流及阻性电流带电测试、红外热成像测温和高频局部放电检测。

2.1高频局部放电检测

避雷器高频局部放电检测采用高频电流传感器（一般是钳形电流表）测试流过避雷器低压端接地线的接地电流，获取接地电流中的高频脉冲信号，通过对高频信号的相位、幅值、频谱等特征的分析来实现局部放电的检测与分析诊断，判断避雷器是否存在内部缺陷。由于测试现场处于强电场，因此该方法易受现场电磁环境的干扰，目前较少采用。

2.2红外热成像测温

由于工艺质量等原因，避雷器投运后可能会存在由进水受潮或阀片老化导致的设备故障。通过对避雷器进行红外热成像测温，能有效发现避雷器本体由整体绝缘缺陷导致的温度异常，及时发现设备故障。

2.3全电流在线监测

全电流在线监测是通过查看避雷器在线监测仪上电流表的读数来判断避雷器的运行状况的。避雷器在线监测仪是与避雷器配套使用的仪器，串接在避雷器低压端接地回路中，其中的电流表用于监测运行状态下流过避雷器的泄漏电流，从而可判断避雷器内部阀片是否严重老化，内部是否受潮，元件是否存在异常等情况。巡检时通过查看并记录避雷器在线监测仪上的读数，完成对该避雷器的全电流在线监测。

2.4全电流及阻性电流带电测试

在交流电压作用下，氧化锌避雷器的总泄漏电流包含阻性电流（即泄漏电流的有功分量）和容性电流（即泄漏电流的无功分量）。在氧化锌避雷器内部绝缘部件受损、内部受潮、阀片严重老化以及表面严重污秽时，总泄漏电流与容性电流可能增大不是很明显，而阻性电流却明显变大。避雷器全电流及阻性电流带电测试就是在运行电压下测试避雷器的总泄漏电流、阻性电流等，不影响设备的正常运行，长期跟踪监测可保证电力系统的安全运行。

3变电站避雷器在线监测仪故障分析

3.1弹簧不达标或失效

在线监测仪的放电计数器动作原理主要是利用了电磁感应，线圈带电吸合铁皮计数动作一次，需通过弹簧的拉伸和收缩来完成铁片的复位，以完成一次计数动作。这要求承受轴向拉力的螺旋弹簧必须具有很好的抗疲劳极限、弹性极限和冲击韧性，且在不承受任何负荷的情况下，弹簧的圈与圈之间应没有间隙地并紧。如果计数器采用的弹簧不达标，如弹簧圈数太少而耐疲劳性能差或者老化失效，都将影响在线监测仪的正确动作。

3.2密封效果不达标最为常见

（1）在接头处未采用平垫提升接头的密封性。不采用平垫可以增加接触部位的受力面积，但无法保证密封效果，导致使用过程中会出现问题。（2）采用非伞形的接头来进行密封。在多雨季节，雨水都会随着螺丝钉上的螺纹渗透进入到瓷瓶内部，使在线监测仪器的内部出现受潮的现象，导致内部结构出现短路的现象。

3.3接头选型不当，没有采用伞形接头

采用非伞形接头时，雨水容易沿着螺纹及平垫进入瓷瓶然后进入监测仪内部，使内部计数电路受潮甚至短路失效。

4解决措施

4.1弹簧不达标或失效的解决措施

更换在线监测仪计数器不达标或老化的弹簧。按照GB/T1239.1—2009《冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第1部分：拉伸弹簧》技术标准的要求，作计数用的弹簧标准如下：有效圈数大于10圈；支撑圈数大于1.5圈；圈与圈之间在常态下是并紧的，没有间隙或间隙很小。所以，在线监测仪可采用如下参数的弹簧：有效圈数为16圈，支撑圈数为2圈，圈与圈之间在常态下间隙很小。

4.2密封效果不达标的解决措施

在密封处装密封圈来保证在线监测仪的密封效果，必要时加入环形的橡胶圈来更好地加强密封性。在操作过程中，可以将环形的橡胶圈先穿入空心的瓷瓶，之后再将加工好的结构接到在线检测仪上，更好地增强密封的效果。（2）使用伞形接头加强密封效果。雨水顺着伞形边缘流下，并顺利进入到监测仪器内部。也可在接头处易渗水的位置加入中性的玻璃硅胶，可在短时间内增强整个仪器的密封性。中性玻璃硅胶的成本较低，且内部的密封性能也较好。

4.3安全措施

（1）工作应在晴朗、无雷雨、温湿度正常的天气下进行。（2）办理规范的工作手续。（3）确认避雷器运行状态无明显异常。（4）使用规范的旁路接地线并装设可靠。（5）作业时必须戴绝缘手套、穿绝缘靴并与带电部位保持足够安全距离。

4.4技术措施

（1）新监测仪型号与旧的一致，并试验合格。（2）新监测仪外观整洁、无破损、玻璃表面及内部无水珠。（3）小瓷套浇铸处接口无裂纹，安装后瓷套受力适当。（4）对通流面进行打磨处理，并涂抹导电膏。（5）安装牢固，表面无锈蚀，接地完好。（6）安装完成后，需记录新监视仪电流指示值及动作次数。更换作业前，务必先挂旁路接地线，作业完成后再拆除旁路接地线。同时对新旧监测仪数据进行对比，并记录数值。

4.5加强日常运行巡视

（1）在线监测仪应完好，内部不受潮，玻璃表面及内部应无水珠及脏污。（2）小瓷套表面无污秽、无裂纹、无破损、无放电。（3）引线应完整，无松股、无断股现象，接头连接牢固，引线松驰适度。（4）底部安装牢固，无锈蚀，接地完好。（5）紧固件无锈蚀、无松动。（6）各相监测仪指示应基本一致。（7）应定期记录毫安表及计数器读数，并注意分析读数有无异常变化。（8）在运行电压波动或阴、雨、雾天时，毫安表读数会有少许变化；若三相数值基本一致且最大变化值不大于初始值的20%，则属于正常范围。

结语

相比避雷器本体故障，变电站避雷器在线监测仪故障概率更高。所以当在线监测仪指示异常时，可采用文中提到的钳形电流表或并联毫安表来判断故障点，及时消缺，以减少盲目检修。同时，本文总结了日常维护工作中在线监测仪常见的故障及整改措施，希望能够有效降低在线监测仪的故障率。

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