750千伏避雷器阻性电流增大影响因素研究

750千伏避雷器阻性电流增大影响因素研究

李锐 张晗

国网新疆检修公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：在运行电压下测量氧化锌避雷器阻性电流，对反应MOA是否受潮和其运行的状态有重要意义。针对避雷器阻性电流增大故障，分析了避雷器相关测试数据原理，通过跟踪检查逐一确认，找到故障产生的根本原因。

关键词：避雷器；阻性电流；异常分析

前言

避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，氧化锌避雷器具有优异的非线性伏安特性，由于氧化锌阀片长期受工频电压的作业，在运行中会出现受潮，老化等现象，严重威胁着氧化锌避雷器及其保护的电力设备的安全。通过测试氧化锌避雷器的阻性电流的变化趋势，可以判断氧化锌避雷器的劣化及老化程度。

1.基本情况

750千伏某变电站按计划开展全站避雷器带电检测，检测过程中发现750千伏Ⅰ母避雷器B相阻性电流偏大，较上次测试数据有明显增长，其中同型号的750kV避雷器21只，仅有1只避雷器阻性电流异常，占比4.76%。

2.检测数据分析

避雷器厂日期为2013年9月1日，投运日期为2014年9月2日。带电检测初值数据为：阻性电流437uA；全电流2948uA。2017年12月26日，带电检测数据为:阻性电流970uA；全电流2740uA。750kV I母避雷器B相数据计算如下：

阻性电流初值差=(970-437)/437×100%=121.9%＞50%。

阻性电流占全电流比=970/2740×100%=35.4%＞20%。

全电流初值差=(2740-2948)/2948×100%= -7.05%。

根据 Q/GDW 1168-2013 《输变电设备状态检修试验规程》 5.16.1.1规定，阻性电流初值差≤50%，且全电流≤20%。当阻性电流增加0.5倍时，应缩短试验周期，增大1倍时应停电检查。通过本次避雷器阻性电流带电检测数据与上次带电检测数据对比可以看出，全电流无增长，阻性电流增加幅度为121.9%，应停电检查。

全电流、阻性电流趋势增长图，该避雷器阻性电流自增大后基本稳定在1000uA左右，与初始值比较增加1倍以上。而全电流基本平稳。

根据Q／GDW 10454-2016《金属氧化物避雷器状态评价导则》规定：运行电压下交流泄漏电流阻性分量，测量值与初始值比较，增加1倍为Ⅳ级劣化程度（基本扣分值为10分），权重系数为3，扣分值为10×3=30分，同时《导则》中规定避雷器本体单项扣分≥30，视为严重状态，根据评价结果应尽快安排检修。实施停电检修前应加强D类检修。

根据2018年综合停电计划安排，已于2018年1月9日至11日停电开展相关检查试验工作，直流1mA电压及泄漏电流及各项试验均合格。

发现该台避雷器阻性电流发生异常增大后，针对该台避雷器立即开展红外测试工作，由红外热成像图谱可以看出，B相避雷器由上至下最高温度依次为：0.4℃、0.5℃、0.5℃、0.3℃，未见局部发热现象。由夏季、冬季两次测温情况来开，该避雷器未见明显发热现象，应能排除进水受潮情况。

3.原因分析

金属氧化物避雷器运行电压的阻性电流异常增大的原因主要由以下三个原因造成：

1、避雷器的氧化锌片在经受大雷电流冲击或过电压冲击下质量发生变化，此外避雷器氧化锌片在长期运行电压下也存在一定的自然老化。

该台避雷器投运至今有三年时间，且运行中未经受过电压、雷电冲击的影响，基本可排除元件老化、大电流冲击的质量老化现象。

由于该台避雷器出厂试验及运输到现场后的各项试验数据以及首次停电例行试验数据均合格，应当可以排除该台避雷器厂家安装工艺、设备质量的问题。

2、避雷器的内部受潮而产生的内部绝缘下降，避雷器在制造中由于在正常的气候条件下进行组装，留存有一定的湿度。避雷器内部的绝缘材料的吸潮性或者本体与密封口的呼吸作用导致避雷器受潮。

从红外图谱中未发现避雷器局部发热的现象，说明避雷器并未受潮。此外根据以往避雷器故障分析经验，避雷器内部积水后，全电流也会相应增大，该避雷器全电流未发生大的变化。

3、是周围电磁场环境复杂，造成避雷器阻性电流测试数据失真。750kV I母避雷器安装位置在750kV I母线下方，处于第三串与第四串龙门架之间，距离第四串最近设备水平距离为10米。在2016年10月之前，该避雷器周围空无一物，空间电磁场干扰较小。在2016年10月之后，临近间隔投运，改变了原有电磁场分布，增加了空间干扰因素，可能对避雷器阻性电流测试数据造成影响。

4.结束语

当避雷器阀片受潮、老化、内部绝缘件受损时，阻性电流会大大增加，容性电流变化不大，阻性电流对发现避雷器异常具有重要意义。以上综合分析了避雷器异常的原因，对常工作中的处理和季节性针对设备出现异常情况进行防范具有很大帮助，对保障设备安全和电网安全起到了积极的成效。

参考文献

[1]DL/T 596-1996《电力设备预防性试验标准》

[2]张诚《氧化锌避雷器试验方法的研究》【D】北京；国防工业出版社，2006

[3]李庆玲；氧化锌避雷器运行状况研究【D】兰州理工大学，2008年

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