红外测温技术诊断氧化锌避雷器均压电容管松脱缺陷

红外测温技术诊断氧化锌避雷器均压电容管松脱缺陷

王金铜 邵新强

国网新疆电力有限公司检修公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：本文介绍了一起通过红外测温发现一支750kV氧化锌避雷器异常发热的缺陷，该相避雷器第三节与其他两相同节相间最大温差达到3.1K，通过停电试验、解体发现该节避雷器内1根均压电容管松脱，从而导致设备异常发热。分析发现避雷器阻性电流测试易受环境温度等影响，对于缺陷的发现不够灵敏，电气例行试验又需要结合停电方能开展，而通过红外测温这一带电检测手段能快速、准确的发现该类缺陷。

关键词：氧化锌避雷器；红外测温；均压电容管；阻性电流

0 引言

金属氧化锌避雷器由于其氧化锌阀片具备良好的非线性特性，无需串联间隙，无续流，结构简单，目前广泛应用于电力系统中。

为降低750kV氧化锌避雷器电压分布不均匀系数，改善MOA的电压分布，在其内部自上而下逐节递减安装有一定数量均压电容管，电容管内为陶瓷均压电容[1]。

对于运行中的避雷器内部可能存在的阀片受潮、老化、均压电容管松脱等原因造成的缺陷，目前的带电检测手段主要为避雷器泄漏电流测试及红外测温，而本文通过介绍一起经红外测温发现750kV氧化锌避雷器（MOA）均压电容管松脱的缺陷，分析了目前避雷器泄漏电流带电检测存在的局限性，也进一步证明了红外测温对于快速、准确发现避雷器内部故障的重要作用，提出了内部安装有均压电容管的氧化锌避雷器在试验诊断及分析中的注意事项。

1 带电检测情况

新疆电力有限公司检修公司所辖某750kV变电站750kV II母避雷器型号为Y20W1-600/1380W，2018年7月生产，2019年5月投运，2020年1月1日试验人员开展红外测温工作时，发现750kV II母避雷器B相下起第三节本体异常发热,如图1所示。

结合表1，对750kV II母避雷器三相红外图谱进行分析，B相下起第三节与其他两相同一节比较相间最大温差达到3.1K,超过《DL/T 664-2016 带电设备红外诊断应用规范》[2]电压致热型设备缺陷诊断判据0.5-1K的要求。同相节间比较，B相第三节温度明显高于下起第四节，不符合多节组合的避雷器各节温度递减规律，且B相节间温差亦达到3.7K，与其他两相比较偏差较大。

表1 750kV Ⅱ母避雷器红外测温数据

图1 750kV Ⅱ母避雷器红外图谱

为进一步确认缺陷，现场开展了避雷器阻性电流带电测试，历次试验数据如下表2。

通
过对避雷器泄漏电流的数据分析，发现由于受到环境温度降低的影响，A、C相避雷器的全电流及阻性电流呈现整体下降的趋势，且下降幅度基本一致，而B相全电流、阻性电流呈现略微增长的趋势，但增长幅度不大，根据《Q/GDW 1168-2013输变电设备状态检修试验规程》[3]要求：阻性电流增加0.5倍时应缩短试验周期并加强监测，增加1倍时应停电检查。通过避雷器泄漏电流测试数据可以发现避雷器全电流及阻性电流增长远低于告警阈值，且测试数据易受环境温度变化的影响。

2 停电检查处理

2.1停电试验情况

1月7日，750kV II母停电，对其三相进行诊断性试验，经现场诊断性试验发现750kV II母避雷器B相下起第三节试验数据异常，具体试验数据如表3所示:

表3 避雷器第三节停电试验数据

B
相避雷器第三节绝缘电阻明显低于交接值。0.75U1mA与交接初值差为-6.36%，超出±5%的规程要求；0.75U1mA泄漏电流160uA，远大于规程50μA要求[3]。同时介损电容量测试中，电容量相间比较无明显差异，但介损值为12.72%，明显高于其他相，判断避雷器内部存在缺陷，同时其他两相及该相其他节避雷器停电试验结果均未发现异常，综上所述，停电试验结果与带电检测结果相互印证。

2.2 解体检查情况

为进一为查清故障原因，对故障相避雷器进行了解体，在对B相下起第三节瓷套拆除过程中伴随强烈刺激性气味，绝缘筒存在大面积放电痕迹，电容管上下部固定螺栓松脱，电容管掉落，均压电容管与阀片接触部位存在严重放电痕迹，如图2所示。

图2 均压电容管脱落、放电灼烧图

3 结论

根据避雷器解体情况，同时综合红外测温和停电电气试验情况，分析产生的故障的原因为避雷器绝缘筒内均压电容管紧固螺栓松脱，均压电容管脱落斜搭在氧化锌阀片上，电压分布异常并沿着电容管与阀片接触面放电，导致避雷器发热异常。

该型号避雷器已连续发生多起类似故障，笔者认为导致均压电容管脱落的主要原因为均压电容管两端紧固螺栓设计存在缺陷（如图3），未设置防松措施，若厂内装配工艺质量管控不严，在长距离运输过程中又没有做好相应防护措施，螺栓易发生松动脱落并最终导致均压电容管松脱。

图3 绝缘筒内均压电容管固定方式图

4结论

（1）在对内部有均压电容管的氧化锌避雷器开展红外图谱分析时应注意，由于各节避雷器内均压电容管数量不同，一般自上而下逐节递减，随着环境温度的降低，节间温差会明显进一步增大，因此在缺陷分析时，节间应主要考虑是否满足温度递减规律，三相节间温差趋势是否一致，对于缺陷的判定和发展应重点采用相间温差进行分析。

（2）对于内部安装有均压电容管的氧化锌避雷器，在出厂及交接试时可增加介损、电容量测试，以进行综合的分析判断。

（3）在开展避雷器阻性电流带电检测过程中应充分考虑环境温度变化等对测试数据的影响，通过横纵向分析掌握数据变化趋势，对于全电流、阻性电流出现增长的情况，即使未超过规程设置的报警阈值也应引起足够重视，必要时缩短检测周期。

参 考 文 献

[1] 袁青云, 刘良军, 车文俊等. 500kV金属氧化物避雷器均压电容选用探讨[J].电力设备.2005.4.

[2] 电力能源局. DL/T 664-2016-带电设备红外诊断应用规范[S]. 北京：中国电力出版社.2017.

[3] 国家电网公司. Q/GDW168-2013-输变电设备状态检修试验规程[S].北京：中国电力出版社.2014.

作者简介：

王金铜(1989-)，男，新疆乌鲁木齐市人，本科，工程师，主要从事高压试验工作。

邵新强(1990-)，男，新疆乌鲁木齐市人，本科，助理工程师，主要从事高压试验工作。