一起氧化锌避雷器测试数据异常的分析及处理.pdf

S 电 力 安 全 技 术 第 l 2 卷( 2 0 1 0 年 第 l 0 期 ) 一 起氧化锌避雷器测试数据异常的 分析及处理 彭波涌，范丙巍 ( 太 仓港协鑫发电有限公司，江苏 苏州 2 1 5 4 3 3 ) 金属氧化物避雷器，主体元件内部采用 了非线 性的金属氧化锌 电阻片作为核心元件 ，具有优异的 非线性特性和大通流容量等优点。当系统出现大气 过电压和操作过电压时，电阻片呈现低电阻，使氧 化锌避雷器的残压被限制在允许值 以下，同时吸收 过电压能量 ，对电力设备提供可靠的保护。在正常 运行电压下 ，电阻片呈高电阻，流过氧化锌避雷器 的电流很小 ，起到与系统隔离的作用。 由于氧化锌电阻片长期受工频电压的作用，会 有受潮、老化现象，因此需要定期监测其泄漏 电流 等参数以保证其安全运行。运行电压下氧化锌避雷 器的泄漏电流阻性分量被认为可以判断氧化锌避雷 器的运行状态 ，因此带 电测量避雷器泄漏电流是监 测其安全运行的重要手段。在氧化锌避雷器发生劣 化必然导致阻性电流及其谐波分量的变化。在现场 带电检测中，一般关注其阻性 电流峰值 、阻性 电流 基波分量、阻性 电流三次谐波分量等参数的变化。 根据得到的氧化锌避雷器阻性 电流及其谐波分量的 变化，判断氧化锌避雷器的运行状况。 1 事件经过 2 0 0 9 0 4 2 7 ，在进行 2 2 0 k V避雷器带电测量 泄漏电流时发现 ，3 号主变 A相高压侧避雷器阻性 电流达 0 2 4 9 mA，与全电流的比值为 4 2 9。按 DL T 5 9 6 规程要求 ，测量 电流的有功分量应不大 于全 电流的2 5 ，即该数据超标 。随后 ，对其进行 复测，发现数据仍然不合格。随后一段时间内，陆 续进行了几次测试 ， 具体测量数据如表 l ， 在以往的 化后，其伏安特性必然发生变化 ，而伏安特性的变 测试 中避雷器的测量数据均合格 ，见表 2 。 表 1 避雷器测试数据 通过对该避雷器的多次测试与其他避雷器测试 的数据进行 比较，排除了外部环境 、仪器及测量方 法等方面的因素。 经过对该避雷器历 史数据的比较 ， 均在合格范围内，但阻性 电流 占全电流 比值有所上 升 。对该避雷器测试数据的横向与纵向进行比较分 析 ，确定该避雷器因为内部原因导致数据异常，具 体原因需打开避雷器后进一步分析。 2 事件处理 经过 电气专业综合分析 ，考虑到雷雨季节将 一 9一 至、迎峰度夏等诸多因素 ，于 2 0 0 9 0 5 2 8 停 3 号 机组 ，对该台避雷器进行了整体更换。 3 原因分析 金属氧化锌避雷器的等值电路可以近似地用非 线性电阻 和电阻片电容 并联表示，在交流电压 下， 氧化锌避雷器总的泄漏电流包含阻性 电流( 有功 分量) 和容性 电流( 无功分量) 。在正常运行情况下， 流过避雷器的电流主要为容性电流，阻性电流只占 很小一部分， 约为l 0 2 0 。 但当电阻片老化、 避 第1 2 卷 ( 2 0 1 0 年第 1 0 期) 电 力 安 全 技 术 雷器受潮、内部绝缘部件受损时，容性电流变化不 大 ，而阻性 电流却会大大增加。因此，通过运行中 测试避雷器的泄漏电流， 并对其相关分量进行分析 ， 可有效发现避雷器的异常情况。 解体该避雷器 ，对其内部进行认真检查发现 ： ( 1 )在上节避雷器 内环氧树脂绝缘套筒的下部 内表面，存在明显的放电闪络痕迹 ，且周围存在少 量油状粘性污垢 ，如图 l ( a ) 所示； ( 2 )内部吸湿硅胶 已大部分变色 ； ( 3 )全部氧化锌电阻片外观完好，没有烧穿或 烧熔电阻片的现象 ，如图 l ( b ) 所示。 一 a避甫 器内绝缘 套筒 b 轼化锌电阻 片 旧 1 进借器解体 通过对避雷器的解体检查结果分析 ，导致该避 雷器运行中阻性电流超标的主要原因是避雷器内部 受潮，而避雷器装配工艺和密封不严是导致避雷器 内部受潮的主要原因。该避雷器在 2 0 0 8 年下半年在 线检测后，到2 0 0 9 年上半年再次检测期间 ，经历了 S 冬季寒冷降温和夏季前升温的过程。温度的变化易 造成避雷器的密封破坏 ，潮气进入避雷器内部 ，导 致吸湿硅胶大部分变色。而避雷器在装配时，内绝 缘套筒下部内壁因为处理不干净 ，存有少量易吸潮 脏污。这些脏污吸潮后，降低了此段绝缘套筒的绝 缘强度 ， 导致此段绝缘套筒内壁长期发生沿面闪络 ， 致使放 电部位发生碳化 ，由此恶性循环 ，长期发展 成贯穿性放电，使阻性 电流大幅度的增加。而对每 个氧化锌 电阻片进行了绝缘测试 ，其绝缘值均满足 要求，可以判断中阻性电流增大与氧化锌电阻片无 关 。 4 注意事项 氧化锌避雷器是 电力系统运行 中的重要设备， 对保护主设备安全及电网的稳定有着极其重要的作 用。在 日常运行维护以及定期预防性试验 中，应充 分利用各种方法对氧化锌避雷器进行检测。在避雷 器投入运行后， 要加强绝缘监督 ， 做到如下几点要求： ( 1 )密切关注在线泄漏电流的变化，一般泄漏 电流不大f l mA。 ( 2 )定期对避雷器进行带电测量泄漏 电流。 ( 3 )定期对避雷器进行红 I- N温。 ( 收稿 I_l 期：2 0 1 0 - 0 3 3 1 ) r 生 J 口 北京诺斯安 全产品有限公 司 广 1 石 家座 飞翔材料技 术有限公 司 广 2 苏州工业 园区金 禾电 气设备有限公 司 广 3 ，广 4 上海佳能 电力实业有限公 司 广 5 ，广 6 石家座霞光 电力安 全科技 有限公 司 广 7 陕西银河景天 电子有限责任公 司 广 8 石 家座嘉泰 电器金具有限公 司 。 J 9 宁波天弘 电力器具有 限公 司 广 l 0 河北沈三 开 电器制造有限 公司 广 l l 河北金河 电力器具有 限公 司 ， 1 2 保 定阳光 电力设备有限公司 广 l 3 昆明和圮 电力设备有 限公 司 广 l 4 河北省晋 力电气有 限，厶 司 广 l 5 珠 海优特 电力科技 股份有 限公 司 广 l 6 石家庄 申澳 电工安 全工具有限公 司 广 l 7 上 海禄 华安 全设备 有限公司 广 1 8 河北安 电电力器材 有限公司 广 1 9 ，广 2 0 目 次 湖北武 高电力新技 术有 限公司 广 2 1 河北天能 电力器具制造有 限公司 广 2 2 保 定通 力电器设备有限公 司 广 2 3 ，广 2 4 常州市科 能电器有限公 司 广 2 5 陕西华安 电力科技 有限公 司 广 2 6 保 定瑞 隆 电力设备有限公 司 广 2 7 上海久隆信息工程 有限厶 司 广 2 8 河北信得利 电器设备有限公 司 广 2 9 福 州莱德 尔电力设备有限公 司 广 3 0 河北金 鑫电器有限公 司 广 3 1 兰州泰 力电力设备有限公 司 f 3 2 无锡市 华信安 全设备有限公 司