35kV氧化锌避雷器红外检测异常分析

1、    35kv氧化锌避雷器红外检测异常分析    李星宇 陈通 吴凯 李洋洋摘 要 避雷器是维护电力系统运行安全稳定的保护设备之一，氧化锌避雷器因为优势特点明显，是目前发展阶段中系统的主流保护设备。本文以一起典型的氧化锌避雷器故障作为案例进行分析，合理解决产生的故障，保障了系统运行的安全稳定性。以下观点仅供参考和借鉴。关键词 氧化锌避雷器;高压试验技术;故障处理引言电力系统中红外测温诊断技术能通过非接触方式检测设备温升，诊断设备运行状态，具有简便、安全、实时、直观等特点。通过热成像分布可准确判断内部缺陷具体部位，消灭事故隐患于萌芽中。目前针对避雷器、电

2、压互感器、耦合电容器等电压致热型设备进行状态检修、周期性普测，并根据负荷、季节等变化重点跟踪测試1。1氧化锌避雷器简介（1）避雷器的作用避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。避雷器就是在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置，间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低，在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态，在过电压下间隙被击穿接地，放电降压起到保护线路或设备绝缘的作用。（2）氧化锌避雷器工作原理氧化锌避雷器结构上是若干片氧化锌阀片压紧密封在避雷器瓷套内，氧化锌阀片具有非常优异的非线性特性，在较高电压下电阻很小很小，可以泄放大量雷电流，残压很低，在电网运行电压下电阻很大，泄漏电流只有5

3、0150a，电流很小，可视为无工频续流，它对雷电幅值同样有限压作用，防雷保护功能完全是其突出优点。2故障经过国网江苏电力公司220kv某变电站35kv正母线、副母线线氧化锌避雷器（型号：yh5wz54/134w）于2015年3月投运。按照试验周期规定，截至2018年底，该氧化锌避雷器每年进行例行试验（停电）和带电（不停电）测试试验，均未发现异常2。2019年7月18日，在红外精确测温过程中，工作人员发现220kv某变电站35kv正母线氧化锌避雷器a相、b相，以及35kv副母线氧化锌避雷器b相温度异常。存在异常的三只避雷器红外图像存在明显亮区，氧化锌避雷器通体发热，色差梯度较大，具有典型的氧化锌

4、避雷器发热特征，温差分别为：35kv正母线氧化锌避雷器a相1.9k、b相2.1k，35kv副母线氧化锌避雷器b相1.6k。根据热相特征判断属于电压致热型缺陷，按照ddt664-2016带电设备红外诊断应用规范中的规定，属于严重以上等级的缺陷。为了确认设备缺陷和防止误判，立即申请对该氧化锌避雷器进行停电测试。从测试数据分析判断、确认了该设备缺陷的存在。2019年7月19日，此站35kv正母线、副母线停电，对35kv正母线、副母线氧化锌避雷器进行了更换。通过对故障氧化锌避雷器的高压试验数据结果进行分析，确认该氧化锌避雷器内部受潮，致使绝缘强度降低、泄漏电流增大，引起发热。对更换的氧化锌避雷器在其运

5、行24h后再次进行红外测温诊断复查，亮区消失，35kv正母线氧化锌避雷器三相间温差最大为0.1k，35kv副母线氧化锌避雷器三相间温差最大为0.2k，带电测试氧化锌避雷器（阻性电流）数据也在正常范围内，缺陷消除。3故障分析（1）红外测温诊断分析通过红外测温诊断分析，判断发热缺陷等级。基于红外图谱分析可知，35kv正母线氧化锌避雷器a相、b相，35kv副母线氧化锌避雷b相有明显亮区，温度异常，发热区域为避雷器整体，形成通体发热图像，并且从上到下均匀分布，具有典型的氧化锌避雷器电压致热型发热特征，实测值分别为：35kv正母线氧化锌避雷器a相33.1、b相33.3、c相31.2，发热相温差为a相1.

6、9k、b相2.1k。35kv副母线氧化锌避雷a相33.0、b相34.6、c相33.2，发热相温差为b相1.6k。根据氧化锌避雷器的工作原理，结合红外图谱发热特征，判定氧化锌避雷器缺陷为电压致热型缺陷。依据dl/t664-2016带电设备红外诊断应用规范要求，电压致热型设备一般定位是严重及以上缺陷。设备缺陷判定依据：温差在0.51k为严重缺陷，35kv正母线氧化锌避雷器a相温差为1.9k，b相温差为2.1k，35kv副母线氧化锌避雷器b相温差为1.6k，已超严重缺陷的规定，所以判定为危急缺陷，需立即停止运行，检修消缺3。（2）设备停电试验分析通过对更换下的氧化锌避雷器进行绝缘电阻试验和直流泄漏电

7、流试验，由试验数据可以判断出35kv正母线氧化锌避雷器a相、b相，及35kv副母线氧化锌避雷器b相绝缘强度降低，直流1ma下的电压降低且与历史值偏差较大，泄漏电流超出标准值（50a），该设备存在严重故障，初步判断为受潮引起的氧化锌避雷器内部绝缘严重劣化。经解体后发现到避雷器阀体内部有凝露，金属封堵片有锈蚀痕迹，证明了对缺陷原因的判断。避雷器更换并运行24h后，工作人员对35kv正母线、副母线避雷器全面复查，35kv正母线氧化锌避雷器三相间温差最大为0.1k，35kv副母线氧化锌避雷器三相间温差最大为0.2k，带电测试氧化锌避雷器（阻性电流）数据也在正常范围内，缺陷消除。4结论分析通过对此次避雷

8、器内部受潮过热缺陷分析可见，红外测温诊断技术是及时发现设备内部缺陷隐患的有效手段。故障隐患判断中再结合其他带电检测项目，能准确判断出设备隐患，及时发现设备存在的潜伏性故障4。5结束语在日常红外巡视过程中，不仅要针对设备接头、接点进行测温，更要对电流、电压互感器、避雷器等设备进行仔细诊断，准确发现和处理一些容易忽略的设备缺陷。同时要做到对红外热成像仪器的熟练操作，以便发现不易检测的发热缺陷。在检测过程中也要应用多种检测手段综合诊断设备内部缺陷，以免漏判、误判的情况发生。参考文献1 李瑞.氧化锌避雷器在电力系统中的应用及其维护d.南昌：南昌大学，2008.2 吴桂林.氧化锌避雷器在线监测技术的研究与系统设计d.武汉：武汉理工大学，2