趙勇軍
(云南電力技術(shù)有限責(zé)任公司,昆明650000)
金屬氧化物避雷器底座分為整體式和分體式兩種,分體式底座往往在運(yùn)行一段時(shí)間后,會(huì)出現(xiàn)底座絕緣電阻顯著下降的問題。底座絕緣不良將導(dǎo)致在線監(jiān)測(cè)全電流數(shù)值偏低,不能準(zhǔn)確監(jiān)視避雷器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)[1-3],同時(shí),也極易引起斷裂、破損等缺陷,影響避雷器的動(dòng)穩(wěn)定性[2-11]。
筆者以某變電站110 kV金屬氧化物避雷器底座絕緣缺陷為例,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、缺陷情況和處理方法進(jìn)行了分析與總結(jié),旨在對(duì)金屬氧化物避雷器底座絕緣缺陷的分析與處理提供借鑒。
2016年09月下旬,某110 kV變電站進(jìn)行年度預(yù)試定檢工作,在對(duì)其110 kV母線避雷器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)其避雷器底座絕緣較上一次測(cè)試結(jié)果明顯降低(試驗(yàn)數(shù)據(jù)參見表1所示)。
表1 110 kV母線避雷器底座絕緣電阻Table 1 Insulation resistance of 110 kV bus arrester base
通過測(cè)試數(shù)據(jù)可知,其避雷器底座絕緣電阻較往年明顯下降,且低于南方電網(wǎng)Q/CSG 114002—2011《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》提出的“不低于5 MΩ”的要求,尤其是B相已呈現(xiàn)高阻性接地狀態(tài),屬于底座絕緣不良缺陷。該母線避雷器底座絕緣為分體式結(jié)構(gòu),其實(shí)物圖參見圖1所示。
圖1 分立式避雷器底座Fig.1 The separate base of arrester
分體式避雷器底座一般由絕緣瓷瓶、絕緣套和金屬螺栓組成,運(yùn)行一段時(shí)間后,水分和雜質(zhì)往往會(huì)經(jīng)由瓷瓶與螺栓之間或瓷瓶與避雷器底座之間的縫隙侵入內(nèi)部,導(dǎo)致螺栓銹蝕和污穢。而內(nèi)部絕緣套和瓷瓶也會(huì)由于金屬螺栓的熱脹冷縮導(dǎo)致?lián)p壞。因此,檢修人員拆卸下避雷器底座,細(xì)致檢查,其具體結(jié)構(gòu)參見圖2。
圖2 分立式避雷器底座結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of the separate arrester base
由圖2可看出,該避雷器底座的金屬螺栓表面已明顯銹蝕,絕緣套與金屬螺栓之間以及金屬螺栓表面也有較多污穢。為準(zhǔn)確判斷,對(duì)絕緣套和絕緣瓷瓶又分別進(jìn)行了絕緣電阻測(cè)試,其測(cè)試數(shù)據(jù)參見表2所示。
表2 絕緣套和絕緣瓷瓶絕緣電阻Table 2 Insulation resistance of insulating sleeves and insulators
由表2的測(cè)試數(shù)據(jù)可知,絕緣套和瓷瓶的絕緣電阻較高,其避雷器底座絕緣不良主要原因可認(rèn)為是金屬螺栓銹蝕和表面污穢所致。基于此,檢修人員將避雷器底座的金屬螺栓全部更換為不銹鋼螺栓,對(duì)底座與瓷瓶的接觸面(見圖3)進(jìn)行了清潔,且絕緣套也全部進(jìn)行了更換,更換后,復(fù)測(cè)其絕緣電阻,其測(cè)試數(shù)據(jù)見表3。
圖3 底座與瓷瓶的接觸部分Fig.3 The contact part of the base and the insulator
表3 110 kV母線避雷器絕緣電阻(處理后)Table 3 Insulation resistance of 110 kV bus arrester base(after treatment)
由數(shù)據(jù)可知,處理后絕緣電阻顯著升高,處理效果良好。
目前,避雷器多采用全電流監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè),其全電流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于避雷器受潮等缺陷有重要的意義,是日常巡檢、在線監(jiān)測(cè)的重要支持?jǐn)?shù)據(jù),其監(jiān)視結(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4 金屬氧化物避雷器監(jiān)視結(jié)構(gòu)Fig.4 Metal Oxide Surge Arrester Surveillance Structure
由圖4可知,全電流表與避雷器底座是并聯(lián)關(guān)系,只有當(dāng)避雷器底座絕緣電阻遠(yuǎn)大于全電流表內(nèi)阻時(shí),其全電流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)才有較高的可信度,而當(dāng)避雷器底座絕緣不良時(shí),會(huì)由于分流作用導(dǎo)致監(jiān)測(cè)電流數(shù)據(jù)偏小,降低了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可信度與有效性。值得注意的是,當(dāng)前,GB 50150—2006《電力裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》與南方電網(wǎng)Q/CSG 114002—2011《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》金屬氧化物避雷器底座絕緣電阻均以不低于5 MΩ作為合格的判斷標(biāo)準(zhǔn),而全電流監(jiān)測(cè)表內(nèi)阻一般在6~10 MΩ,其合格標(biāo)準(zhǔn)與全電流表的內(nèi)阻很接近。對(duì)金屬氧化物避雷器底座絕緣的判斷上容易造成雖滿足“不低于5 MΩ”的要求,但由于較低的絕緣電阻的對(duì)全電流的分流(容易得知,分流可達(dá)約50%),使得全電流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏低,使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可信度與有效性降低,同時(shí),也會(huì)造成因全電流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的“偏小”,造成日常維護(hù)和分析的誤判。
通過本次避雷器底座絕緣不良的分析與處理也可知,分立式底座絕緣往往由于螺栓的銹蝕導(dǎo)致絕緣電阻下降,而由于其結(jié)構(gòu)上原因,其瓷瓶與螺栓之間或瓷瓶與避雷器底座之間不可避免存在縫隙,即便如本文處理方式進(jìn)行處理,隨著運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),水分、潮氣和雜質(zhì)依舊會(huì)經(jīng)縫隙不斷侵入,不可避免的造成螺栓銹蝕污穢,最終導(dǎo)致底座絕緣不良,影響全電流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性和對(duì)避雷器狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷,建議將分立式底座結(jié)構(gòu)更換為整體式結(jié)構(gòu),此缺陷才能得到較徹底的改善。
目前,分立式避雷器底座結(jié)構(gòu)依然廣泛存在于一些運(yùn)行時(shí)間較久的發(fā)電廠與變電站,理應(yīng)引起必要的關(guān)注,以保證設(shè)備良好運(yùn)行。筆者以某變電站110kV金屬氧化物避雷器底座絕緣電阻缺陷為例,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、缺陷情況和處理方法進(jìn)行了分析與總結(jié),認(rèn)為:
1)分立式避雷器底座不良往往由螺栓銹蝕和內(nèi)部受潮污穢引起,建議在必要時(shí)更換為整體式底座結(jié)構(gòu),在更換整體式底座有困難的情況下,可將金屬螺栓更換為不銹鋼螺栓,對(duì)接觸面和瓷瓶進(jìn)行清潔打磨,必要時(shí)可加裝絕緣墊圈等必要措施,可對(duì)底座絕緣不良缺陷有較好的改善。
2)避雷器底座絕緣不良,對(duì)全電流監(jiān)測(cè)、在線監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)均會(huì)造成影響,建議在預(yù)試定檢工作中,對(duì)分立式底座結(jié)構(gòu)應(yīng)密切關(guān)注絕緣情況,以保證避雷器可靠良好運(yùn)行以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。
3)只有當(dāng)避雷器底座絕緣電阻遠(yuǎn)大于全電流表內(nèi)阻時(shí),其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)才有較高的可信度。建議在定檢預(yù)試中,密切注意數(shù)據(jù)的縱向?qū)Ρ?,注意?shù)據(jù)的變化規(guī)律,對(duì)絕緣電阻下降明顯的情況應(yīng)引起足夠重視,并結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷分析,以準(zhǔn)確判斷避雷器的運(yùn)行情況。
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