孫林濤，艾云飛，張翾喆，吳承福，李文燕

（國網(wǎng)浙江省電力有限公司檢修分公司，杭州 311232）

0 引言

MOA（金屬氧化物避雷器）因具備良好的非線性伏安特性和通流能力而廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，MOA 在長期運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)絕緣劣化和老化現(xiàn)象，因此對MOA 運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測與分析是保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。

本文綜合運(yùn)用阻性電流檢測、HFCT（高頻電流互感器）局部放電檢測、紅外精確測溫等帶電檢測技術(shù)對某220 kV MOA 進(jìn)行診斷與分析，并結(jié)合停電試驗(yàn)和解體檢查驗(yàn)證了帶電檢測結(jié)論。

1 異常情況簡介

2019 年1 月8 日，某500 kV 變電站日常巡視過程中，發(fā)現(xiàn)220 kV 4326 線B 相避雷器泄漏電流值為1.05 mA，是巡視記錄初值0.7 mA 的1.5倍（變電站運(yùn)維管理規(guī)定，避雷器泄漏電流記錄值大于巡視初值1.4 倍即定性為嚴(yán)重缺陷）；A，C 兩相泄漏電流值與巡視初值相比未見異常變化。該避雷器型號(hào)為Y10W5-204/532W，采用瓷質(zhì)外套結(jié)構(gòu)，出廠日期為2008 年11 月，投運(yùn)日期為2010 年4 月。該避雷器最近于2016 年9 月進(jìn)行過停電例行試驗(yàn)，相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)未見異常。

2 帶電檢測

為查明4326 線B 相避雷器異常原因，開展了運(yùn)行電壓下氧化鋅避雷器阻性電流帶電檢測、HFCT 局部放電檢測和紅外精確測溫。

2.1 泄漏電流監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

表1 給出了B 相避雷器泄漏電流值近年巡視記錄和帶電檢測獲取的避雷器泄漏全電流值，可以看出，2019 年該相避雷器泄漏電流增大趨勢明顯。現(xiàn)場采用帶電更換方式，將A 相完好避雷器泄漏電流表更換至B 相，更換后B 相避雷器泄漏電流值無明顯變化，仍為1.05 mA。因此，可排除避雷器泄漏電流表異常，初步判斷B 相避雷器本體存在異常。

2.2 阻性電流帶電檢測

現(xiàn)場在運(yùn)行電壓下采用帶電檢測儀對4326線避雷器進(jìn)行帶電檢測，檢測數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 避雷器阻性電流帶電檢測數(shù)據(jù)

可以看出：2016—2018 年B 相避雷器全電流和阻性電流未見明顯異常變化趨勢；2019 年B 相避雷器全電流和阻性電流均明顯偏大，懷疑B 相避雷器因電阻片受潮造成全電流及阻性電流偏大。

2.3 HFCT 局部放電檢測

在運(yùn)行電壓下，從4326 線B 相避雷器接地端引下線處獲取HFCT 信號(hào)進(jìn)行高頻局部放電檢測，得到高頻檢測圖譜如圖1 所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)高頻局部放電圖譜特征符合典型內(nèi)部沿面放電特征，初步判斷避雷器內(nèi)部閥片沿面存在缺陷異常。

圖1 B 相避雷器下節(jié)高頻檢測圖譜

2.4 紅外精確測溫

采用紅外測溫儀對4326 線B 相避雷器下節(jié)進(jìn)行精確測溫，得到其紅外圖譜特征如圖2 所示。從圖中可以看出：4326 線B 相下節(jié)避雷器發(fā)熱區(qū)域位于避雷器中部（從上至下第9 片絕緣子與第15 片絕緣子之間）；最高溫度區(qū)域在第12片絕緣子附近，最高溫度為17.4 ℃；正常區(qū)域溫度為5.6 ℃，溫差為11.8 ℃。依據(jù)DL/T 664—2016《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》中對電壓致熱型設(shè)備缺陷等級(jí)的劃分，判斷其屬于危急缺陷。

圖2 B 相避雷器下節(jié)紅外圖譜

3 解體檢查與相關(guān)試驗(yàn)

為確認(rèn)該避雷器的缺陷原因，于2019 年1月14 日對該避雷器進(jìn)行解體檢查和相關(guān)試驗(yàn)。

3.1 解體前絕緣電阻及直流泄漏電流試驗(yàn)

對B 相避雷器上、下節(jié)及C 相避雷器下節(jié)開展絕緣電阻、直流1 mA 下參考電壓U1mA及0.75U1mA下泄漏電流測試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3 所示。B 相避雷器下節(jié)的U1mA遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的148 kV，0.75U1mA下泄漏電流超出規(guī)程要求的50 μA，整體絕緣電阻值低于合格標(biāo)準(zhǔn)，三項(xiàng)測試數(shù)據(jù)均嚴(yán)重超標(biāo)。

表3 B 相、C 相避雷器試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.2 解體檢查

為進(jìn)一步檢查避雷器內(nèi)部情況，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果，對避雷器進(jìn)行解體檢查。

打開B 相避雷器下節(jié)頂部引弧板，用手可輕松向內(nèi)按壓防爆板，C 相避雷器同部位則無法向內(nèi)按壓，說明B 相避雷器下節(jié)內(nèi)部微正壓狀態(tài)已被破壞。打開B 相避雷器下節(jié)底部引弧板，發(fā)現(xiàn)防爆板破裂，其外表面及其固定法蘭嚴(yán)重銹蝕，法蘭密封圈未見明顯老化、破損，如圖3 所示。

圖3 B 相避雷器下節(jié)底部檢查

取出防爆板進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)防爆板存在對稱性向內(nèi)開裂，并有多處明顯磨損痕跡及非貫穿性表面裂紋，如圖4 所示。

圖4 防爆板向內(nèi)破裂

吊出B 相避雷器下節(jié)瓷套，對閥片芯組進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)氧化鋅閥片及金屬鋁片表面明顯受潮，閥片表面存在爬電痕跡，如圖5 所示。

圖5 閥片芯組檢查情況

3.3 閥片試驗(yàn)

避雷器下節(jié)閥片芯組共34 片閥片，將閥片由上至下從1 至34 依次編號(hào)，采用2 500 V 電壓測試閥片絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)第1-15 片閥片絕緣電阻小于1 MΩ，其他閥片絕緣電阻也遠(yuǎn)低于正常值，閥片絕緣電阻分布特征與紅外圖譜特征存在對應(yīng)關(guān)系。對第1—3 片閥片烘干處理15 min，其絕緣電阻較烘干前有明顯上升，判斷整組閥片均已嚴(yán)重受潮。絕緣電阻測試數(shù)據(jù)如表4 所示。

表4 B 相下節(jié)避雷器閥片單片絕緣電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)MΩ

4 結(jié)論和建議

通過對4326 線B 相避雷器下節(jié)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)其底部防爆板向內(nèi)破裂，防爆板表面存在多處磨損痕跡，并存在未貫穿的表面裂紋，分析判斷異常原因?yàn)楸芾灼鲀?nèi)部未充N2或充N2不足造成內(nèi)部構(gòu)成負(fù)壓，下端防爆裝置承受向內(nèi)應(yīng)力，長期運(yùn)行后防爆裝置向內(nèi)破裂，環(huán)境中的潮氣大量進(jìn)入避雷器內(nèi)部，閥片嚴(yán)重受潮、絕緣性能下降，最終導(dǎo)致避雷器在運(yùn)行電壓下泄漏電流明顯增大并出現(xiàn)異常發(fā)熱。

利用氧化鋅避雷器阻性電流測試、HFCT 局部放電檢測、紅外熱成像等帶電檢測技術(shù)能有效發(fā)現(xiàn)避雷器內(nèi)部缺陷，綜合運(yùn)用多種檢測技術(shù)加以分析診斷可提高設(shè)備缺陷定性的準(zhǔn)確性。