劉俊杰

（國(guó)網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司，北京 豐臺(tái) 100068）

避雷器是釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓能量，保護(hù)電工設(shè)備免受瞬時(shí)過(guò)電壓危害，又能截?cái)嗬m(xù)流，不至引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。在各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的避雷器中，無(wú)間隙金屬氧化物避雷器因具有動(dòng)作迅速、通流容量大、殘壓低、無(wú)續(xù)流等有點(diǎn)，而被廣泛使用。因此，對(duì)無(wú)間隙金屬氧化物避雷器的了解和研究應(yīng)得到充分重視。

1 結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

金屬氧化物避雷器的基本結(jié)構(gòu)是閥片，閥片用氧化鋅（ZnO）為主要材料，摻以少量其他金屬氧化物添加劑經(jīng)高溫焙燒而成，具有良好的非線性壓敏電阻特性，因此又叫壓敏避雷器。

金屬氧化物閥片具有極為優(yōu)越的非線性特性。正常工作電壓下金屬氧化物避雷器的電阻值很高呈絕緣狀態(tài)僅有0.2 mA左右的電流通過(guò)；當(dāng)過(guò)電壓侵入時(shí)，其阻值急劇降低漏放過(guò)電流，使與避雷器并聯(lián)的電器設(shè)備的殘壓被抑制在安全值以下。當(dāng)有害過(guò)電壓消失后，迅速恢復(fù)高電阻而呈絕緣狀態(tài)。

2 異?，F(xiàn)象及原因

金屬氧化物避雷器的異?，F(xiàn)象主要表現(xiàn)為避雷器發(fā)熱和泄露電流異常。造成異?，F(xiàn)象的原因主要是密封不良和閥片老化。

密封不良是因?yàn)樯a(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝不佳造成金屬氧化物避雷器密封破損，或采用的密封材料抗老化性能不穩(wěn)定，在溫差變化較大時(shí)或運(yùn)行時(shí)間接近產(chǎn)品壽命后期，造成其密封不良后使潮氣浸入，導(dǎo)致內(nèi)部絕緣水平下降。

閥片老化是由于閥片長(zhǎng)期承受工頻電壓作用而產(chǎn)生劣化，引起電阻特性的變化，導(dǎo)致流過(guò)閥片的泄漏電流增加，電流中的阻性分量急劇增加，使閥片溫度上升而發(fā)生熱崩潰，甚至造成與瓷套內(nèi)部放電，可引起系統(tǒng)單相接地，放電嚴(yán)重時(shí)避雷器內(nèi)部氣體壓力和溫度急劇增高，而引起金屬氧化物避雷器本體爆炸。

3 異常判斷標(biāo)準(zhǔn)

GB 11032—2010《交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器》第6.19條規(guī)定：0.75倍直流參考電壓下泄漏電流一般不超過(guò)50μA。

DL/T 664—2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》附錄B規(guī)定：電壓致熱型設(shè)備避雷器溫差大于0.5～1℃，缺陷性質(zhì)定性為危急缺陷。

Q/GDW 1168—2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》第5.16.1.1條規(guī)定：阻性電流初值差≤50%，且占全電流比值≤20%；U1m電壓初值差不超過(guò)±5%且不低于GB 11032—2010《交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器》規(guī)定值（注意值），0.75U1m泄露電流初值差≤30%或≤50μA；第5.16.1.4中規(guī)定：通過(guò)與歷史數(shù)據(jù)及同組間其他金屬氧化物避雷器的測(cè)量結(jié)果相比做出判斷，彼此應(yīng)無(wú)顯著差異，當(dāng)阻性電流增加0.5倍時(shí)應(yīng)縮短試驗(yàn)周期并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，增加1倍時(shí)應(yīng)停電檢查。

4 某變電站避雷器異常情況簡(jiǎn)析

2020年，某變電站避雷器C相帶電測(cè)試，全電流及阻性電流試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常。紅外測(cè)溫C相避雷器相比A、B相相差10℃，屬于危急缺陷。立即停電后，C相絕緣電阻試驗(yàn)結(jié)果明顯降低。對(duì)C相避雷器進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)避雷器頂部處存在漏水沙眼且內(nèi)部閥片受潮嚴(yán)重。

4.1 帶電檢測(cè)

某變電站避雷器C相帶電測(cè)試結(jié)果相比A、B相明顯偏大，如表1所示。

表1 避雷器帶電測(cè)試結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)檢查C相避雷器泄漏電流表讀數(shù)偏大。

2019年，對(duì)該變電站避雷器帶電測(cè)試，三相均合格，如表2所示。

表2 避雷器帶電測(cè)試結(jié)果

C相避雷器本次阻性電流分量相比上次測(cè)試結(jié)果約為5.38倍，不符合Q/GDW 1168—2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》要求。

4.2 紅外測(cè)溫

避雷器C相下截測(cè)溫結(jié)果偏高，且與A相溫差10℃，不符合DL/T 664—2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 狀態(tài)監(jiān)測(cè)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行高頻測(cè)試，發(fā)現(xiàn)C相有輕微局放。

4.4 診斷性試驗(yàn)

停電后，對(duì)三相避雷器進(jìn)行診斷性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)C相絕緣電阻明顯降低，耐壓試驗(yàn)電壓無(wú)法升高，如表3所示。

表3 避雷器診斷試驗(yàn)結(jié)果

2020年，該變電站避雷器停電試驗(yàn)三相均合格，如表4所示。

表4 避雷器2020年停電試驗(yàn)結(jié)果

4.5 解體分析

解體過(guò)程中發(fā)現(xiàn)C相避雷器最下端墊塊存在水漬，且在避雷器內(nèi)腔中有水流出，如圖1所示。

圖1 避雷器解體照片

頂部及底部墊塊、閥片均有不同程度的受潮、氧化現(xiàn)象。

拆除避雷器內(nèi)部閥片后，將避雷器倒置注水，進(jìn)行外殼密封性檢查，發(fā)現(xiàn)在避雷器頂部處存在漏水沙眼，如圖2所示。

圖2 避雷器外觀檢查照片

解體檢查結(jié)果驗(yàn)證了各類(lèi)監(jiān)測(cè)結(jié)果及診斷性試驗(yàn)結(jié)論的正確性。

5 運(yùn)維檢修策略

關(guān)于無(wú)間隙金屬氧化物避雷器，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)紅外測(cè)溫、帶電檢測(cè)試驗(yàn)及狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析，巡視期間注意對(duì)避雷器泄漏電流表進(jìn)行檢查。對(duì)不同相間或節(jié)間超出1℃溫差的避雷器應(yīng)列危急缺陷。對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果異?；蛐孤╇娏鞅懋惓５慕饘傺趸锉芾灼?，按照缺陷定性關(guān)注相關(guān)異常情況并及時(shí)上報(bào)。

在雨季期間，應(yīng)格外加強(qiáng)對(duì)無(wú)間隙金屬氧化物避雷器開(kāi)展相關(guān)巡視及檢測(cè)工作。