一起220kV母线避雷器故障的分析论文_张轶鹏,胡志勇,韩永强,崔保建,李俊华,王文利

(国网河南省电力公司郑州供电公司 河南郑州 450006)

摘要:某变电站人员白天巡视发现220kV西母避雷器A相泄漏电流值突变, 当天晚上就发生了故障,220kV母差保护动作母线失压,造成西母A相避雷器泄漏电流表烧损,解体分析为避雷器下节密封垫有一处未压紧到位,潮气从下部密封面进入内部,造成内部绝缘下降,引起下节贯穿性闪络接地为主要原因,提出了运行中保证氧化锌避雷器安全运行的对策和措施。

关键词:避雷器;泄漏电流;雾霾;受潮

0 引言

金属氧化锌避雷器是电力系统中的重要设备,对保护主设备安全及电网的稳定有着及其重要的作用。以氧化锌电阻片为主要元件的金属氧化物避雷器,具有陡波响应特性好,冲击电流耐受能力大、残压低、动作可靠、无工频续流等特点,在当今的电力系统中得到广泛使用。金属氧化锌避雷由主体元件、绝缘底座、接线盖板和均压环等组成;在正常运行时,由于优异的非线性,它呈高阻绝缘状态;当受到大气过电压或操作过电压时,它呈现低阻状态,迅速泄放冲击电流入地,使与其并联的电气设备上的电压限制在规定值以内,以保证电气设备的安全运行。

金属氧化锌避雷器设有压力释放装置,当其在超负载动作或发生意外损坏时,内部压力剧增,压力释放装置动作,排除气体。在线泄漏电流表反映的是通过瓷套外绝缘和避雷器阀片的电流和通过避雷器阀片的电流;变电站内的氧化锌避雷器均装设了在线泄漏电流表,以此来监视避雷器的运行状况。

1 故障概况经过

2013年2月某日,连续多天雾霾天气,某变电站值班员白天巡视发现:220kV西母避雷器A相泄漏电流值突变,由前一天的0.7 mA增加到1.3mA,纵向比超86%,横向比超100%,其它两相均为0.5mA,根据国家电网公司《金属氧化物避雷器状态检修导则》(Q/GDW453-2010)和《金属氧化物避雷器状态评价导则》(Q/GDW454-2010)规定:泄漏电流指示值纵横比增大100%的“应尽快安排检修。实施停电检修前应加强D类检修”。为进一步确定避雷器状态,运维单位安排第二天进行避雷器阻性电流带电检测及红外精确测温,以便确定避雷器内部是否存在缺陷。

但当天晚上该变电站220k母线母差保护动作,220kV西母失压。当晚为雾霾天气,气温3℃左右,湿度80%。现场检查发现220kV西母A相避雷器泄漏电流表烧损,接地软连接断开,避雷器压力释放阀动作,其余设备无损伤。(避雷器情况如图1所示)

  

图1 避雷器泄漏电流表

2 潮气影响泄漏电流的原因

(1)避雷器在生产过程中,安装环境湿度超标,运行一段时期后密封部件损坏造成进潮;

(2)阀片及内部零部件烘干不彻底,有部分潮气滞留;

(3装配时将密封圈漏放、放偏;或在密封圈与瓷套密封封面之间夹有杂物。

3 异常情处理

(1)避雷器的上、下引线松脱或折断时。因为当系统过电压时,引线松脱或折断将使避雷器失去作用。因此在每年雷季之前,应对引线进行认真检查。运行中一旦发现引线松脱或折断,应立即处理;

(2)避雷器接地不良,应停用避雷器尽快处理;

(3)避雷器内部有放电声。正常运行于工频电压下的避雷器呈现高阻值,只有很小的泄漏电流流过,因此不应该有任何声音。避雷器内部有异常声音,可认为避雷器、阀片间隙损坏失去了防过电压的作用,而且可能引发单相接地故障。运行中若发现避雷器有这种现象的,应汇报调度,及时停用更换异常的避雷器。

4 超标原因分析

(1)该避雷器于2011年1月出厂,型号为Y10W5-216/562。2012年4月安装投运,安装及试验报告显示该设备符合投运技术条件,事故前后一直为雾霾天气,本站220KV母线电压正常,外观无异常响声,系统无闪络、无过电压情况。

(2)根据现场避雷器解体情况分析,故障避雷器是由于出厂装配不当,下节密封垫有一处未压紧到位,再因近期为较长雾霾天气,导致潮气从下部密封面进入内部造成绝缘下降,引起避雷器下节贯穿性闪络,发生接地故障。(如下图2、图3所示)

图3 下节避雷器下端

5 结论

(1)此次故障直接原因是避雷器制造工艺不良造成的,运维人员能及时发现异常并汇报,但未能及时避免故障发生,应认真吸取教训,发现严重缺陷时要果断采取措施,如采用红外成像仪测温,汇报调度及时停电处理,避免事故发生。

(2)强化运维人员的责任心,加强避雷器泄漏电流监测记录与分析,出现异常时要高度关注,立即带电检测并消除设备隐患,确保安全运行。

(3)加强检修维护周期,对于较长雾霾天气、阴雨天气、重污染地区设备,及时对避雷器进行清扫和红外测温工作,减小避雷器表面泄漏电流增大和内部绝缘受潮几率,以及对氧化物避雷器性能和泄漏电流表数值的影响,便于准确判定设备运行状态,避免类似事故发生。

论文作者:张轶鹏,胡志勇,韩永强,崔保建,李俊华,王文利

论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期

论文发表时间:2017/1/16

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