摘要：本文作者分析了一起35kV复合外套金属氧化物避雷器发热故障，介绍了缺陷的发现情况，设备检查情况、带电检测情况、现场分析及解体检查情况，根据解体检查情况分析，避雷器顶部电极螺纹内部的裂缝引起潮气进入避雷器内部，造成避雷器阀片受潮，最后根据目前现行规程和技术手段，提出了结合日常巡检、带电检测和停电试验，分析评估避雷器运行状态，从而提前发现避雷器内部缺陷。
关键词：变压器；油色谱分析；故障诊断
1引言
避雷器主要用于变电站内限制各类过电压，防止其他设备因过电压造成损坏。如果避雷器存在发热等缺陷将失去保护作用，给设备的安全运行带来隐患。因此运行过程中要加强对避雷器运行状态和性能的检测。尤其通过红外测温可以发现早期避雷器阀片受潮老化造成泄漏电流增大的缺陷，避免发生设备损坏事故。本文介绍了一起红外测温发现的35kV避雷器发热缺陷，通过解体分析找到了设备故障的原因，并提出了加强避雷器运维的措施。
2设备基本情况
某500kV变电站4号主变压器低压侧避雷器型号为YH5WZ- 51/134，出厂日期为2014年4月，投运日期为2014年12月，2015年停电检修及后续带电检测设备正常。
3设备检查情况
2018年7月，专业人员在例行带电测试中发现4号主变低压侧A相避雷器本体红外温度异常，其中A相28.9℃，B相25.6℃，C相25.6℃，A相与B、C相温差达到3.3℃，超过《变电五项通用管理规定》的不超过0.5-1℃的规定，疑似存在缺陷。
因此，立即对4号主变低压侧避雷器进行了泄露电流测试，发现A相避雷器阻性电流和泄漏电流测试数据异常。其中，A相Ix0.475mA、Ir0.39mA，A相的泄露电流Ix与初值比较相差93.9%，超过《变电五项通用管理规定》规定的不大于20%的规定。A相避雷器的阻性电流Ir与初值比较相差1672.7%，《变电五项通用管理规定》规定的不大于30%的规定。初步判断，避雷器内部受潮，绝缘降低。
随后申请将故障避雷器退出运行，并对故障避雷器进行了更换。现场检查故障避雷器外观未见异常，对故障避雷器进行相关试验，直流1mA泄露电压不合格，整体绝缘电阻偏低。并对B、C相避雷器进行检查试验，无异常。
现场对4号主变低压侧避雷器进行相关试验及检查后，更换A相避雷器，并对三相避雷器上下螺纹处进行密封处理。投运后测量避雷器泄漏电流以及红外测温，试验结果正常。
4.解体检查情况
该避雷器为有机复合外套氧化锌避雷器，外套是有机复合物一体浇筑而成，内部电极、阀片等安装在绝缘筒内，绝缘筒的材质为环氧树脂。绝缘筒内部由15片氧化锌阀片自上而下串联构成，顶部电极与阀片间安装一个长约10cm弹簧，起压紧作用，上下法兰通过绝缘筒上下的两个圆柱形电极上的螺纹孔紧固，避雷器上下电极均有封盖。
避雷器外观检查无放电痕迹，硅橡胶没有老化、皲裂现象，上下密封结构肉眼观察良好，未发现受潮或者水迹，上下封盖牢固，将避雷器外部硅胶横向切开，硅橡胶与环氧管粘贴牢固，剥离困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
剥开硅橡胶后，检查内部结构发现，避雷器压紧弹簧明显受潮，表面有锈蚀痕迹，上部、下部阀片有受潮迹象，阀片之间存在粘连现象。
对避雷器上部电极进行检查，该电极为铸件铝材质，整体一次铸成，之后在上部开螺纹孔，安装避雷器一次引线，检查螺纹孔，发现空内有裂纹，怀疑潮气从此处进入避雷器内部。
5.缺原因分析
根据解剖情况分析，故障的根本原因是阀片受潮引起的。原避雷器电极为铸铝件，上部电极螺纹孔内有一道裂纹，避雷器内部电阻片与环氧筒之间为空气介质，存在空腔，随温度变化存在呼吸效应，使潮气沿螺纹孔内裂纹慢慢吸入避雷器内部，长期运行，潮气不断在避雷器内部累积，造成避雷器阀片受潮。
为验证分析原因，将避雷器上部电极螺纹孔内灌入水，并将上部进行了密封，15天后观察，发现螺丝孔内水面下降了1/3，因此，可以证明潮气从此处进入了避雷器内部。
此避雷器为全密封结构，检查铸件上其他开口部位，未发现裂纹、孔洞等缺陷，在铸件上产生裂纹且产生在电极螺纹安装孔部位应属于偶然现象，此前未发生过类此的问题。对同厂家产品进行了排查，也未发现有类似的缺陷。
6.结论和建议
避雷器发生故障一般是一个发展的过程，针对复合绝缘金属氧化物避雷器发热缺陷的原因，一方面要加强新采购避雷器的验收，避免带缺陷设备入网，同时要加强避雷器的运行维护，要做好以下防范措施。
一是做好避雷器的定期巡视，记录避雷器的动作次数及泄漏电流数值，绘制电流曲线进行分析。如果泄露电流突然增大，应立即开展红外测温或进行停电试验。
二是加强避雷器的带电检测。红外诊断是电气设备在线监测的一项行之有效的技术手段和重要方法。日常运行过程中，要加强对避雷器红外精确测温检查，每次红外测温后对三相之间的温度进行比对，及时发现温度异常。雷雨季节前后，同时开展避雷器阻性电流带电检测，当带电检测阻性电流超过初始值2倍时，应立即停电检查。
三是在停电检修时，对避雷器各部分进行详细检查，对端子安装部位进行密封处理，防止潮气进入避雷器内部。
参考文献
[1]红外测温技术诊断氧化锌避雷器缺陷探讨[J].韩峰,郑风玲,苏静华.电气应用.2013(S1)
[2]马勇,刘洋,谢天喜等.一起氧化锌避雷器故障原因分析与思考[J].高压电器，2014，50(11):139-141
[3]一起110kV避雷器事故分析及引发对线路终端避雷器运行管理的思考[J].李谦,汤振鹏.电瓷避雷器.2012(04)
[4]两起氧化锌避雷器典型异常分析[J].董俊友,唐超颖,温英才,吴常来.电工技术.2017(11)
[5]氧化锌避雷器内部受潮缺陷的检测和分析[J].隋恒,陈虎,孙圣凯.电力安全技术.2016(12)
[6]带电检测在金属氧化物避雷器状态检修中的应用[J].周新军,杨娟,黄洪波,蒯强.湖南电力.2016(01)
论文作者:侯建辉,张宁
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：避雷器论文; 测温论文; 电极论文; 电流论文; 缺陷论文; 螺纹论文; 发现论文; 《电力设备》2019年第5期论文;