摘要：氧化锌避雷器由于存在设计缺陷或密封不良容易造成内部绝缘受潮，加速阀片劣化；本文针对带电检测发现避雷器运行异常，综合分析缺陷产生原因，解体检查发现避雷器内部结构设计缺陷是导致发热形成的根本原因，提出避雷器后续运维注意事项。
关键词：氧化锌避雷器；带电检测；停电试验；解体检查
1带电检测情况
该线路避雷器上一次测温时间为2015年5月，测试时本体温度正常。2015年10月，对该线路进行带电测试时发现，A相避雷器存在过热，最热点位于避雷器中部偏下，本体上下温差达1．8K，已超过避雷器本体温差0．5～1K的标准。检查避雷器的泄漏电流在线检测表计，并与上次巡视数值比较，发现A相泄漏电流增长明显，B、C两相数值无异常。为进一步确定避雷器缺陷，测试人员现场对该线路间隔三相避雷器进行运行中阻性电流带电测试。
2停电诊断试验
将线路停电后检查避雷器外观，A相避雷器外套硅橡胶无明显老化，上下端部密封良好，与B、C相避雷器外观无明显差别。检查相关记录，该组避雷器在2013年投运时进行交接试验后，尚未进行过预防性试验。对三相避雷器进行直流1mA电压U1mA及0．75U1mA下泄漏电流I0．75U1mA测试。与交接值相比，A相避雷器直流1mA电压U1mA明显变小，而0．75U1mA下泄漏电流I0．75U1mA明显增长。避雷器诊断试验数据与交接时数据差值已超过Q/GDW1168—2013《输变电设备状态检修试验规程》中“U1mA初值差不超过±5%且不低于GB11032规定值”“0．75U1mA泄漏电流初值差≤30%或≤50μA”的标准规定，说明避雷器本体绝缘状况有明显裂化。通过带电测试和停电诊断试验结果分析，A相避雷器测试数据均超过正常值，显示避雷器存在内部老化、劣化等绝缘缺陷。
3解体检查
为进一步查找避雷器内部绝缘劣化原因，对避雷器进行解体检查。经检查发现，该型号避雷器内部充氮保证密封与干燥，上部与下部均有防爆膜，防爆膜起到密封作用，是防止外部潮气进入避雷器内部的第一道屏障，另外在避雷器发生内部故障压力增大时，防爆膜破裂泄压起到保护作用。防爆膜外有金属板，并使用906密封胶将铝质保护板进行密封粘贴至金属板，用于保护防爆膜并起到第二道密封作用，避雷器内部采用环氧树脂绝缘杆作为支撑。
3.1上节避雷器检查
对上节避雷器进行解体检查，其上下法兰处铝保护板都密封良好，从而保证了避雷器的内部密封性，有效防止潮气进入避雷器内部。打开上节避雷器上法兰，发现上防爆膜破裂，可见明显旧伤痕迹，由于避雷器第二道密封（铝质保护板）良好，上节避雷器内部无任何锈蚀痕迹。
3.2下节避雷器检查
下节避雷器上法兰处铝质保护板存在密封不良，密封胶已经处于半脱落状态，下节避雷器的第一道密封保护措施已失效。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆打开下节避雷器上法兰处的铝质保护板，可见上防爆膜已经破裂，金属板锈蚀严重，印制电路板材质的防爆膜外侧一面呈墨绿色，已经完全失去了防爆膜原有的光亮色泽。将防爆膜扯掉一块看新断口处痕迹，可见破裂的防爆膜为明显的旧伤痕迹。下节避雷器因密封破坏受潮严重，导致避雷器内部锈蚀。下节避雷器芯体上部弹簧与支撑金属板及下部支撑金属板都已经严重锈蚀。避雷器氧化锌阀片受潮严重，芯体已经通体呈现淡黄色，看不出最初鲜艳的墨绿色，内部氧化锌电阻片腐蚀严重，且两侧有白色腐蚀物，致使电阻片相互粘在一起很难掰开。
4故障诊断
将避雷器内的42片阀片从上向下依次编号，对每个阀片分别进行直流1mA下的电压U1mA测试，根据避雷器阀片试验数据，1-18号阀片U1mA试验数据正常，说明避雷器上部无劣化现象；从19号阀片开始，测试电压出现不同程度的降低，与上部阀片试验数据有较大差异，说明避雷器阀片已整体劣化。试验结果与之前外观检查结果吻合。通过以上分析，确定避雷器受潮侵入点在下端。首先是最下端阀片受潮裂化，然后逐步发展至中下部电阻片裂化。根据检查情况，上部电阻片尚未受潮。当已受潮阀片泄漏电流增大到一定值时，直流参考电压将快速下降直至失效；当电阻片裂化数量达到一定值时，剩余的电阻片将无法承担工频运行电压，造成避雷器损坏并形成接地故障。将避雷器底座部分加满水静止放置12h，发现下部密封线部分出现水渍，证明避雷器下端密封结构受损，导致潮气进入。通过解体检查及试验，确定避雷器底部护套有受潮侵入点；根据受潮部位及内部受潮情况，判定是避雷器在运输过程中，受到过强烈的外力作用，破坏了下法兰处的密封结构，潮湿空气进入避雷器本体，导致避雷器本体温升，直流参考电压下降，泄漏电流和阻性电流增大。
5防范措施
这起氧化锌避雷器缺陷是一起典型的避雷器内部阀片受潮导致绝缘性能降低的案例，通过带电测试和停电试验，及时发现了设备缺陷，避免了缺陷的进一步发展。为防止此类故障的再次发生，应采取以下措施。(1)加强避雷器设备的运输管理，防止产品在运输过程中遭到暴力搬运，减小运输过程中避雷器在外力作用下遭到破坏的几率。避雷器交接时应严格履行验收手续，防止避雷器带病投运。(2)加强避雷器带电测试工作，如发现避雷器异常，应根据实际情况酌情缩短避雷器检测周期。加强跟踪检测，并采用多种检测原理不同的带电测试项目(如红外测温、避雷器阻性电流测试)，避免外界因素对单一测试项目干扰造成的误判。(3)强化避雷器的运行巡视检查，当避雷器的缺陷趋于严重时，其泄漏电流表的表计读数将明显增大。在日常巡视中可加强数据监测，一旦发现表计数值突然增大，应立即采取有效的测试手段，及时发现并消除设备运行隐患。
6结束语
带电检测能够较好的发现避雷器在运行过程中的缺陷，利用红外测温与全电流检测综合分析法能对避雷器运行健康状态作出较好评估，应严格按照状态检修试验规程要求开展好避雷器技术监督工作。应加强避雷器运维监视，特别监视交流泄漏电流监测表计数据变化，注重表计数据的记录与分析，出现异常时应积极开展相关检测，避免避雷器故障发生。避雷器厂家应综合考虑避雷器运输、安装及运行过程中可能对避雷器内部结构造成的影响，完善内部结构设计方式，采用优良的密封措施及密封材料，避免避雷器运行故障，给电网造成损失。
参考文献
[1]邓维,500kV氧化锌避雷器电阻片温度分布特性研究[J].高压电器,2017,53(09):192-197.
[2]杨丽丽.氧化锌避雷器带电测试研究与应用[D].长春工业大学,2017.
论文作者:曾超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：避雷器论文; 电流论文; 测试论文; 氧化锌论文; 缺陷论文; 发现论文; 防爆膜论文; 《电力设备》2018年第16期论文;