关键词：旁路母线避雷器；对地击穿；原因分析；防范措施
0 引言
近年来，硅橡胶的绝缘子已广泛运用在电力系统中，对电力设备起着绝缘、支撑固定的作用。很多避雷器也都采用硅橡胶作为绝缘。由于避雷器是作为保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流幅值的一种电器。因此，硅橡胶避雷器带电运行时的工况是否良好，严重威胁着电力系统的安全稳定。如某220kV变电站110kV旁路母线避雷器就采用硅橡胶作为绝缘，由于A相对地击穿，引起该变电站#1主变跳闸事故。下面对这一事故进行分析，找出原因，采取防范措施，防止同类事故的再发生。
1 事故情况
1.1 事故经过
2019年3月10日，某220kV变电站172线路保护动作跳闸，重合闸动作不成功，测距0.1KM,两次故障动作短路电流均较大，分别为13480A与13000A.当完成对172开关试送时，保护再次动作跳闸，同时该变电站#1主变差动、本体重瓦斯动作，跳开#1主变三侧开关。事故发生时172线路1727刀闸带110kV旁路母线运行，其主接线如图1。
图1 主接线图
1.2 故障前避雷器检修运行情况
该110kV旁路母线避雷器上次停电例检时间为2017年8月2日，未发现设备异常。2019年1月8日对 该避雷器开展带电测试，未发现异常，并且近三年带电测试数据均无异常。
同时，2019年2月份对该避雷器进行测温也未发现问题。3月5日，该避雷器三相泄漏电流分别为：A相：0.68、B相：0.75、C相：0.71，未发现问题。
1.3 现场检查情况
对该110kV旁路母线避雷器进行检查，发现避雷器A相对地击穿，避雷器底座接地线烧断；B相避雷器上端（引线部位）有电弧灼伤痕迹，是A相故障产生的电弧引发外部闪络所致。
故障击穿的A相避雷器，端部防爆板已烧毁，绝缘筒内表面、金属件均已严重烧损；非故障的两相避雷器顶部防爆封板及其固定螺栓均生锈严重如图2。避雷器顶部采用凹面设计，表面不平整，容易积水。
图2 非故障相的避雷器顶部
打开非故障相避雷器防爆封板，发现避雷器内的防爆板已锈蚀严重，并出现明显裂缝，潮气可通过裂缝直接进入避雷器内部如图3。因此可推断故障的A相避雷器也是因防爆板破裂导致内部受潮引起事故。
图3 非故障相避雷器防爆板
1.4 故障避雷器在线监测情况
故障避雷器历史数据趋势如图4：
图4 故障避雷器历史数据趋势截图
从在线监测系统趋势图和历史数据可以看出
该故障相避雷器3月8日之前避雷器泄漏电流、阻性电流无明显变化，而从3月8日开始泄漏电流、阻性电流和容性电流陡增（因现场环境湿度超过70%，系统未告警，故运维人员和监控人员均未能及时发现），推断是避雷器是在雨天潮湿环境下，内部迅速受潮所致。
2 原因分析
分析这一起旁路母线避雷器故障引起主变跳闸的事故不难找出事故的原因，如下
（1）避雷器结构设计不合理。该110kV旁路母线避雷器属早期设计产品，结构设计不合理，顶部采用凹面设计且表面不平，容易积水及顶部有防雨封板。由于防雨封板密封不严，导致避雷器顶部进水又不易风干，时间久后引起防爆封板及其固定螺栓锈蚀，封板锈蚀长期挤压防爆板并出现裂缝，避雷器顶部表面积水顺着裂缝流入避雷器内部，避雷器内部快速受潮引起该相避雷器对地击穿，由于172线路1727刀闸带110kV旁路母线运行，172开关跳闸重合不成功后强送172线路时，导致#1主变差动、本体重瓦斯动作，跳开#1主变三侧开关。
（2）在线监测数据未及时告警。在线监测数据准确反映了该110kV旁路母线避雷器A相数据的变化趋势，因现场环境湿度超过70%，而在线监测系统执行“湿度超过70%屏敝所有告警信息”的告警策略，所以系统未触发相应告警。
（3）运维人员查找故障的技能水平不足。运维人员对故障范围设备进行检查过程中，受雨天、夜间视线不好影响而无法找到故障点，但可从故障所测距离及故障电流进一步判断及查找发现故障点。因没有发现故障点而强送172线路，导致#1主变差动、本体重瓦斯动作。
3 防范措施
针对上述原因，采取了以下的防范措施：
（1）加强避雷器的全过程技术监督，特别是避雷器的结构设计及出厂监造。在维护及检修过程中加强对避雷器的密封及构件锈蚀检查。对结构设计不合理，密封不严构件受潮锈蚀的避雷器应及时更换新的避雷器。
（2）对避雷器在线监测系统监测数据出现异常时，但又不能判断出是避雷器故障时，应采取其它方式的带电检测手段，如红外测温等。避免故障的避雷器继续带电运行。
（3）加强对运维人员的技能培训，提高运维人员查找主变近区故障的技能水平。对主变近区发生的开关跳闸故障，故障点未被确认前，不能强送电。
4 小结
避雷器是用来保护电气设备免受过电压的危害，但不能因避雷器本身的隐患而威胁其它电气设备的安全运行。因此我们要加强对避雷器隐患和故障的查除，并采取防范措施。采取了以上防范措施后，没有再发生因避雷器故障引起主变跳闸类似的事故。大大提高了电网的安全可靠运行。
参考文献
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[3]李庆玲，程济兵，王晓燕，等．输电线路氧化锌避雷器应用研究[J] ．高压电器，2010（04）
作者简介：
黄少敏（1982-），男，福建泉州，硕士研究生，讲师，技师，主要研究方向：变电检修及相关技术工作；
工作单位：国网福建省电力有限公司技能培训中心
庄建煌（1974--），男，福建莆田，大学本科，高级工程师，高级技师，主要研究方向:输变电检修及相关技术的工作、研究与开发；
工作单位：国网福建省电力有限公司莆田供电公司
联系地址：福建省莆田市荔城区荔园中路莆田供电公司生产基地
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林向宇（1975--），男，大学本科，高级技师；长期从事变电检修工作。工作单位：国网福建省电力有限公司泉州供电公司
林俊超（1992--），男，福建莆田，硕士研究生，配电运维初级工，主要研究方向:配电网技术；
工作单位：国网福建省电力有限公司莆田供电公司
论文作者:黄少敏
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
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