（1、内蒙古超高压供电局 内蒙古呼和浩特市 010080）
摘要：当今科学技术发展突飞猛进，电力是各行各业前进的基础，电力系统的安全供电、经济送电是安全生产和减少经济损失的重要保证。随着500kV电网的不断发展壮大，高压避雷器的运行情况对电网的安全、稳定运行也有着重要的影响。避雷器是如今公认的最先进的防雷设备，但避雷器的制造受科技水平的限制，导致高压避雷器的故障时有发生，严重影响电网的安全运行和供电可靠性指标的完成。避雷器的损坏不仅有雷电、操作过电压、受潮、系统条件的原因，它的运行情况还受谐波和运行环境的制约，这些因素都决定着避雷器的安全运行的可靠性。本文针对某变电站一起高压避雷器的故障进行故障原因分析及判断，对故障设备进行试验分析并提出处理方法和防范措施。
关键词：故障；避雷器；倒闸操作；更换
2015年7月27日，某变电站发现500kV变压器高压侧B相避雷器泄漏电流表指示在吿警区，报警灯亮，泄漏电流表指示值为4.8mA,运行正常值为2.0 mA。泄漏电流表厂家为：避雷器本体厂家为：正泰电气股份有限公司。人员迅速利用红外成像仪对避雷器本体进行测温，结果如下：A相22℃，B相33℃，C相22℃，环境温度为22℃。三相本体温度相差10℃。B相避雷器第一节与第二节连接处为33℃。按照设备缺陷定级应为危急缺陷需要立即停电处理。同时用精密的钳形电流表对三相泄漏电流进行测量发现B相确实高于其他两相，排除泄露电流表故障。上报上级主管领导后，记录危急缺陷同时汇报调度申请停电进行处理B相避雷器整体更换。
一、主变高压侧避雷器的问题及造成的危害
500kV某变电站发现500kV变压器高压侧B相避雷器泄漏电流表指示在吿警区，报警灯亮，泄漏电流表指示值为4.8mA,运行正常值为2.0 mA。人员迅速利用红外成像仪对避雷器本体进行测温，发现B相与其它两相本体温度相差10℃。B相避雷器本体第一节与第二节连接处为33℃。同时用精密的钳形电流表对三相泄漏电流进行测量发现B相确实高于其他两相，排除泄露电流表故障问题。站内立即采取应急预案，同时对避雷器泄漏电流和温度每隔一小时进行记录，监视缺陷是否在发展和扩大。测温跟踪数据如下：
故障避雷器安装位置在距离主变B相3米远的高压侧，距离主变非常近，如果突然爆炸，其碎片会对主变的套管和引线产生很大的破坏，造成很大损失；同时会造成主变三侧跳闸，丢失和大负荷造成一定经济损失；其次是造成人员的意外伤害，所以在监视和巡视的过程中都要远离故障避雷器,防止发生人身伤害事故。
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二、避雷器结构和电气原理
1、就用型号为Y20W-420/1006 的避雷器的举例说明如下：
型号为Y20W-420/1006结构组成为：内部元件由中间有口的环形氧化锌电阻片组成，孔中穿有一根有机绝缘棒，两端用螺栓紧固而成，内部元件装入瓷套内，上下两端各有一个压紧弹簧压紧，瓷套两端法兰各有一个压力释放出来，以防瓷套爆炸和损坏其他设备，避雷器根据电压高低可用若干个元件组成，顶部装有均压环，底部装有绝缘基础，用来安装避雷器的动作计数器和泄漏电流表装置。
2、金属氧化锌的特性为：工频耐受伏秒特性好，有平坦的伏安特性曲线，氧化锌电阻片正常工作电压下，工作电流极其微小，基本出于截止状态；当过电压入侵时，其阻值急剧下降，尽管此时通过很大电流，而阻片上的残压却不会很高；电网电压恢复正常时，氧化锌电阻片也就恢复其高阻特性，重新处于截止状态;具有较强的绝缘自恢复能力，具有一定的通流容量。
三、常见避雷器故障原因分析及判断
1、阀片长期承受工频电压作用而产生劣化或者避雷器密封不良，密封不严等原因，引起避雷器电阻特性的变化及泄漏电流增大，至使阀片温度上升而发生热崩溃，造成避雷器爆炸事件，所以避雷器的在线监测装置要引起重视。
2、电阻片抗老化性能差。由于避雷器对地杂散电容的影响，串接的电阻片电压分布不均匀，靠近高压端的电阻片承受高压，若无均压措施，会使高压端的电阻片老化，造成泄漏电流增大，甚至造成与瓷套内部放电；放电严重时，避雷器内部气压和温度急剧增加。而引起氧化锌避雷器爆炸，内部放电不严重时可造成系统单相接地故障。
3、瓷套污染问题。由于工作的避雷器所处的地区气候条件不一样，污染严重或者粉尘多的地区，运行时间长会造成 闪络或因污秽不均匀，使沿瓷套表面的电流也不均匀分布，势必导致电阻片中电流不均匀，易造成电阻片的老化和内部温度升高。
4、高次谐波问题。电网中的电弧炉、变频设备的应用会产生一些高次谐波，这些谐波加速了电阻片的劣化速度
5、抗冲击能力差。氧化锌避雷器躲在操作过电压或雷电条件下发生事故，其原因是阻片在制作过程中，由于工艺质量控制不严格，使阻片的耐受方波冲击能力不强，在频繁的接受过电压时，加速了电阻片的劣化而损坏，降低保护性能失去自身技术性能。
四、处理措施及试验结果
1.通过对避雷器的缺陷分析定性为危机缺陷，按照国家电网关于避雷器异常的处理原则，运行人员发现避雷器的泄漏电流值明显增大时，说明避雷器内部有故障运行人员应：1.立即向调度汇报；2.对近期的巡视记录进行分析对比；3.用红外线检测仪对避雷器的温度进行测量；4.若确认不属于测量误差，经分析为内部故障，应立即停电处理。避雷器的危机缺陷有：试验结果严重异常、红外检测发现温度分布明显异常、泄露电流在线监测装置指示泄露电流严重增长、瓷外套在潮湿的条件下出现明显的爬电、均压环严重倾倒、引流线即将脱落、与避雷器连接处有严重放电现象、绝缘基座出现贯穿性裂纹、密封结构金属件破裂等。 汇报局领导及相关部门记录危机缺陷，同时向调度申请将2号主变由运行转检修。做好安全措施等待专业人员进行试验和更换。
2.通过对停电的避雷器进行高压试验，结果发现避雷器的第一节绝缘击穿，氧化锌电阻片损坏，经过高压人员试验加压后B相第一节没有高压显示值，所以避雷器的发热是由于损坏的阀片长期承受工频电压作用而产生劣化或者避雷器密封不良，密封不严等原因，引起避雷器电阻特性的变化及泄漏电流增大，至使阀片温度上升。将故障避雷器进行整体更换，试验合格后，进行充电投入运行。
五、结束语
避雷器在电力系统中的作用不容忽视，其具有保护设备防止雷电进行波对其他设备的危害，还可以降低操作过电压、工频过电压、内部过电压等对设备绝缘的危害。在电网的安全运行中，避雷器也起着不可小觑的作用。
参考文献
[1]《变电运行现场技术问答》中国电力出版社，2003.7
[2]《金属氧化锌避雷器使用说明书》正泰电气有限公司，2010.7
[3]《变电站现场事故处理及典型案例分析（第二版）》中国电力出版社，2009.7
作者简介
陈秀清，性别：女，民族：汉族，出生年月日：1982年1月27日，职称：工程师，学历：本科，从事变电运行专业；
论文作者:陈秀清
论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期
论文发表时间:2016/7/24
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