摘要：在电力系统中，金属氧化物避雷器对防止系统过电压起着至关重要的作用，但在运行过程中，可能会出现发热、绝缘性能下降等缺陷，因此希望通过带电测试能够提早发现设备隐患，避免电力事故的发生。本文主要介绍了一起利用泄露电流、红外测温等带电检测技术发现避雷器缺陷的典型案例，其缺陷原因为避雷器在制造过程中，工艺出现不良，导致下端密封不严而引起了内部受潮。
关键词：金属氧化物避雷器、带电测试、泄露电流、红外测温
一、引言
金属氧化物避雷器是变电站过电压的主要防护设备，在变电站中有着非常重要的作用。但避雷器在运行中受设备制造工艺、周围环境等因素的影响，阀片有可能受潮或劣化。当避雷器设备出现异常时，其泄漏电流中的阻性分量产生有功功耗使阀片温度上升，严重时会导致避雷器故障，甚至发生爆炸事故。目前，利用红外测温和泄露电流带电检测技术能够提早的发现设备隐患，及时采取有效检修措施，确保避雷器设备安全稳定的运行[1]。
二、缺陷案例
1、事情经过
2017年4月，某公司对220kV某变电站设备开展带电测试发现站内245间隔A相线路避雷器泄漏电流带电测试数据异常，外观检查未发现该避雷器破损或结构不良问题。由于红外测温并未发现异常，因此采取了缩短试验周期，加强监测的检修策略。在2017年9月再次对该避雷器带电测试时，发现泄露电流和红外测温均出现异常，且全电流有明显增长趋势，因此对设备采取了停电处理的措施。避雷器铭牌信息为：型号为Y10W1-204/520、持续运行电压为129kV，生产日期为2011年11月。
2、检查试验情况
（1）泄露电流带电检测
避雷器泄露电流试验所使用的仪器为济南泛华公司生产的AI-6106，在2017年4月检测出避雷器泄露电流全电流三相之间差别较大，并于同年9月份再次进行了带电测试。避雷器泄漏电流带电测试数据如表1所示。
根据《输变电设备状态检修试验规程》规定（2）“通过与历史数据及同组间其他金属氧化物避雷器的测量结果相比较做出判断，彼此应无显著差异”的标准，避雷器全电流相比于B、C相明显偏大，且全电流较2017年4月份测试数据相比，呈现明显动态增大的趋势，因此初步判断A相避雷器状态异常[2]。（虽然阻性基波电流峰值相比于B相和C相明显偏大，考虑到避雷器之间可能存在相间干扰，影响对设备状态的判断，因此未把阻性电流三相之间的不平衡列为判断设备为异常的主要依据[3]。）
（2）红外测温
在2017年4月的红外热像检测中，未发现避雷器有异常，三相之间几乎无温差，但9月份的红外热像图谱显示A相上部温度为21.3℃，参考相温度为18.9℃，温差为2.4K。此设备为严重缺陷（依据DL/T664-2008带电设备红外诊断应用规范B.1电压型设备缺陷诊断判据）[4]。其红外图谱分别如图1和图2所示。红外测温所使用的仪器为FLIR公司的T630型红外测温仪。
（3）避雷器停电试验
在2017年9月带电测试发现避雷器红外测温和泄露电流带电测试均为异常后，随即对该避雷器进行停电试验，发现A相上节避雷器不合格，表2为停电试验数据。
国家电网公司《输变电设备状态检修试验规程》中要求“直流1mA下电压的初值差不大于5%，金属氧化物避雷器0.75U1mA泄漏电流初值差不大于30%或不大于50μA（注意值）”[2]。对上表中数据进行分析，245间隔A相上节避雷器泄漏电流达到1mA时，试验电压仅为38.3kV，远低于出厂试验的初值，初值差达到-74.8%，该设备75%1mA电压下泄漏电流达到518μA，远超了50μA的规定值，因此可判断该该避雷器存在绝缘缺陷，不宜继续运行。
（4）解体检查
停电试验确定避雷器存在缺陷后，对问题避雷器进行了更换，然后对避雷器进行解体，通过解体后发现避雷器上节的下端密封不严，导致避雷器进水受潮。这与避雷器在生产过程中工艺把关不严有一定的关系。解体后可以看出异常避雷器阀片已严重变色，和良好的避雷器阀片外观存在明显区别，阀片的受潮是导致避雷器泄露电流和红外测试均不合格的直接原因。
三、结论与建议
通过泄露电流带电测试和红外测温能够灵敏的发现避雷器阀片的受潮、老化等状况，是避雷器检测的有效手段。
避雷器生产厂家要严格控制制造、组装工艺，加强设备出厂检测管控，切实提高设备质量，避免因设备组装失误，出现密封不良等质量问题。
考虑到同批次产品可能出现相同绝缘和密封问题，建议利用红外测温、泄漏电流带电测试等手段，对同厂家同型号同批次的避雷器加强关注，并缩短检测周期，紧密监测。
参考文献
[1] 范敏,谢佳,姜方财,汪佳.基于带电检测技术的金属氧化物避雷器缺陷分析[J].电瓷避雷器,2017(4):64-68.
[2] 国家电网公司,DW 1168-2013.输变电设备状态检修试验规程[S]. 北京:中国
电力出版社,2014.
[3] 杨殿成.金属氧化物避雷器带电测试干扰分析[J].高压电器,2009,45(5):130-132. [4] 中华人民共和国国家发展和改革委员会,DL/T 664-2008.带电设备红外诊断应用规范[S]. 北京:中国电力出版社,2008.
论文作者:陈雷
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/19
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