一起220kV氧化鋅避雷器紅外檢測(cè)異常分析

引言

氧化鋅避雷器是用來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備免受過(guò)電壓損壞的電氣產(chǎn)品,具有良好的保護(hù)性能。其工作原理為:當(dāng)電壓超過(guò)放電電壓時(shí),流過(guò)電阻片(閥片）的電流迅速增大,同時(shí)限制了過(guò)電壓的幅值,釋放了過(guò)電壓的能量,此后氧化鋅閥片又恢復(fù)高阻狀態(tài),使電力系統(tǒng)正常工作。目前,氧化鋅避雷器日常運(yùn)維主要是對(duì)其進(jìn)行帶電測(cè)試,測(cè)試項(xiàng)目包括帶電紅外檢測(cè)和帶電全電流、阻性電流測(cè)試,當(dāng)帶電測(cè)試某一試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)不合格或有異常時(shí),必須結(jié)合其他停電試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),以做出正確的判斷。

1案例分析

1.1異常概況

2018年2月2日,某供電局運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)220kV某甲站#1主變220kV側(cè)C相避雷器上節(jié)有異常發(fā)熱現(xiàn)象,與正常相相比溫差為1.4℃(異常避雷器溫度為9.1℃,正常相溫度為7.7℃）:當(dāng)天對(duì)避雷器進(jìn)行阻性帶電測(cè)試,阻性電流與上次預(yù)試值偏差值不大,符合規(guī)程要求。2月9日,電氣試驗(yàn)班對(duì)該避雷器進(jìn)行紅外及阻性電流復(fù)測(cè),C相避雷器上節(jié)與正常相相比溫差為1.8℃(異常避雷器溫度為17.8℃,正常相溫度為16℃）,阻性電流無(wú)異常。

1.2驗(yàn)證試驗(yàn)情況

(1）2月9日紅外檢測(cè)情況如表1所示。

從表1紅外測(cè)試情況可以看出,C相上節(jié)避雷器高壓端存在異常發(fā)熱現(xiàn)象。

(2）全電流及阻性電流歷次預(yù)試測(cè)試情況如表2所示。

表2歷次測(cè)試情況顯示,三相避雷器阻性電流相差不大。

(3）解體前常規(guī)項(xiàng)目測(cè)試情況。在試驗(yàn)大廳,對(duì)C相避雷器進(jìn)行常規(guī)項(xiàng)目試驗(yàn),測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3常規(guī)項(xiàng)目試驗(yàn)顯示,C相上節(jié)避雷器U1mA和75%U1mA下的泄漏電流都不合格。

1.3解體檢查

故障避雷器為復(fù)合外套氧化鋅避雷器,其中復(fù)合絕緣外套是復(fù)合硅橡膠材質(zhì),外絕緣筒是環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維材質(zhì)(環(huán)氧筒）,內(nèi)絕緣筒為硅橡膠材質(zhì)(硅橡膠熱縮管）。

(1）解體外觀檢查情況。內(nèi)外絕緣筒之間填充物為硅脂,避雷器上下密封蓋(鋁質(zhì)）與外絕緣筒之間直接旋緊密封。上密封蓋拆卸情況如圖1所示。

(2）氧化鋅電阻片絕緣檢查情況。該避雷器由35個(gè)氧化鋅電阻片組成,全部安裝在內(nèi)絕緣筒中。通過(guò)對(duì)單個(gè)電阻片進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中4個(gè)電阻片75%U1mA下的泄漏電流超過(guò)50uA,不合格。還有靠近高壓端處的13個(gè)電阻片絕緣電阻偏低。

2原因分析與結(jié)論

通過(guò)對(duì)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)及解體情況的分析,推斷由于上密封蓋(高壓端處）與外絕緣筒密封性能失效,導(dǎo)致避雷器內(nèi)部受潮,高壓端處最先受潮,該處部分電阻片劣化引起C相避雷器高壓端異常發(fā)熱。

3日常運(yùn)維建議

（1）對(duì)避雷器外觀進(jìn)行檢查。瓷套表面無(wú)臟污,無(wú)放電跡象,瓷套法蘭無(wú)裂紋無(wú)破損:復(fù)合絕緣外套表面無(wú)臟污,無(wú)龜裂老化現(xiàn)象。

（2）對(duì)避雷器的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀泄漏電流進(jìn)行抄錄,若某相為零或顯示特別高時(shí),可嘗試對(duì)監(jiān)測(cè)儀敲一敲,看看指針是否因?yàn)榭瓕?dǎo)致指示異常:三相對(duì)比,若某相泄漏電流明顯增大或與上次記錄明顯增大時(shí),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的紅外測(cè)溫。

（3）避雷器帶電測(cè)試應(yīng)包括紅外檢測(cè)、阻性電流測(cè)試。紅外測(cè)試須細(xì)心觀察,比較三相避雷器溫度,相間溫度差不超過(guò)0.5～1℃。一般檢測(cè)要求,環(huán)境溫度一般不低于5℃,相對(duì)濕度一般不大于85%,不應(yīng)在雷、雨、霧、雪等氣象條件下進(jìn)行,戶(hù)外晴天要避開(kāi)陽(yáng)光直接照射或反射進(jìn)入儀器鏡頭,在室內(nèi)或晚上檢測(cè)應(yīng)避開(kāi)燈光的直射,宜閉燈檢測(cè)。如發(fā)現(xiàn)異常,要開(kāi)展精確測(cè)量,檢測(cè)期間天氣為陰天、夜間或晴天日落2h后。阻性電流帶電測(cè)試時(shí),應(yīng)與上一次數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,阻性電流和全電流與初始值不能有顯著變化,阻性電流增加50%時(shí),應(yīng)分析原因,縮短試驗(yàn)周期:阻性電流增加l倍時(shí),應(yīng)開(kāi)展停電試驗(yàn)。