一起110kv氧化锌避雷器故障判断及分析

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1、一起llOkV氧化锌避雷器故障判断及分析广东电网有限责任公司江门供电局广东江门529000摘要：简述了氧化锌避雷器的工作原理和主要故障原因，针对某起llOkV氧化锌避雷器故障实例，对故障避雷器进行直流试验、解体检查，判断和分析故障原因，最后提出了类似故障的防范措施和建议。关键词：避雷器；直流试验；解体检查；阀片受潮1.前言氧化锌雷器用于保护电气设备免受大气过电压和操作过电压的损坏，是电力系统安全运行的必备设备。及早发现避雷器可能出现的缺陷，保证避雷器处于良好工作状态，对保障电网安全可靠运行具有重要意义。2.氧化锌避雷器的工作原理和主要故障原因氧化锌避雷器（简称MOA）由均压环、避雷

2、器元件和底部绝缘座组成。避雷器元件由非线性金属氧化物（氧化锌）电阻阀片、内部均压系统、绝缘拉杆、密封件等组成。其中，电阻阀片在正常工作电压下呈高阻，泄漏电流仅微安级;当过电压袭来时立即转为低阻，释放能量，并限制过电压幅值；过电压消失后又立即恢复高阻，保证电力系统正常运行。MOA由于长期接受工频电压的作用及天气变化的影响，主要出现以下两方面的问题。1.1阀片受潮在生产、运输及安装过程中密封性受到破坏，导致产生贯穿性裂纹，在长期运行过程中，潮气和水分逐渐渗入MOA内部。此类故障在电气性能上表现为MOA外套内表面、阀片侧面、有机绝缘支撑件的绝缘下降，全电流lx明显增加，阻性电流lr成倍增

3、LC导致MOA温度升高乃至发生爆炸。1.2阀片老化在长期的运行过程中工频电流持续流过MOA阀片，由于个别阀片老化特性不好，阀片的均一性差，使电位分布不均匀。运行一段吋间后，部分阀片首先老化，导致直流1mA参考电压降低及泄露电流超标，阻性电流和功率损耗增加形成恶性循环，最终导致MOA的整体老化。值得注意的是处于污秽严重区域运行的避雷器，其•表面积污严重不均匀时将导致电压分布不均匀，也有可能加速阀片的老化。1.故障概况某llOkV线路发生电流差动、距离加速动作，巡查发现#9塔A相避雷器发生故障，部分复合外套已被烧毁，内部阀片冇破裂情况。出现故障的避雷器型号：YH10WX-108/281

4、,额定电压：108kV,持续运行电压：84kV,生产日期:2007年10月。该批避雷器是由用户移交给我局的，其属于线路避雷器。事故避雷器交接试验结果合格，故障发生前，我局曾对安装该厂冋类型产品进行全面红外测温检测，发现多只避雷器异常发热并进行了更换，但该故障避雷器红外测温正常。2.直流试验和解体检査我们对退运下来的该批次避雷器进行了75%直流1mA电压下直流泄漏电流试验，并选取试验合格的01避雷器和不合格的02避雷器解体检查和试验分析。4.1避雷器直流试验避雷器阀芯、绝缘套筒及复合外护套是避雷器产生泄露电流的主要部位，因此本次试验中我们分别针对避雷器本体、阀芯及带绝缘简的外护套进行

5、了直流试验，其中带绝缘筒的外护套施加的电压是由避雷器本体测量得出的直流Ulm。试验结果见表2。按照GB11032—2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》要求，从表1数据可知，编号为01的避雷器本体及阀芯直流试验数据满足要求，内部绝缘套简和复合外套均绝缘良好。而编号为02的避雷器本体及阀芯的直流UlmA均远低于规程要求的157kV,对带内部绝缘套筒的复合外套施加直流UlmA吋泄露电流明显超标，绝缘受到破坏。4.2避雷器解体后立即对阀片进行的直流试验分别将编号01、02避雷器解体后立即对阀片比例单元进行直流1mA电压UlmA和75%UlmA电压下直流泄漏电流测量，结果发现：(1)编号0

6、2避雷器阀片表面存在人片水垢，II水迹渗透到阀片两端的喷铝面，喷铝面上的阀片编号大部分已无法辨识(见图1)。图1受潮阀片与未受潮阀片对比图片(2)编号01避雷器阀片共有3片超标，缺陷率8.57%,ii缺陷阀片主要集中在避雷器底部。(3)编号02避雷器阀片共有33片超标，缺陷率94.2%,人部分阀片己经损坏，部分阀片直流UlmA过低，仪器己无法测量，阀片己完全受到破坏。1.故障原因判断和分析从复合外套避雷器密封结构上看，发生故障的避雷器存在一定缺陷。包括在避雷器复合外套上直接开孔用于引出端部的接线柱；在绝缘套筒两端上打孔装设螺丝用于固定避雷器两头连接阀芯的金具；绝缘套筒厚度很薄，只有

7、2mm。由于构成复合外套的硅橡胶并不能完全瞞绝水分子渗透，内部的绝缘套简上面又有小孔，因此阀芯很容易受到由小孔侵入的水分子影响，引起整个避雷器绝缘水平的下降。这次故障主要的原因是密封不良(厂家采用的密封技术不完善、密封材料抗老化性能不稳定等)导致阀片受潮，引起绝缘水平的降低，避雷器电位分布不均匀，造成部分阀片首先老化。由于电网电压不变，避雷器苏余正常阀片因荷电率增加，负扪加重，加速老化，最终在能量人的工频电源影响下阀片受到破坏引起爆炸。值得注意的是在定期的红外测温检查