趙勇軍

（云南電力技術(shù)有限責(zé)任公司，昆明650000）

0 引言

金屬氧化物避雷器底座分為整體式和分體式兩種，分體式底座往往在運行一段時間后，會出現(xiàn)底座絕緣電阻顯著下降的問題。底座絕緣不良將導(dǎo)致在線監(jiān)測全電流數(shù)值偏低，不能準確監(jiān)視避雷器的實際運行狀態(tài)[1-3]，同時，也極易引起斷裂、破損等缺陷，影響避雷器的動穩(wěn)定性[2-11]。

筆者以某變電站110 kV金屬氧化物避雷器底座絕緣缺陷為例，對試驗數(shù)據(jù)、缺陷情況和處理方法進行了分析與總結(jié)，旨在對金屬氧化物避雷器底座絕緣缺陷的分析與處理提供借鑒。

1 缺陷情況

2016年09月下旬，某110 kV變電站進行年度預(yù)試定檢工作，在對其110 kV母線避雷器進行預(yù)防性試驗時，發(fā)現(xiàn)其避雷器底座絕緣較上一次測試結(jié)果明顯降低（試驗數(shù)據(jù)參見表1所示）。

表1 110 kV母線避雷器底座絕緣電阻Table 1 Insulation resistance of 110 kV bus arrester base

通過測試數(shù)據(jù)可知，其避雷器底座絕緣電阻較往年明顯下降，且低于南方電網(wǎng)Q/CSG 114002—2011《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》提出的“不低于5 MΩ”的要求，尤其是B相已呈現(xiàn)高阻性接地狀態(tài)，屬于底座絕緣不良缺陷。該母線避雷器底座絕緣為分體式結(jié)構(gòu)，其實物圖參見圖1所示。

圖1 分立式避雷器底座Fig.1 The separate base of arrester

2 缺陷分析與處理

分體式避雷器底座一般由絕緣瓷瓶、絕緣套和金屬螺栓組成，運行一段時間后，水分和雜質(zhì)往往會經(jīng)由瓷瓶與螺栓之間或瓷瓶與避雷器底座之間的縫隙侵入內(nèi)部，導(dǎo)致螺栓銹蝕和污穢。而內(nèi)部絕緣套和瓷瓶也會由于金屬螺栓的熱脹冷縮導(dǎo)致?lián)p壞。因此，檢修人員拆卸下避雷器底座，細致檢查，其具體結(jié)構(gòu)參見圖2。

圖2 分立式避雷器底座結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of the separate arrester base

由圖2可看出，該避雷器底座的金屬螺栓表面已明顯銹蝕，絕緣套與金屬螺栓之間以及金屬螺栓表面也有較多污穢。為準確判斷，對絕緣套和絕緣瓷瓶又分別進行了絕緣電阻測試，其測試數(shù)據(jù)參見表2所示。

表2 絕緣套和絕緣瓷瓶絕緣電阻Table 2 Insulation resistance of insulating sleeves and insulators

由表2的測試數(shù)據(jù)可知，絕緣套和瓷瓶的絕緣電阻較高，其避雷器底座絕緣不良主要原因可認為是金屬螺栓銹蝕和表面污穢所致?；诖?，檢修人員將避雷器底座的金屬螺栓全部更換為不銹鋼螺栓，對底座與瓷瓶的接觸面（見圖3）進行了清潔，且絕緣套也全部進行了更換，更換后，復(fù)測其絕緣電阻，其測試數(shù)據(jù)見表3。

圖3 底座與瓷瓶的接觸部分Fig.3 The contact part of the base and the insulator

表3 110 kV母線避雷器絕緣電阻（處理后）Table 3 Insulation resistance of 110 kV bus arrester base(after treatment)

由數(shù)據(jù)可知，處理后絕緣電阻顯著升高，處理效果良好。

3 探討與總結(jié)

目前，避雷器多采用全電流監(jiān)測儀進行監(jiān)測，其全電流監(jiān)測數(shù)據(jù)對于避雷器受潮等缺陷有重要的意義，是日常巡檢、在線監(jiān)測的重要支持數(shù)據(jù)，其監(jiān)視結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 金屬氧化物避雷器監(jiān)視結(jié)構(gòu)Fig.4 Metal Oxide Surge Arrester Surveillance Structure

由圖4可知，全電流表與避雷器底座是并聯(lián)關(guān)系，只有當避雷器底座絕緣電阻遠大于全電流表內(nèi)阻時，其全電流監(jiān)測數(shù)據(jù)才有較高的可信度，而當避雷器底座絕緣不良時，會由于分流作用導(dǎo)致監(jiān)測電流數(shù)據(jù)偏小，降低了監(jiān)測數(shù)據(jù)的可信度與有效性。值得注意的是，當前，GB 50150—2006《電力裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準》與南方電網(wǎng)Q/CSG 114002—2011《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》金屬氧化物避雷器底座絕緣電阻均以不低于5 MΩ作為合格的判斷標準，而全電流監(jiān)測表內(nèi)阻一般在6～10 MΩ，其合格標準與全電流表的內(nèi)阻很接近。對金屬氧化物避雷器底座絕緣的判斷上容易造成雖滿足“不低于5 MΩ”的要求，但由于較低的絕緣電阻的對全電流的分流（容易得知，分流可達約50%），使得全電流監(jiān)測數(shù)據(jù)偏低，使監(jiān)測數(shù)據(jù)的可信度與有效性降低，同時，也會造成因全電流監(jiān)測數(shù)據(jù)的“偏小”，造成日常維護和分析的誤判。

通過本次避雷器底座絕緣不良的分析與處理也可知，分立式底座絕緣往往由于螺栓的銹蝕導(dǎo)致絕緣電阻下降，而由于其結(jié)構(gòu)上原因，其瓷瓶與螺栓之間或瓷瓶與避雷器底座之間不可避免存在縫隙，即便如本文處理方式進行處理，隨著運行時間長，水分、潮氣和雜質(zhì)依舊會經(jīng)縫隙不斷侵入，不可避免的造成螺栓銹蝕污穢，最終導(dǎo)致底座絕緣不良，影響全電流監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和對避雷器狀態(tài)的準確判斷，建議將分立式底座結(jié)構(gòu)更換為整體式結(jié)構(gòu)，此缺陷才能得到較徹底的改善。

4 結(jié)論

目前，分立式避雷器底座結(jié)構(gòu)依然廣泛存在于一些運行時間較久的發(fā)電廠與變電站，理應(yīng)引起必要的關(guān)注，以保證設(shè)備良好運行。筆者以某變電站110kV金屬氧化物避雷器底座絕緣電阻缺陷為例，對試驗數(shù)據(jù)、缺陷情況和處理方法進行了分析與總結(jié)，認為：

1）分立式避雷器底座不良往往由螺栓銹蝕和內(nèi)部受潮污穢引起，建議在必要時更換為整體式底座結(jié)構(gòu)，在更換整體式底座有困難的情況下，可將金屬螺栓更換為不銹鋼螺栓，對接觸面和瓷瓶進行清潔打磨，必要時可加裝絕緣墊圈等必要措施，可對底座絕緣不良缺陷有較好的改善。

2）避雷器底座絕緣不良，對全電流監(jiān)測、在線監(jiān)測等環(huán)節(jié)均會造成影響，建議在預(yù)試定檢工作中，對分立式底座結(jié)構(gòu)應(yīng)密切關(guān)注絕緣情況，以保證避雷器可靠良好運行以及監(jiān)測數(shù)據(jù)準確有效。

3）只有當避雷器底座絕緣電阻遠大于全電流表內(nèi)阻時，其監(jiān)測數(shù)據(jù)才有較高的可信度。建議在定檢預(yù)試中，密切注意數(shù)據(jù)的縱向?qū)Ρ?，注意?shù)據(jù)的變化規(guī)律，對絕緣電阻下降明顯的情況應(yīng)引起足夠重視，并結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合判斷分析，以準確判斷避雷器的運行情況。

[1] 何滿棠，胡詩秒.避雷器底座絕緣缺陷解決方案[J].電瓷避雷器，2012（4）：10-18.HE Man-tang，HU Shi-miao.Solution for insulation de?fects of the base of surge arrester[J].Insulators and Surge Arresters，2012（4）：10-18.

[2] 黎漢，降低110 kV避雷器底座絕緣子損耗率的方法[J].電工技術(shù)，2008（10）：6-8.LI Han.The method of reducing 110 kV arrester base insu?lator′s attrition rate[J].Electric Engineering，2008（10）：6-8.

[3]趙勇軍，任妮.金屬氧化物避雷器底座絕緣電阻試驗判斷標準探討[J].電工技術(shù)，2014（4）:1-2.ZHAO yongjun，REN ni.Discussion on judgment standard of insulation resistance of metal oxide arrester base[J].Electric Engineering，2014（4）:1-2.

[4]彭向陽.廣東線路避雷器防雷效果及運行分析[J].電瓷避雷器，2010（02）：39-41.PENG Xiangyang.Analysis on lightning protection effects and operation of line arresters in Guangdong power grid[J].Insulators and Surge Arresters，2010（02）：39-41.

[5]南方電網(wǎng)公司.Q/CSG l14002-201l南方電網(wǎng)電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2011.

[6]中國國家標準化管理委員會.GB11032-20l0交流無間隙金屬氧化物避雷器[S].北京：中國標準出版社，2010.

[7]萬四維.金屬氧化物避雷器缺陷與阻性電流關(guān)系的分析探討[J].電瓷避雷器，2007（5）:31-33.WAN Siwei.Approach to corelation of MOA defaults with its resistive current[J].Insulators and Surge Arresters，2007（5）:3l-33.

[8]吳德貫，劉凡棟，梁華洋.氧化鋅避雷器停電直流高壓試驗影響因素探討[J].電瓷避雷器，2012（1）:90-93.WU Deguan，LIU Fandong，LIANG Huayang.A discussion of influence factors in the power failure DC high vohage test of MOA[J].Insulators and Surge Arresters，2012（1）:90-93.

[9]毛慧明，左斌武，李宏建.數(shù)據(jù)遠傳型避雷器在線監(jiān)測器的研制[J].電瓷避雷器，2009（3）：18-21.MAO Huiming，ZUO Binwu，LI Hongjian.Develop ment of data remote transmitting online monitor on MOA[J].In?sulators and Surge Arresters.2009（3）：18-21.

[10]國家電網(wǎng)公司.Q/GDW 454-2010《金屬氧化物避雷器狀態(tài)評價導(dǎo)則》[S].北京:中國電力出版社，2000.

[11]蘇文宇，汪曉明，胡宏宇，等.220 kV金屬氧化物避雷器帶電測試異常的處理[J].電瓷避雷器，2008（3）:32-33.SU Wen-yu，WANG Xiao-ming，HU Hong-yu，et al.Deal?ing with an abnormal 220kV MOA revealed by online de?tection[J].Insulators and Surge Arresters，2008（3）:32-33.