張 宏

（國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司，河北 秦皇島 066000）

避雷器是一種用于保護(hù)電氣設(shè)備免受高瞬時(shí)過電壓危害并限制續(xù)流時(shí)間和續(xù)流幅值的電器，在變電站穩(wěn)定運(yùn)行中起著關(guān)鍵作用。特別是對(duì)于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)避雷器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，是變電站運(yùn)維檢修的重要工作。實(shí)際工作中，運(yùn)檢人員通過每年雷雨季節(jié)前對(duì)避雷器進(jìn)行泄漏電流帶電檢測(cè)，分析其運(yùn)行中持續(xù)電流及各分量并與歷史值進(jìn)行比對(duì)，可比較準(zhǔn)確地掌握避雷器運(yùn)行狀態(tài)。并根據(jù)相關(guān)規(guī)程及時(shí)檢測(cè)評(píng)估，更換缺陷避雷器，避免了故障的擴(kuò)大[1]。

1 情況介紹

1.1 例行帶電檢測(cè)發(fā)現(xiàn)C相泄漏電流異常

2018年3月檢測(cè)人員在對(duì)某220 kV 變電站進(jìn)行避雷器泄漏電流帶電檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)110 kV 1 母線間隔避雷器C 相泄漏電流數(shù)據(jù)異常，并與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 某220 kV變電站110 kV 1母線間隔

該間隔避雷器型號(hào)為HY10W7-102/266，出廠日期為2009 年11 月，投運(yùn)日期為2010 年10 月。分析表1數(shù)據(jù)，C相避雷器泄漏電流明顯大于A相和B相，并且C 相避雷器全電流有效值Ix相比初始值增加87%，阻性電流峰值Irp相比初始值增加252%。根據(jù)《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定“運(yùn)行電壓下的全電流、阻性電流或功率損耗測(cè)量值與初始值比較，不應(yīng)有明顯變化，當(dāng)阻性電流增加50%（與初始值比較）時(shí)，應(yīng)適當(dāng)縮短監(jiān)測(cè)周期，當(dāng)阻性電流增加100%時(shí)，必須停電檢查，進(jìn)行直流試驗(yàn)”。由此判斷C相避雷器存在異常缺陷，推測(cè)為內(nèi)部閥片老化受潮導(dǎo)致。

1.2 退出運(yùn)行后進(jìn)行停電試驗(yàn)

將該間隔避雷器停電轉(zhuǎn)檢修，進(jìn)行停電試驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表2 所示。C 相避雷器U1mA電壓比初值減小21.6%，遠(yuǎn)超出規(guī)程5%注意值，0.75U1mA電壓下泄漏電流遠(yuǎn)超規(guī)程要求“初值差不大于30%或小于50 μA”。初步判斷C相避雷器進(jìn)水受潮。

表2 異常間隔避雷器停電試驗(yàn)數(shù)據(jù)

試驗(yàn)人員對(duì)該站110 kV1 母線間隔避雷器分別進(jìn)行了帶電檢測(cè)和停電試驗(yàn)，各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均遠(yuǎn)超過規(guī)程注意值要求，應(yīng)立即退出運(yùn)行并進(jìn)行更換。

當(dāng)前，通過帶電檢測(cè)避雷器運(yùn)行狀態(tài)下泄漏電流全電流、阻性電流測(cè)量可以有效評(píng)估避雷器的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行在室外條件下的避雷器可及時(shí)地發(fā)現(xiàn)內(nèi)部受潮和內(nèi)部閥片老化缺陷。

2 事故過程

2.1 帶電檢測(cè)

2018年11月檢測(cè)人員對(duì)110 kV某變電站進(jìn)行避雷器泄漏電流例行帶電檢測(cè)，該站110 kV進(jìn)線、開關(guān)和母線均為 GⅠS 設(shè)備。在對(duì)進(jìn)線#1 線路GⅠS 用三相共箱避雷器檢測(cè)前發(fā)現(xiàn)：A 相泄漏電流監(jiān)測(cè)表指針不起且處于“0”位，C相避雷器泄漏電流指針示數(shù)明顯大于B相，現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。

圖1 某110 kV變電站110 kV進(jìn)線#1線路GIS用避雷器泄漏電流監(jiān)測(cè)表異常

該GⅠS 進(jìn)線間隔避雷器型號(hào)為Y10WF4-102/266B，2017 年 2 月出廠，2017 年 9 月投運(yùn)，從投運(yùn)到發(fā)現(xiàn)缺陷僅一年多。后對(duì)其進(jìn)線泄漏電流帶電檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該間隔避雷器C 相全電流有效值與初值比增加19%，阻性電流峰值與初值比增加39%，本次及歷次測(cè)試數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 某110 kV 變電站110 kV 進(jìn)線#1 線路GIS 用避雷器泄漏電流帶電檢測(cè)歷次數(shù)據(jù)

2.2 復(fù)測(cè)排除測(cè)量誤差干擾

由于該避雷器僅運(yùn)行1 年，且在GⅠS 間隔內(nèi)，近乎為新設(shè)備，出現(xiàn)這樣的避雷器泄漏電流異常情況較為少見，為排除泄漏電流監(jiān)測(cè)表干擾，檢測(cè)人員在廠家現(xiàn)場(chǎng)見證下，拆除A 相監(jiān)測(cè)表后，測(cè)試A相泄漏電流數(shù)值仍為0，判斷A 相避雷器內(nèi)部存在缺陷。分別用兩種檢測(cè)儀器對(duì)C相避雷器進(jìn)行復(fù)測(cè)，測(cè)試結(jié)果均與上次試驗(yàn)值一致，初值差超標(biāo)。兩種檢測(cè)儀器復(fù)測(cè)情況如表4所示。

表4 排除監(jiān)測(cè)表異常及兩種儀器復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)

2.3 異常避雷器間隔返廠檢查及分析

該異常避雷器間隔返廠拆解后發(fā)現(xiàn)：A相避雷器尾部引流線過長(zhǎng)，形成弧形打彎后慢慢變形后接觸到了C相避雷器閥片上。由于GⅠS中的避雷器閥片是裸漏在GⅠS艙內(nèi)SF6氣體中，因此A相引流線接觸到C相裸漏避雷器閥片后將A相泄漏電流全部引至C相，造成A 相監(jiān)測(cè)表被旁路，泄漏電流檢測(cè)表指針處于“0”位，而C相避雷器因?yàn)锳相避雷器泄漏電流的引入疊加，造成C相泄漏電流增加，監(jiān)測(cè)表指針指示異常偏大，并非C相避雷器本體閥片受潮老化。

2.4 GIS用避雷器泄漏電流異?？偨Y(jié)

綜上所述，本起避雷器泄漏電流異常不是常見的避雷器本體閥片受潮老化等質(zhì)量問題，而是該GⅠS用避雷器在生產(chǎn)安裝之初，設(shè)計(jì)和工藝沒有考慮周全，存在制作隱患缺陷，僅一年時(shí)間就形成了故障。以往通過避雷器帶電檢測(cè)泄漏電流全電流和阻性電流發(fā)現(xiàn)的缺陷多為室外空氣絕緣單支避雷器。本次發(fā)現(xiàn)的泄漏電流異常避雷器為GⅠS 設(shè)備用三相共箱氧化鋅避雷器，這表明GⅠS 設(shè)備避雷器也不是完美的，也需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，在GⅠS 出廠之前就應(yīng)加強(qiáng)與廠家的溝通交流，防止再次出現(xiàn)此類問題。

3 避雷器的帶電檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)檢建議

本文通過查詢文獻(xiàn)并總結(jié)，并結(jié)合實(shí)際工作，提出以下帶電檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)檢建議：

對(duì)于檢查避雷器性能，帶電檢測(cè)要比停電試驗(yàn)更加直接，方便，經(jīng)濟(jì)高效。

紅外熱像檢測(cè)直觀高效，對(duì)避雷器受潮缺陷有很好的效果，尤其是對(duì)于不適合近距離檢測(cè)的避雷器。而且，電壓等級(jí)越高的避雷器，紅外熱像帶電檢周期要求更加頻繁和嚴(yán)格。文獻(xiàn)[3]就通過紅外熱像檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了異常，并通過泄漏電流帶電檢測(cè)進(jìn)行了印證，通過兩種技術(shù)手段相互印證，確定了避雷器存在內(nèi)部受潮故障并進(jìn)行了及時(shí)更換。因此，運(yùn)檢人員要提高紅外熱像檢測(cè)專業(yè)化程度，并及時(shí)對(duì)避雷器紅外熱像檢測(cè)圖譜的臺(tái)賬進(jìn)行準(zhǔn)確維護(hù)，進(jìn)行歷史縱向比較分析[3]。

現(xiàn)在部分單位紅外熱像由運(yùn)維人員日常巡視完成，泄漏電流檢測(cè)由檢修試驗(yàn)人員完成。檢修試驗(yàn)人員需要長(zhǎng)途驅(qū)車奔赴所有站進(jìn)行普測(cè)，不僅經(jīng)濟(jì)性差，時(shí)效性也比較差。特別是當(dāng)運(yùn)維巡視發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)，再需要檢修試驗(yàn)人員去距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行泄漏電流檢測(cè)驗(yàn)證。這種情形不利于缺陷的及時(shí)確定和排除，應(yīng)根據(jù)各站地理位置和人員實(shí)際情況，將泄漏電流檢測(cè)工作移交給運(yùn)維巡視人員，提高避雷器運(yùn)行維護(hù)的時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)文獻(xiàn)[4]的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于瓷瓶式的避雷器，有條件情況下可以運(yùn)用超聲探傷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，作為其他避雷器帶電檢測(cè)技術(shù)的補(bǔ)充。同時(shí)，應(yīng)不斷提高避雷器泄漏電流、紅外熱像、紫外成像等多種帶電檢測(cè)技術(shù)的綜合運(yùn)用。

進(jìn)行避雷器泄漏電流數(shù)值歷史值比對(duì)時(shí)，應(yīng)充分考慮溫度因素。文獻(xiàn)[5]給出了避雷器阻性電流與溫度一定關(guān)系，當(dāng)溫度比較相差較大時(shí)應(yīng)進(jìn)行溫度修正。

做停電直流試驗(yàn)需要拆除避雷器高壓接頭，應(yīng)盡可能不拆除避雷器高壓端固定螺栓，防止頻繁拆卸避雷器高壓端導(dǎo)致固定螺栓與密封部分有縫隙進(jìn)入潮氣，導(dǎo)致內(nèi)部閥片逐步受潮。在對(duì)避雷器本體、底座等進(jìn)行外觀檢查的同時(shí)，也要重視對(duì)在泄漏電流監(jiān)測(cè)表的檢查，并及時(shí)進(jìn)行升級(jí)更換。

不能放松對(duì)GⅠS用內(nèi)置避雷器的運(yùn)行情況監(jiān)測(cè)，并且應(yīng)將注意節(jié)點(diǎn)前移，在GⅠS 出廠之前加強(qiáng)與廠家的溝通交流，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)見證關(guān)鍵環(huán)節(jié)，監(jiān)督制作工藝，防止再次出現(xiàn)此類問題。