一起避雷器阻性电流异常故障分析

李辰盟

摘 要：避雷器阻性电流是反应避雷器性能劣化的重要标志。现以一起运行中带电测试发现的避雷器阻性电流异常为实例，通过解体对故障进行分析，并提出相应的措施。

关键词：避雷器；阻性电流；缺陷分析

中图分类号：TM862 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）29-0190-02

引言

金属氧化物避雷器（MOA）是一种重要的过电压保护电气设备，具有非线性优异、保护性能好、通流容量大、结构简单、造价低、性能稳定等优点[1]。近来年，由于避雷器密封问题导致避雷器劣化时有发生，下面将结合一起运行中带电测试发现的避雷器阻性电流异常进行解体分析。

1 故障现象

我局某变电站35kV避雷器是南阳金冠电气有限公司型号为YH5W-51/125W的产品，出厂日期为2010年4月。2017年2月14日，在进行该组避雷器运行电压下泄漏电流带电测试时，发现A、B相避雷器阻性电流测试值有明显增长（增长率为31.56%、92.31%）。2月15日，对该组避雷器进行停电试验检查，发现A、B相避雷器各项试验数据均不合格，绝缘电阻分别为3.6MΩ、2.5MΩ（要求≥1000MΩ），U1mA电压分别为4.8kV、2.6kV（要求≥73kV），I75%U1mA分别为76μA、115μA（要求≤50μA）。

2 缺陷分析

解体前对该组避雷器进行复测，绝缘电阻、U1mA、I75%U1mA试验结果与之前测试结果一致。在运行电压下对三相避雷器进行红外测温。A相温度随时间有1.9℃的增幅，B相温度随时间有10.5℃的增幅，C相基本无变化。40min后，B相温度（26.5℃）比C相温度（16.2℃）高10.3℃，A相（17.9℃）比C相温度（16.2℃）高1.7℃（图1）。A、B相避雷器有故障且B相故障较为严重。

根据停电及复测试验数据，对B相解体进行故障原因分析。该型避雷器为复合外套氧化锌避雷器，由17个氧化锌电阻片组成，其复合绝缘外套是复合硅橡胶材质，外绝缘筒是环氧树脂玻璃纤维材质，内绝缘筒为硅橡胶材质，外绝缘筒与内绝缘筒之间有空隙，避雷器上下密封盖与外绝缘筒之间的密封件为玻璃胶（图2）。

解体发现避雷器顶部的密封弹簧钢铁材料，表面有锈迹，内绝缘筒上下金属支撑件为铝材料，表面有氧化痕迹，上金属支撑件与内绝缘筒接触处还有粉末状物质，内绝缘筒外表面有白色斑点，说明避雷器内部元器件受潮（图3）。

内绝缘筒外表面有放电点，内表面干净光亮，未发现受潮现象（图3）。避雷器正常运行时，内绝缘筒内表面与电阻片电位一样，内绝缘筒外表面受潮导致电位降低，内绝缘筒内外两侧发生放电击穿。

解体后对单个氧化锌电阻片进行试验，发现绝缘电阻、U1mA、I75%U1mA等试验数据全部合格。随后将17个避雷器原件叠在一起进行试验，U1mA值为76.8kV，I75%U1mA值为27μA，均合格，说明电阻片并未劣化。

解体后初次试验，内部绝缘筒绝缘电阻为20MΩ，外部绝缘筒绝缘电阻为500MΩ；放置30min后，内部绝缘筒绝缘电阻值为600MΩ，外部绝缘筒绝缘电阻为700MΩ；一天后，内部绝缘筒绝缘电阻值为680MΩ，外部绝缘筒绝缘电阻为1400MΩ，用酒精抹干净内部绝缘筒外表面后，绝缘电阻值为40000MΩ。同时，在U1mA=76.1kV（交接试验数据）下，内部绝缘筒泄漏电流为440μA，I75%U1mA值为353μA；外部绝缘筒泄漏电流为180μA，I75%U1mA值为108μA，外绝缘筒和内绝缘筒在避雷器运行时绝缘性能下降，经过处理后内绝缘筒绝缘性能恢复正常，说明并非绝缘材料本身劣化，而是由于受潮导致的绝缘性能下降。

根据上述试验数据和解体情况综合分析，该避雷器故障原因是外绝缘筒密封材料性能失效，水汽渗入，并在内绝缘筒内外两侧发生放电击穿，导致外绝缘筒内侧和内绝缘筒外侧绝缘水平降低、泄漏电流增大。

3 结束语

（1）和避雷器生产厂家进行沟通，提高控制制造、组装工艺，改进密封工艺，提高设备质量，避免出现密封不良等质量问题[2]。

（2）避雷器运行电压下泄漏电流带电测试可以有效的发现避雷器缺陷[3]。此次避雷器异常故障分析，提供了带电测试数据分析实践经验，提高了试验人员对设备故障的判断能力。

（3）对正在运行的该类型避雷器，通过避雷器带电测试和红外测试加强检测检查，加强带电测试数据纵向及横向对比，对异常设备做好跟踪测试。

参考文献：

[1]何萍，朱颖，宴年平，等.一起金属氧化物避雷器带电检测数据异常的处理及防范[J].电网技术，2014，38（4）：66-69.

[2]施景垒，肖雷，陈平春，等.一起避雷器隱患的发现与缺陷分析[J].电力工程技术，2016，35（2）：84-86.

[3]王利.冲击电流发生器的设计[D].武汉：武汉理工大学，2008.

[4]李宁，方琼，吕静志，等.不同情况下氧化锌避雷器阻性电流的在线监测研究[J].科技创新与应用，2017（06）：5-6.