不同故障条件下500 kV金属氧化锌避雷器温度分布特性

黎 鹏， 屈莹莹， 方蓓贝， 王 宇， 吴 田， 普子恒

(1.三峡大学电气与新能源学院， 宜昌 443002； 2.湖北省输电线路工程技术研究中心， 宜昌 443002；3.南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)， 南京 211106； 4.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司， 武汉 430074；5.电网雷击风险预防湖北省重点实验室， 武汉 430074)

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester，MOA)作为限制过电压的重要保护设备，被广泛应用于电力系统，而避雷器长期运行过程中，由于老化、受潮、短路等故障造成异常发热，最终导致其损坏的事故时有发生[1]。因此，掌握不同故障条件下避雷器的温升特性，对指导避雷器运行状态的红外检测具有重要意义。

关于避雷器温升计算方法主要有热路模型法[2-4]和有限元法[5-7]等。杨雅倩等[8]建立了500 kV变电站用MOA电热耦合模型，计算了正常工况、阀片损坏情况下的电位及温度分布，通过综合分析电位及温度分布判别避雷器的绝缘状态；He等[9]采用有限元方法，分析了110 kV 和220 kV全绝缘聚合型MOA模型的散热特性和热稳定性能；邓维等[10]、史志强等[11]、魏绍东等[12]结合试验和红外检测技术，研究了500 kV MOA单节受损、受潮及老化情况下的温度分布特性。目前，针对阀片受潮、受损等故障条件下避雷器的温升特性开展了较多研究，但故障设置部位较为单一，主要考虑整节故障，未考虑故障位置差异对温升分布的影响，而分析避雷器不同部位故障时的温升分布特性对指导红外检测、判断故障部位具有重要意义。

现建立500 kV变电站用MOA电-热耦合计算模型，分析避雷器在正常和不同位置受潮、短路等异常运行状态下阀片和表面的温度分布，研究可为避雷器运行状态的红外在线检测提供理论依据。……