潮氣引起避雷器劣化的試驗研究

1、潮氣引起避雷器劣化的試驗研究The study of the MOA degradation caused by moisture戴賢哲 許勝利 蔡宗斌 李建英（廈門電業(yè)局變電檢修部，福建，廈門，361005）摘要：本文報告了一起因金屬氧化物避雷器的帶電測試數(shù)據(jù)異常而進(jìn)行試驗研究，發(fā)現(xiàn)由于避雷器的密封不嚴(yán)而造成內(nèi)部受潮，導(dǎo)致避雷器內(nèi)部閥片劣化。對出現(xiàn)劣化的原因和劣化的分析方法進(jìn)行總結(jié)，指出避雷器內(nèi)部密封材料的穩(wěn)定性是避雷器特性的重要參考

2、，為今后廠家改進(jìn)生產(chǎn)工藝和用戶對避雷器狀態(tài)進(jìn)行分析積累了有益的經(jīng)驗。關(guān)鍵字：金屬氧化物避雷器（MOA） 受潮 分析1 引言隨著電力事業(yè)的飛速發(fā)展，電力設(shè)備的更新?lián)Q代越來越快，而避雷器作為一種過電壓的 保護(hù)設(shè)備，對電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的內(nèi)部過電壓和外部過電壓都起到了很好的保護(hù)作用，能有效 限制被保護(hù)設(shè)備上的過電壓幅值，使電氣設(shè)備的絕緣免受損傷或擊穿。由于避雷器長期運行在工頻電壓及室外環(huán)境下，閥片容易出現(xiàn)老化和受潮，使避雷器的 絕緣下降，以至發(fā)生

3、爆炸等事故，因此加強避雷器的帶電監(jiān)測和停電試驗成為檢測避雷器狀 態(tài)的重要手段，目前比較有效的方法主要有：避雷器阻性電流帶電測試、紅外測溫和直流泄 漏等[2]。本文主要對廈門地區(qū)某變電站出現(xiàn)的一起避雷器受潮情況進(jìn)行全面的試驗和分析,并 最終找出問題原因。 2 問題提出2010 年 6 月 22 日，對廈門某變電站避雷器進(jìn)行帶電測試時發(fā)現(xiàn) B 相在線監(jiān)測器的電流 讀數(shù)偏大，與 A 相和 C 相在線監(jiān)測數(shù)據(jù)相比大 25%。對該組避雷器進(jìn)行阻性

4、電流帶電測試后 發(fā)現(xiàn) B 相避雷器阻性電流達(dá)到 337μA，有功功率角為 66.07○，測試數(shù)據(jù)均超出《福建省電網(wǎng) 氧化鋅避雷器在線監(jiān)測和帶電測試技術(shù)規(guī)定》的要求，如表 1 所示[1]。全電流、阻性電流和 有功功率數(shù)值與歷年試驗數(shù)據(jù)相比均有明顯增大的趨勢，如圖 1 所示。表 1 自補償法帶電測試試驗數(shù)據(jù)相別 IX(μA) Irp(μA) 有功功率 有功功率(W) 監(jiān)測 監(jiān)測器讀數(shù)(μA) 功率角 功率角 φA 437 79 3.2 48

5、0 83.57○B(yǎng) 582 337 15.45 600 66.07○C 469 90 3.9 480 82.64○2005.4.8 2006.3.6 2007.5.22 2008.3.6 2009.4.9 2010.6.22100200300400500600Current(цA)dateEntire electric current Resistance current圖 1 避雷器阻性電流和全電流變化趨勢圖 4 避雷器底座封閉孔對避

6、雷器底座密封抽氣注膠孔檢查時，發(fā)現(xiàn)其密封螺絲有銹蝕痕跡，如圖 4 所示，用螺 絲刀可以很輕松將螺絲旋下，因此，判斷由于密封螺絲和密封球的工藝問題，使該密封注膠 抽氣孔的密封不嚴(yán)，導(dǎo)致潮氣浸入避雷器內(nèi)部。分別對避雷器絕緣外護(hù)套和芯棒進(jìn)行直流泄漏和工頻電壓下的阻性電流試驗，試驗結(jié)果 如表 3 所示，可以看出，絕緣筒的直流泄漏電流達(dá)到 34mA，已經(jīng)超出正常數(shù)值 8mA[4]，而芯 棒的直流泄漏電流仍在正常范圍內(nèi)。表 3 避雷器解體后直流泄漏

7、試驗試驗位置 試驗位置 U1mA(kV) I75%U1mA(μA)絕緣筒 160.1 34芯棒 160.2 124 原因分析通過以上解體試驗可能明顯看出，該避雷器主要是底座的密封抽氣注膠孔密封性能下 降，導(dǎo)致潮氣從密封孔浸入避雷器內(nèi)部，使避雷器芯棒和絕緣棒內(nèi)部絕緣性能下降[5]。而避 雷器密封抽氣注膠孔的密封性能下降主要有兩方面的原因：一是生產(chǎn)廠家使用的密封材料抗氧化能力不夠。戶外型避雷器長經(jīng)受溫度變化，日照和 雨水侵蝕等考驗，密封材料

8、很容易氧化變質(zhì)，導(dǎo)致避雷器法蘭處密封口密封不嚴(yán)，潮氣侵 入，使避雷器電阻片受潮劣化。二是由于生產(chǎn)廠家的密封工藝流程存在缺陷。因為該廠家對避雷器法蘭處的密封主要是 采用密封球塞入抽氣注膠孔，然后再旋入沉頭密封螺桿壓緊密封球的方法。如果密封螺桿旋 入不夠緊，就不能使螺桿壓迫到密封球，或者密封球壓縮量不夠，這時密封球就不能起到很 好的密封作用；反之密封螺桿旋入太緊，有可能使密封球超過其壓縮量，甚至被擠破，失去 密封作用。因此，該避雷器抽氣注膠

9、孔密封時工藝較難控制，如果裝配工藝控制不好，運行 中就會發(fā)生該抽氣注膠孔的密封失效。抽氣注膠孔的密封一旦失效將會導(dǎo)致潮氣慢慢滲入， 使避雷器內(nèi)部電阻芯棒和環(huán)氧絕緣筒受潮，從而使避雷器整體絕緣性能下降。 5 結(jié)論避雷器大多安裝在室外運行，受外界影響較大。如果避雷器的絕緣外護(hù)套或密封口密封 不嚴(yán)，就有可能使避雷器內(nèi)部芯棒和絕緣筒受潮。因此為了保證避雷器能夠安全可靠運行， 必須保證密封材料有足夠的抗氧化能力和較高的密封工藝，同時要結(jié)合停電試驗

10、，加強避雷 器帶電測試和紅外測溫，有條件的地方可加裝避雷器帶電監(jiān)測與診斷系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)[1] 張誠 氧化鋅避雷器試驗方法研究[D]. 南京：東南大學(xué)，2005. [2] 魏梅芳 一起金屬氧化物避雷器故障分析. 湖南：現(xiàn)代建筑電氣，2010. [3] 滕樂天 電力設(shè)備紅外檢測診斷圖譜及應(yīng)用規(guī)范. 中國電力出版社，2004. [4] Q/FJG 電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程（試行） 福建省電力有限公司. [5] 徐靜 氧化鋅避雷器原理與試