氧化锌避雷器的运行监视和异常分析

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摘 要：氧化锌避雷器主要用于对运行设备限制雷电过电压及操作过电压。避雷器在变电运行工作中起到非常重要的作用。本文主要对避雷器运行监视中要注意的问题，异常情况原因分析，以及未来避雷器泄露电流数据后台监控机处理进行粗略地分析和探讨。为提高运行人员对避雷器运行监视的能力和水平提供参考。

关键词：氧化锌避雷器 运行监视 异常分析 泄露电流数据后台机监控

1、绪 论

避雷器是电力系统各类电气设备（变压器、电抗器、电容器、发电机、电动机、PT、CT、断路器、接触器、线路等）绝缘配合的基础。由避雷器的保护性能确定电力系统所有电气设备的内外绝缘指标（短时工频耐压、雷电冲击耐压和操作冲击耐压等）。

氧化锌避雷器由非线性氧化锌电阻片叠加组装，密封于高电压绝缘瓷套内，无任何放电间隙。在正常运行电压下，避雷器呈高阻绝缘状态，当受到过电压冲击时，避雷器呈低阻状态，迅速泄放冲击电流入地，使与其并联的电气设备上的电压限值在规定值内，以保证电气设备的安全运行。避雷器主要用于对运行设备限制雷电过电压及操作过电压。避雷器在变电运行工作中起到非常重要的作用。

2、氧化锌避雷器的运行监视

2.1氧化锌避雷器的运行

在变电运行工作中，避雷器如果发现异常，对设备的安全稳定运行造成极大的危害。定期的对避雷器泄露电流表抄录数据，对数据进行记录和横向比较，发现避雷器的异常和缺陷。现在500kV变电站每天都对避雷器泄露电流抄录一次。避雷器也可以通过巡回检查制度中的正常巡视、全面巡视、特殊巡视来发现异常。

2.2避雷器正常运行巡视项目

避雷器正常运行巡视项目：

（1）引线线夹压接牢固、接触良好，无发热现象；

（2）瓷套表面积污程度及是否出现放电现象，瓷套、法兰是否出现裂纹、破损；

（3）避雷器放电计数器指示数是否有变化，计数器内部是否有积水；

（4）避雷器泄漏电流指示正确清晰、数据差异不超过20%，对带有泄漏电流在线（5）监测装置的避雷器泄漏电流有无明显变化；

（6）与避雷器、计数器连接的导线及接地引下线有无烧伤痕迹或断股现象；

（7）避雷器均压环是否发生歪斜，表面无锈蚀变形；

（8）避雷器内部无异声、放电声；

（9）带串联间隙的金属氧化物避雷器或串联间隙是否与原来位置发生偏移；

（10）避雷针垂直、牢固，本体完好，无严重锈蚀，基础无下沉和倾斜；

（11）站内接地体无锈蚀，连接牢固。

3、氧化锌避雷器的异常分析

3.1通过避雷器泄漏电流表进行监测

避雷器泄漏电流表是目前可以直观的通过数据来判断避雷器的工作状况的唯一手段，所以泄露电流表指示是否正常就显得非常重要，实现避雷器的故障早期发现，将故障遏制在萌芽阶段。下面我就对避雷器泄漏电流表指示异常的情况进行分析。

3.1.1氧化锌避雷器泄漏电流表回路的工作原理

氧化锌避雷器泄漏电流表工作回路主要由避雷器、屏蔽环、上底座、绝缘衬套、下底座、引线、泄漏电流表、接地等组成。在氧化锌避雷器运行当中，内部原因和大部分的外部原因都可以通过一个途径来监视，这就是氧化锌避雷器的在线监测器，即常说的泄漏电流表。该毫安表与计数器为一体，串连在避雷器接地回路中。用于监测运行电压下通过避雷器的泄漏电流峰值，也可以有效的监测出避雷器内部是否受潮或内部元件是否异常等情况。

3.1.2氧化锌避雷器泄漏电流表指示异常原因分析

（1）避雷器屏蔽线脱落

为了使避雷器的外绝缘爬距降低不多，屏蔽环多加在最末一级磁裙下，由于固定不良，使得屏蔽线脱落碰触避雷器底座造成毫安表短接，泄漏电流表指示降低或无指示。这样会引起值班人员的误判断，以为避雷器内部出问题，上报不必要的缺陷，造成设备停电。500kV惠泉变惠张2X01避雷器屏蔽线脱落过，运行人员通过细心观察及时发现问题，没有盲目上报危急缺陷，待线路计划停电时在同时处理此缺陷。

（2）泄漏电流表表计卡涩或损坏

由于电流表机械机构问题，造成卡涩使得泄漏电流表指示为零或是指示没有变化。不利于对避雷器的正常监测。所以在发现泄漏电流表指示不正常时，应首先排除是表计的问题。

（3）雨、雪、雾等潮湿天气

泄漏电流表晴天指示正常，但是阴雨、大雾等潮湿天气时读数会减小，这种情况为避雷器底座脏污受潮引起绝缘电阻下降，对氧化锌避雷器泄漏电流有了较大的分流作用，使泄漏电流表的读数变小。这种情况虽对避雷器的运行无大碍，但如果避雷器内部受潮或电阻片老化，造成泄漏电流增大，但是由于底座的分流作用，使其读数降低，以至接近正常值，给运行人员巡视带来误判断，误认为泄漏电流表指示正常，有可能造成事故。

（4）泄漏电流表与引线接触不良

有的表计与引线接触部分已经锈蚀，造成过渡电阻增大，使得表计指示偏小。运行人员在日常巡视中应加强对避雷器外观的检查，重点查看避雷器连接线，以及支持瓷瓶是否断裂的缺陷，500kV梅里变就曾处理过泄露电流表计后绝缘小瓷瓶断裂的缺陷。

（5）避雷器内部绝缘受潮

氧化锌避雷器内部受潮，会造成绝缘下降，泄漏电流表指示异常增大或满偏。220kV XX变就曾发生过110kV旁路母线C相避雷器因受潮发生内部绝缘损坏的故障。

3.2通过红外测温仪辅助监测

3.2.1红外线测温的作用

红外测温是监测设备安全的重要手段，由于氧化锌避雷器长期工作在系统电压下，内部的Zno阀片要长期通过工作电流，产生一定的功率损耗，并且该功率损耗产生的温度直接影响其预期运行寿命。所以，进行红外测温可预防由于氧化锌避雷器受潮和部分Zno阀片老化后发生热崩溃而引起的氧化锌避雷器爆炸。

3.2.2红外线测温的注意事项

当应用红外成像方法对各类避雷器进行故障诊断时， 如果根据热像特征发现有不正常的发热、局部温度升高或降低， 或有不正常的温度分布， 则可以判定为异常， 应该引起注意， 或者跟踪监测、进行其他试验等。如果作相间互比， 则当温升相差一倍以上时， 可判定为危险故障， 应尽快安排处理。 假如没有发现明显故障特征， 则可按正常温升上限值来判定有无故障。 对于110kV及以上电压等级的避雷器， 最高温升超过上述相应表中所列数值一倍以上时， 应尽快安排处理。

2008年7月运行人员在正常红外测温时发现220kVX线氧化锌避雷器B相有明显发热现象。现场测温图像与其它相避雷器和标准图片相比有明显发热点。值班员立即上报缺陷检修后发现B相是受潮发热，通过红外测温发现了设备缺陷。消除了一个设备隐患，确保了设备安全稳定运行。

由上述缺陷处理，可以看出只有认真总结避雷器的运行经验，深入研究避雷器的工作特性、异常或故障情况下的外部症状和表面形态，探索对避雷器进行运行监视、检查分析的方法与手段，实现避雷器故障的早期发现和早期预警，对变电所乃至电网的安全运行具有十分重要的意义。

4、结束语

随着科技的发展，避雷器定会向着运行安全可靠、试验方法简单、动作

准确率高的方向发展。但是现在很多地区采用集中监控，少人值守的运行模式，尤其需要监控人员和现场运行人员相互配合处理，提高综自站监控系统的信息和数据采集能力，在电网或变电站内发生异常和事故时，能准确快速地对事故的类型、性质及范围做出判断，自动生成对运行人员事故及异常处理指导意见，提示运行值班人员根据指导意见和操作程序进行快速处理，使监控系统软件更好地满足运行的要求，增加对数据变化分析的功能，使氧化锌避雷器保持良好状态，为电力设备的安全运行提供可靠保障。

参考文献

[1]Y10W-100/260W型ZnO避雷器说明书

[2]220kV变电站通用运行规程[M].2009.

[3]高电压技术.作者 唐兴祚 重庆大学出版社.1998.