变电站氧化锌避雷器安全运行的几点经验

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【摘要】氧化锌避雷器主要用于保护电气设备免受沿线路传播的感应雷过电压以及内部过电压的危害。避雷器在变电运行工作中起到非常重要的作用。本文通过对氧化锌避雷器在运行中发现的问题进行了简要分析。为提高运行人员对避雷器运行监视的能力和水平提供了参考。

【关键词】氧化锌避雷器；运行维护；异常故障分析

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。目前在我国高压、超高压电网中的变电站基本都采用氧化锌避雷器。然而由于Zno阀片长期通过工作电流，存在热稳定性、老化和寿命等问题，在运行中氧化锌避雷器的缺陷时有发生，甚至发生爆炸事故。为防止氧化锌避雷器事故的发生，应做好以下工作。

一、氧化锌避雷器的运行监视

在变电运行日常工作中，要定期对避雷器泄露电流表抄录数据，利用泄漏电流值标签和特殊天气下的典型数据档案对采集的数据进行纵向和横向比较，通过对避雷器进行红外测温，及时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。也可以通过巡回检查制度中的巡视结合定期切换实验来发现避雷器异常。

（一）避雷器运行巡视需要包括以下项目

1、每天巡视一次时。巡视时要及时抄录泄漏电流值，输入PMS系统，并与历史数据进行对比分析。

2、检查避雷器、泄漏电流表内部是否有积水，状态良好.计数器指示数动作有无变化。

3、检查瓷套表面积污程度以及是否出现放电现象，瓷套、法兰是否出现裂纹、破损。

4、避雷器内部是否存在异常声响。

5、避雷器压力释放装置正常。

6、检查与避雷器、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，接头无松动现象。

7、避雷针基础无下沉，器身及杆塔无歪斜。

8、在雷雨天气后进行特巡。

（二）避雷器发生过电压或雷击后特巡的检查项目

1、避雷器泄漏电流是否正常，计数器是否动作，并做好记录。

2、避雷器瓷套有无裂纹、破损、放电现象，内部有无异常声响。

3、接地引下线等有无烧伤、断裂现象。

由于避雷器不像主变或开关等主设备那样拥有相对完善的监视与测控回路，可以实现对设备进行多层次多界面的实时监测。现场运行人员目前主要靠看、听等感官检查以及泄露电流的抄录手段来对避雷器实施监视，无法将避雷器的异常信号通过测控装置反映到监控系统中，监控系统后台机无任何反应其故障的异常信号。因而发现、捕捉其不正常工况和异常症状具有较高的难度。而且避雷器出现故障概率相对较低，现场运行人员对其运行特性、异常症状、故障形态及处理等问题的认识还缺乏有效积累和足够的经验

二、避雷器的异常及事故处理

避雷器在雷雨天气发生异常时，应待雷雨停后再进行处理。

本所避雷器内部充有高纯度的干燥氮气，正压为0.03－0.05Mpa，若低于0.01Mpa时，应停电进行补气。

运行中发现避雷器有裂纹时，应立即汇报调度及中心，根据调度指令停电进行处理。

运行中发现避雷器泄漏电流明显增大时，如在同等条件下，数值相差达30%及以上必须及时汇报调度及中心，根据调度指令停电处理，在未停电前应加强监视。

若500kV避雷器泄漏电流超过3.4mA、则“警示”灯亮，应立即汇报调度及中心，根据调度指令停电处理。

（一）避雷器运行发现有下列异常情况时，应立即汇报调度及中心，根据调度指令退出故障避雷器，如暂时无法切断，应加强监视，不得靠近，防止避雷器爆炸伤人。

1、瓷瓶爆炸或有明显裂纹。

2、内部有异声或压力释放装置有动作痕迹。

3、上引线或接地下引线断线。

4、泄漏电流表数值显著异常增大。

（二）运行中发现避雷器瓷套有裂纹时，根据情况决定处理方法。

1、如天气正常，应请示调度停下损伤相之避雷器，更换为合格的避雷器。一时无备件时，在考虑到不至于威胁安全运行的条件下，可在裂纹深处涂漆和环氧树脂防止受潮，并安排在短期内更换。

2、如天气不正常（雷雨），应尽可能不使避雷器退出运行，待雷雨后再处理。如果因瓷质裂纹已造成闪络，但未接地者，在可能条件下应将避雷器停用。

（三）避雷器爆炸的处理。

1、避雷器爆炸尚未造成接地时，在雷雨过后拉开相应的隔离开关，停用、更换避雷器。

2、避雷器瓷套裂纹或爆炸已造成接地者，需停电更换，禁止用隔离开关停用故障避雷器。

（四）其它异常情况。

1、泄漏电流表表计卡涩或损坏。由于电流表自身机构电路问题，造成机构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。

2、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并无大碍，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。所以异常天气如发现氧化锌避雷器泄漏电流比平时减小20％，或更小，要结合对外部的屏蔽环、绝缘衬套等检查的情况进行综合判断，首先检查有无明显的外部异常，有的话立即上报缺陷联系检修等候处理；如果没有则加强巡视，密切观察。发现有严重趋势或天气正常后仍存在立即汇报联系处理。正常天气发现指示在零位时，又无外部其他特征时，应立即申请停电处理。

3、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有无断裂，以及支持瓷瓶是否有裂纹。

4、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。以前就曾发生过220kVX线氧化锌避雷器B相因受潮发生内部绝缘损坏的故障。

2008年7月运行人员在巡视是发现220kVX线氧化锌避雷器B相的泄漏电流明显高于另两相（A：0.54；B：1；C：0.55）且数值有规律的上下波动。运行人员判断此非避雷器表计问题，而是避雷器本身绝缘有问题，需要立刻进行处理。通过红外测温发现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。于是立即汇报调度、工区专职，并填报危急缺陷，在检修过程中发现是B相内部绝缘受潮。

要杜绝值班人员误操作，防止将中性点接地系统局部变为中性点不接地系统，引起电压升高，损坏避雷器。例如在投切变压器时，应合上中性点接地刀闸，防止产生过电压导致避雷器损坏。

综上所述，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。

参考文献

[1]张全元.变电运行现场技术问答[M].中国电力出版社.

作者简介：葛宏（1982―），男，江苏泗阳人，电力工程助理工程师，变电站值班员高级工，现从事500kV变电站运行工作研究。

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