110千伏氧化鋅避雷器阻性電流異常缺陷分析
2021年10月12日,試驗(yàn)人員對(duì)某110千伏變電站避雷器進(jìn)行運(yùn)行電壓下的泄漏電流測(cè)試時(shí),發(fā)現(xiàn)該站某線路A相避雷器泄漏電流值較上次測(cè)試值有明顯增大,其中阻性電流Ir增大了1.37倍。表1為該線路避雷器泄漏電流歷史測(cè)試數(shù)據(jù)。
表1 A相避雷器泄漏電流數(shù)據(jù)
《DLT/596電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》指出:“當(dāng)阻性電流增加1倍時(shí)必須停電檢查”。
表1中A相避雷器阻性電流的異常增大屬緊急缺陷。公司于當(dāng)天安排檢修專業(yè)完成了避雷器更換。該避雷器型號(hào)為Y10W-102/266W(持續(xù)運(yùn)行電壓為79.6千伏,U1mA為148千伏),生產(chǎn)日期為2012年12月。
2021年10月13日,在試驗(yàn)大廳對(duì)該缺陷避雷器進(jìn)行本體絕緣電阻測(cè)試、直流1mA參考電壓及0.75倍該電壓下的泄漏電流測(cè)試,試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。 數(shù)據(jù)顯示該避雷器絕緣電阻明顯降低,直流1mA參考電壓超出范圍,75%參考電壓下泄漏電流明顯增大,均不符合規(guī)程的要求。為進(jìn)一步確定缺陷原因,決定對(duì)避雷器進(jìn)行解體檢查試驗(yàn)。 2021年10月18日,在試驗(yàn)大廳內(nèi)對(duì)該只避雷器進(jìn)行了解體檢查。 3.1 外觀檢查 檢查上、下法蘭密封完整無破損;無明顯老化或劣化導(dǎo)致的裂隙。 3.2 內(nèi)部檢查 對(duì)避雷器本體解體,拆下防爆膜發(fā)現(xiàn),避雷器頂蓋密封圈處有打膠隆起現(xiàn)象,密封不實(shí)(圖1);抽出避雷器核心組件,檢查發(fā)現(xiàn)避雷器閥片組連接緊固,外部整潔,未見明顯異常;隨后,發(fā)現(xiàn)緊固防爆膜的螺栓和彈簧已銹蝕,已氧化銹蝕(圖2),避雷器內(nèi)部的鋁合金元件的表面均出現(xiàn)氧化層(圖3)(圖4),說明避雷器內(nèi)部已受潮。 圖1密封圈處打膠隆起 圖2 頂部彈簧已銹蝕 圖3 頂部金屬固件已銹蝕 圖4 底部金屬固件表面出現(xiàn)氧化層 3.3 解體試驗(yàn) 避雷器核心組件由熱縮套包裹分為8段,從底部至頂部分別編號(hào)為1-8(圖5)。檢查外觀未發(fā)現(xiàn)明顯放電痕跡。解體后對(duì)每組閥片進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)(如表3),數(shù)據(jù)顯示1-3組閥片絕緣電阻正常,而4-7組閥片絕緣電阻異常偏低。 圖5 避雷器閥片 從解體情況看,避雷器出現(xiàn)缺陷的原因應(yīng)為避雷器頂蓋密封圈處有打膠隆起現(xiàn)象,致使密封膠圈局部變形,造成接觸面的密封不良,溫差變化大時(shí)水汽從縫隙處進(jìn)入,積存在上法蘭內(nèi),避雷器內(nèi)部鐵質(zhì)部件長(zhǎng)期在水分的作用下產(chǎn)生氧化銹蝕,造成壓緊螺栓的應(yīng)力變化,使避雷器的密封狀態(tài)破壞,從而造成避雷器內(nèi)部元件的金屬元件氧化銹蝕和閥片受潮,造成閥片絕緣電阻降低和性能劣化。 結(jié)合本次解體檢查可以看出:該避雷器缺陷是由于密封不良造成進(jìn)水汽受潮所致。由于運(yùn)行時(shí)帶電檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其阻性電流增大,立即退出運(yùn)行,尚未造成嚴(yán)重后果。若受潮程度進(jìn)一步發(fā)展,很可能導(dǎo)致非受潮原件的功率損耗和發(fā)熱,不但不能對(duì)其他電氣設(shè)備起到過電壓保護(hù)作用,而且自身也會(huì)發(fā)生重大安全事故,進(jìn)而發(fā)生嚴(yán)重事故影響電網(wǎng)安全。在此提出以下建議: (1)加強(qiáng)氧化鋅避雷器帶電測(cè)試,并對(duì)本案例中該批次同型號(hào)避雷器進(jìn)行跟蹤監(jiān)督,必要時(shí)結(jié)合停電進(jìn)行檢查。 (2)對(duì)于動(dòng)作次數(shù)較多,運(yùn)行年代較長(zhǎng)的氧化鋅避雷器要重點(diǎn)檢測(cè),一旦發(fā)生異常,要立即停電試驗(yàn)檢查,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行綜合分析判斷氧化鋅避雷器的絕緣狀況,以確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。