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氧化鋅避雷器的安全運行探討

文檔作者：劉勝軍文檔來源：江蘇省電力公司檢修分公司南京分部		點擊數：	更新時間： 2021年03月09日
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第13卷(201 1年第12期) 電力安全技術 S而
氧化鋅避雷器的安全運行探討
劉勝軍 ’
(江蘇省電力公司檢修分公司南京分部，江蘇南京210008)
[摘要]氧化鋅避雷器能限制運行設備的雷電過電壓及操作過電壓，對輸變電設備起著非常
重要的保護作用。對氧化鋅避雷器正常運行和常見的異常情況進行了分析，并給出了發(fā)現異?；蚬?
障時的處理措施，為運維人員對日常避雷器的運行監(jiān)視工作提供參考。
[關鍵詞]氧化鋅避雷器；過電壓；運行維護；異常
1 概述
隨著技術的進步，金屬氧化鋅避雷器以其優(yōu)越
的技術性能逐漸取代了其他類型的避雷器，成為電
力系統的主要保護設備。氧化鋅避雷器由非線性氧
化鋅電阻片疊加組裝，密封于高電壓絕緣瓷套內，
無任何放電間隙。在正常運行電壓下，避雷器呈高
阻絕緣狀態(tài)；當受到過電壓沖擊時，避雷器呈低阻
狀態(tài)，迅速泄放沖擊電流入地，使與其并聯的電氣
設備上的電壓限制在規(guī)定值內，以保證電氣設備的
安全運行。由于氧化鋅避雷器不像主變、開關等設
備擁有相對完善的監(jiān)視與測控回路，不能實現多層
次、多界面、實時監(jiān)測，主要依靠現場運行人員的看、
聽等手段來實施監(jiān)視，運行中進行巡視檢查和運行
監(jiān)視的難度較大，因而及時發(fā)現、捕捉其不正常工
況和異常癥狀具有較高的難度。實際運行中，該類
設備出現故障的概率相對較低，運行人員對其運行
特性、異常癥狀、故障形態(tài)及處理方案等問題的認
識還比較欠缺，經驗也不足。
因此，深入研究氧化鋅避雷器的工作特}生、異
?；蚬收锨闆r下的外部癥狀，探索運行監(jiān)視、檢查
分析的方法與手段，認真總結運行經驗，實現對其
異常或故障的早期發(fā)現和預警，對變電站乃至整個
電網的安全運行具有十分重要的意義。
2 氧化鋅避雷器的正常運行監(jiān)視
測量避雷器泄漏電流值是目前可以直觀地通過
數據來判斷避雷器工作狀況的有效手段，所以測量
用泄漏電流表指示是否正常就顯得非常重要。如圖
1所示，氧化鋅避雷器泄漏電流表工作回路主要由
避雷器、屏蔽環(huán)、上底座、絕緣襯套、下底座、引
線、泄漏電流表、接地等組成。氧化鋅避雷器運行
中的內部異常和大部分外部異常都可以通過氧化鋅
避雷器的在線監(jiān)測裝置，即泄漏電流表來監(jiān)視。
=
圖1 泄漏電流表工作回路示意
漏電流分為內部泄漏電流和外部泄漏電流。內
部泄漏電流主要是通過避雷器內部、上底座、引線
接入泄漏電流表內；外部泄漏電流主要是通過避雷
器瓷套外部、屏蔽環(huán)、絕緣襯套、下底座引入地下。
正常情況下，泄漏電流表監(jiān)視的是內部泄漏電流，
當內部出現受潮導致絕緣被擊穿或下降時，數值會
異常增大，甚至滿偏，并伴有異常聲響，此時若不
立即停運避雷器，就會擴大為事故。
在日常運行中，通過定期抄錄避雷器泄漏電流
表數據并進行記錄和比較，往往就能發(fā)現避雷器的
異常和缺陷。此外，也可以通過正常巡視、全面巡
一 一
S而 電力安全技術 第l3卷(2011年第12期)
視、特殊巡視來發(fā)現避雷器的異常和缺陷。
正常巡視檢查項目包括：(1)避雷器、泄漏電
流表內部是否有積水，計數器指示有無變化；(2)
瓷套表面積污程度以及是否出現放電現象，瓷套、
法蘭是否出現裂紋、破損；(3)避雷器內部是否存
在異常聲響；(4)檢查與避雷器、計數器連接的導
線及接地引下線有無燒傷痕跡或斷股現象；(5)雷
雨天氣后進行特巡。
避雷器發(fā)生過電壓或雷擊后檢查項目包括：(1)
避雷器泄漏電流是否正常，計數器是否動作；(2)
避雷器瓷套有無裂紋、破損、放電現象，內部有無
異常聲響；(3)接地引下線等有無燒傷、斷裂現象。
對常年投入運行的避雷器，其接地引下線不應
有斷裂或銹蝕現象；每年應在雷雨季節(jié)前進行一次
校驗；定期在運行電壓下進行·次帶電測量阻性電
流；定期對在線監(jiān)測裝置的外表面進行清掃，防止
外表面誤穢使泄漏電流分流，引起在線監(jiān)測儀指示
數值變小。特別是在長線路操作后以及避雷器預試
工作結束后，均應進行一次特巡，并統計雷擊計數
器動作情況。
3 常見的異常(故障)情況分析
3．1 氧化鋅避雷器泄漏電流表指示出現異常
氧化鋅避雷器泄漏電流表指示出現異常通常有
以下幾種原因。
(1)避雷器屏蔽環(huán)軟線滑落。為了減少避雷器
的外絕緣爬距降低，屏蔽環(huán)多加在最末一級磁裙下。
由于固定不良，使得屏蔽環(huán)軟線脫落并碰觸避雷器
底座造成毫安表短接，泄漏電流表指示降低或無指
示。這樣會造成運行人員誤判斷，以為是避雷器內
部出問題而誤報缺陷。
(2)泄漏電流表表計卡澀或損壞。由于電流表
機械問題，造成電流表卡澀，使表的指示為0或指
示沒有變化，這種情況不利于對避雷器的正常監(jiān)測。
所以，在發(fā)現泄漏電流表指示不正常時，應首先排
除表計本身的問題。
(3)雨、雪、霧等潮濕天氣影響。泄漏電流表
在天氣良好時指示正常，如220 kV以上避雷器泄
漏電流表讀數正常在0．5～1 mA之間，一般在0．8
mA左右。但是在陰雨、大霧等潮濕天氣時，表的
讀數會減小，這是因為避雷器底座臟污受潮引起絕
一 一
緣電阻下降，對氧化鋅避雷器泄漏電流有了較大的
分流作用。雖然對避雷器的運行無大礙，但如果此
時避雷器內部發(fā)生受潮或電阻片老化，使實際泄漏
電流增大，而在底座的分流作用下，表的讀數卻接
近于正常值，就容易造成值班員誤判斷，不能及時
發(fā)現避雷器缺陷。所以，異常天氣情況下如發(fā)現氧
化鋅避雷器泄漏電流比平時小20％或更小，就要
仔細檢查外部的屏蔽環(huán)、絕緣襯套等的情況并進行
綜合判斷，即使無明顯的外部異常也應加強巡視。
如果天氣正常后，仍存在該現象或發(fā)現表指示為0
但無其他外部特征時，應立即申請停電處理。
(4)泄漏電流表與引線接觸不良。電流表與引
線接觸部分已經銹蝕，造成過渡電阻增大，使得表
計指示偏小。
(5)氧化鋅避雷器內部受潮，造成絕緣下降，
泄漏電流表指示異常增大或滿偏。氧化鋅避雷器受
潮主要是由密封系統不良引起的，內部受潮后容易
造成沿瓷套內壁或閥片側面的沿面爬電，引起局部
輕度發(fā)熱或整體溫升，嚴重時會產生閃絡擊穿。比
如，某站220 kV線路氧化鋅避雷器B相的泄漏電
流明顯高于另兩相(A：0．54 mA，B：1 mA，C：
0．55 mA)，運行人員排除表計問題后判斷是避雷
器本身絕緣有問題，需要立刻進行處理。通過紅外
測溫發(fā)現B相發(fā)熱，填報危急缺陷，協同檢修人
員完成該避雷器B相的調換工作。在對該避雷器
解體后發(fā)現，是由于上部壓板的密封圈密封不良而
引起內部受潮。這種情況如不立即處理，一旦再遭
受過電壓(操作過電壓或大氣過電壓)，將發(fā)生擊
穿爆炸事故，后果不堪設想。
3．2 氧化鋅避雷器運行中爆炸
氧化鋅避雷器運行中爆炸有以下幾種原因。
(1)中性點不接地系統中發(fā)生單相接地，非故
障相對地電壓升高到線電壓，即使避雷器所承受的
電壓小于其工頻放電電壓，在持續(xù)時間較長的過電
壓作用下，仍會引起爆炸。
(2)電力系統發(fā)生鐵磁諧振過電壓，使避雷器
放電，從而燒壞其內部元件而引起爆炸。
(3)由于避雷器密封墊圈與水泥接合處松動或
有裂紋，造成密封不良而引起爆炸。
總的來說，氧化鋅避雷器爆炸或退出運行只是
最終表現形式，在此之前必定存在一個由好變壞的
漸變過程。

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