一起避雷器故障分析

2012-10-27樊义清郭兴科

中国科技信息 2012年22期

关键词：阀片主变合闸

秦玲樊义清郭兴科

阜阳供电公司，安徽阜阳 236007

一起避雷器故障分析

秦玲樊义清郭兴科

阜阳供电公司，安徽阜阳 236007

介绍了一起避雷器故障引起的事故，通过故障试验数据、现场检查及解体检查分析并确认故障原因。

避雷器；试验数据；原因

1 事故简介

某日5时27分，根据地调令，#2主变由热备用转运行，当212开关合闸后，设备区发出异常响声，#2主变控制屏“保护I动作及告警”“保护II动作及告警”光字牌亮，故障录波器动作。值班员迅速恢复212开关控制把手，检查发现#2主变差动保护I、II动作出口，到设备区检查发现212-4避雷器B相压力释放膜破裂。

2 故障前情况

天气简况：当日，沧州地区天气多云，气温28℃，湿度90%。

运行方式：故障前，#1主变带全站负荷，#2主变及三侧开关热备用，220kV I、II母线并列运行，110kV I、II母线并列运行，10kV I母线运行、II母线热备用。

3 故障现象及原因分析

（1）故障现象

某日5时27分，沧州韩村220kV变电站#2主变由热备用转运行，当212开关合闸过程中，设备区发出异常响声，#2主变控制屏“保护I动作及告警”“保护II动作及告警”光字牌亮，故障录波器动作。检查发现，#2主变差动保护I、II动作出口，212-4避雷器B相防爆膜爆裂。

查阅2004年至今的预防性试验数据、运行巡视记录，避雷器各项参数正常；故障后测试避雷器整体绝缘电阻为零，内部绝缘破坏。避雷器解体检查发现，包裹阀片的绝缘树脂板内层烧蚀炭化，固定阀片的三根玻璃钢棒外表面烧蚀，阀片外表面附着一层金属和碳黑混和物，连接金属件有严重烧熔现象，阀片松动，张力弹簧弹性消失；阀片侧面清理干净后测试绝缘正常。

（2）保护动作情况及故障录波

5时27 分38 秒故障录波启动，故障电流一次侧为9.316kA，二次为38.817A；故障时电压A相为134.524kV，B相为10.728kV，C相为132.164kV；故障持续时间将近60ms。

（3）试验检查分析

避雷器试验

B相避雷器整体绝缘电阻为零，解体后测量纯瓷套的绝缘电阻为300 MΩ，单个阀片上下表面间的绝缘电阻为零，去掉阀片边缘后上下面间绝缘电阻为50 MΩ。

表1 某站212-4避雷器阻性电流试验数据测试方法：二次法

表2 某站212-4避雷器在线监测数据（全电流）

避雷器解体检查情况

避雷器所有防爆膜爆开，外绝缘表面形成电弧放电通道。瓷套内部包裹阀片的绝缘树脂布烧蚀炭化，并且内层烧蚀严重，固定阀片的三根玻璃钢棒外表面均有烧蚀现象，阀片外表面附着一层金属和碳黑混和物，连接件中的金属元件有严重烧熔现象，整组阀片松动，2只阀片有明显裂纹，如下图所示。

图1 B相避雷器外观情况

图2 B相避雷器外绝缘烧灼情况

图3 下节绝缘树脂布烧损情况

图4 下节阀片烧损情况

图5 上节绝缘树脂布烧损情况

图6 上节阀片烧损情况

（4）故障原因分析

①2004年以来的预防性试验数据、巡视记录表明避雷器各项参数均正常，避雷器内部阀片绝缘良好，因此判断避雷器内部绝缘不存在劣化迹象。

②录波图显示开关最大合闸不同期为3.3ms，符合预试规程和厂家安装使用说明要求，参考省电研院500kV空载主变投切试验数据，合闸过电压不超过1.5倍，在1.5倍合闸过电压（269kV，避雷器U1mA为289.2kV）下避雷器不会动作，另外，考虑到避雷器阀片绝缘未损坏，因此排除过电压造成避雷器损坏的可能。

③避雷器正常运行时元件发热，内部为微正压，潮气很难进入，而在停运后温度降低，内部压力下降，在密封不严情况下会吸入外部空气。考虑到近日当地空气相对湿度较大，白天在60%～70%，夜间在90%以上，并且9月1日、2日早晨为大雾天气，因此判断造成避雷器故障的主要原因是，避雷器停运后内部压力降低，潮气进入，造成绝缘强度下降，在合闸过程中无法承受正常的操作过电压，内部沿面闪络对地击穿。

（5）结语

避雷器密封不严，停运后内部压力降低，潮气进入是造成本次故障的直接原因。