氧化锌避雷器故障及爆炸事故分析与防范措施

2013-04-17童婷赵海

机电信息 2013年6期

关键词：热像仪避雷器红外

童婷赵海

（建德市供电局，浙江杭州 311600）

1 MOA爆炸案例

1.1 MOA爆炸案例1

2010年9月城郊某110kV变电站10kV馈线F18线路进行停电检修，21：00左右完成检修并恢复送电。在F18断路器合闸的瞬间，其开关柜中的MOA爆炸，导致主变低后备保护动作，进而使得主变低压侧开关跳闸，造成了大面积停电事故。

MOA爆炸原因分析：（1）10kV MOA在选型时要考虑单相接地运行的情况，在单相接地时中性点不直接接地系统允许持续运行2 h，这是为了提高供电可靠性的需要。该110kV变电站的10kV中性点是经消弧线圈接地的，爆炸的MOA型号为Y5WZ-12.7/45，即 UR=12.7 kV，UC=6.6 kV，显然 UR、UC的取值偏低。在UC选择偏低的情况下，MOA需要长时间地承受工频电压的波动，特别是在发生系统单相接地时，其需要承受线电压，这更是加快了MOA老化的过程。而UR选择偏低就造成MOA的起始动作电压偏低，甚至低于某些暂态过电压的最大有效值。一旦存在较长时间的暂态过电压，就会使得MOA反复动作从而出现热崩溃［1］。（2）爆炸的MOA所采用的瓷绝缘外套已运行多年，事后根据对与其同期投运的其他开关柜中MOA的检查，可以发现这些MOA的瓷外套上都存在比较严重的污秽。这是因为安装在开关柜中的MOA难以经常停电进行清扫，久而久之，就出现了比较严重的污秽。污秽所造成的危害主要是易引起污闪，对瓷套的绝缘性能降低较大。此外，瓷绝缘外套另外一个缺点就是随着时间的推移，其密封胶圈就会慢慢失效。（3）F18馈线是架空与电缆混合的线路，其中占大半为电缆。由于电缆存在比较大的容抗，当短路合闸瞬间，在这个暂态过程中，电源的电压将对线路的电容以及电感充电。充电过程中，将在回路产生一个高频振荡的过程，从而形成暂态过电压。这个振荡过程中所累积的能量最终导致该MOA发生爆炸。

1.2 MOA故障案例2

2009年8月，某110kV变电站值班人员对I母B相避雷器进行雷雨后检查，发现其在线监测仪测量到的泄漏电流超标达1.4 mA，随即又用红外热像仪对Ⅰ母三相避雷器进行了红外测温。对红外图谱进行分析后发现B相避雷器上部第三节的瓷瓶相比于其他两相有很明显的发热点，温度为37.4℃，而正常相的温度为28℃，此时环境温度为20℃。据此可初步判断B相避雷器的内部可能发生了绝缘损坏故障。

发生故障的避雷器是2001年投运的Y10W-108/268W1型避雷器，经过停电检测发现，避雷器直流参考电压在1 mA直流电流条件下为36 kV，与规程所要求的145 kV相差太多。因此可确定该避雷器内部存在缺陷，对其进行解体检查，该避雷器下部的密封圈已严重变形，且法兰内部以及部分紧固螺丝都存在明显锈蚀痕迹，这说明B相避雷器内部已经严重受潮。

1.3 MOA故障案例3

2009年11月，某110kV变电站试验人员在进行避雷器带电检测试验时发现该站Ⅱ母C相避雷器全电流为其他两相的1.8～2倍，阻性电流则为3～4倍，已远远超过了相关试验规程的规定值。后经停电进一步试验，C相避雷器直流1 mA电压为90kV，而交接试验值为154.3 kV；0.75U1mA下的泄漏电流则为78 μA，而交接试验值为18 μA，试验数据严重超标。

故障原因分析：发生故障的避雷器型号为HY10W2102/266，2009年12月在该避雷器制造厂家对发生故障的避雷器进行了解体检查。避雷器的外观较为完好，解体后发现其隔弧筒并无明显的裂纹及缝隙，但避雷器上部存在空腔，注胶排气孔与外部并没有进行密封，同时还发现其中存在明显的水滴，电极也有锈蚀痕迹，而其下部及弹簧并未有明显锈蚀痕迹。通过与厂家沟通得知，在避雷器封装出厂前，均应采用合成材料来对注胶排气孔进行封实、填满，以保证避雷器的密封性能。但现场解体的故障避雷器的注胶排气孔并没有填实，导致外界潮气由此进入避雷器内部，造成了其内部阀片受潮，使得避雷器各项指标下降，无法满足运行要求［2］。

2 避雷器爆炸事故的防范措施

2.1 加强避雷器的运行监督

避雷器的受潮是一个长期的积累过程，特别是运行时间超过10年的避雷器，其受潮导致内部故障的概率是很大的。因此要特别注意加强运行中避雷器的监督。

（1）要加强定期巡视，并注意记录避雷器计数器的泄漏电流数据。通过每个月对记录的数据进行分析并绘制曲线，及时掌握泄漏电流的变化情况，一旦发现有突然增大等异常情况，就要及时汇报，并对避雷器进行进一步的带电试验或停电试验。（2）加强每年雷雨季节前的避雷器带电测试，一旦发现阻性电流值超过初始值的1.5倍的情况，就应缩短检测周期，并进行红外检测诊断。而一旦检测到阻性电流值为初始值2倍，就应立即进行停电检查。