金属氧化锌避雷器泄漏电流异常实例分析

宁晓慷

摘 要：文章论述了二起金属氧化锌避雷器泄露电流实例，并从天气原因和避雷器底座绝缘降低两个方面展开分析，文章还提出了运行注意事项，尤其是提出将检查绝缘衬套受潮或脏污纳入状态检修的建议。

关键词：避雷器；泄漏电流；异常；实例

前言

金属氧化锌避雷器以其优异的技术性能逐渐取代了其他类型的避雷器，，近年来在电力系统中得到广泛应用。但是如果避雷器本身存在问题，如内部绝缘下降等就会对系统造成极大的危害，会造成母线、主变、进线停电，因此，监测运行中氧化锌避雷器的工作情况，对正确判断其质量状况是非常必要的，现场一般通过氧化锌避雷器泄漏电流表的指示是否正常来判断避雷器的工作状况。文章对氧化锌避雷器泄漏电流异常实例进行分析，提出运行中的注意事项，希望对安全生产有裨益。

1 氧化锌避雷器泄漏电流表回路的工作原理

如图1所示：氧化锌避雷器泄漏电流回路主要由避雷器、屏蔽环、ZnO电阻、泄漏电流表等组成。在氧化锌避雷器运行当中，內部原因和大部分的外部原因都可以通过泄漏电流表来监视。

氧化锌避雷器的泄漏电流分为内部泄漏电流和外部泄漏电流，内部的泄漏电流主要是通过避雷器内部、上底座、引线接入泄漏电流表内，外部泄漏电流主要是通过避雷器瓷套外部、屏蔽环、绝缘衬套、下底座引入地下。因此正常情况下，泄漏电流表监视的是内部泄漏电流，当内部出现受潮导致绝缘被击穿或是下降时，泄漏电流表会异常增大，甚至满偏，并伴有异常声响。此时若不立即停运避雷器，就会扩大为事故。但有时氧化锌避雷器的泄漏电流不是异常增大，而是异常减小，甚至为零，这就为运行人员正常监视避雷器带来了困难，因为这时如果出现内部故障，泄漏电流增大，正好会出现在正常范围内，会造成值班人员的误判断。

2 氧化锌避雷器泄漏电流异常实例

（1）2008年1月10日，漫天大雾，某变电站内场外设备放电声音异常响，值班员在巡视过程中发现1号主变220kV侧避雷器A.C二相泄漏电流为0.4mA，而B相为0.1mA，两相之间差距超过20%，当即汇报上级，决定暂时加强监测（每小时观察一次），同时检修人员因大雾交通不便只能次日来检查处理。次日，天气晴朗，避雷器A.B.C三相泄漏电流自动恢复为0.1mA，检修人员经过仔细的检查试验，发现避雷器一切正常。（2）2006年4月12日，220kV某操作班运行人员在巡视、抄录避雷器泄露电流表过程中，及时发现并处理了某35kV路线B相避雷器接地引排断裂隐患（见图2），避免了一起可能发生的避雷器爆炸。

3 氧化锌避雷器泄漏电流异常原因分析

3.1 潮湿天气会使得内部受潮，绝缘下降，泄漏电流指示增大，但由于底座的绝缘也会降低，分流作用会使得读数接近正常值，产生误判。

图3粗略显示了避雷器泄漏电流测量的原理，其中R1表示的底座的绝缘电阻，R2表示底座与屏蔽线间的绝缘电阻，A表示泄漏电流表R1与R2的电阻均在500兆欧以上，泄漏电流表的电阻一般为几千欧到几十千欧。当雨、雪等导致避雷器受潮时，首先使得R1和R2绝缘电阻下降，此时R1与R2中分得的电流增加，电流表测得的电流降低。

然后电流表内部也因为受潮导致绝缘下降，电阻降低，假设R1、R2和电流表电阻下降的幅度差不多，由于电流表电阻远小于R1和R2，此时电流表分得的电流大于正常工作时的电流，表记指示变大。

所以，由于电阻绝缘受潮降低的先后顺序以及电流表电阻和绝缘电阻在数量级上的差别，造成了电流表读数在雨雪天气下可能会出现先降低后升高的现象，前面的实例之一就是这样的原因。

3.2 避雷器底座绝缘降低（绝缘衬套受潮或脏污）

图3中R1表示的底座的绝缘电阻，R2表示底座与屏蔽线间的绝缘电阻，A表示泄漏电流表。当R2降低时，R2中分得的电流增加，电流表测得的电流降低。

3.3 其它原因

3.3.1 避雷器屏蔽环软线的滑落。为了使避雷器的外绝缘爬距降低不多，屏蔽环多加在最末一级磁裙下，由于固定不良，使得屏蔽环可能会滑落碰触避雷器底座造成毫安表短接，泄漏电流表指示降低或无指示。

3.3.2 泄漏电流表表计卡涩、引排断裂。由于电流表机械机构问题，造成卡涩，或者引排断裂都可能使得泄漏电流表指示为零或是指示没有变化。

3.3.3 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。

4 运行注意事项

（1）将避雷器外部清扫，测量避雷器底座绝缘及检查绝缘衬套受潮或脏污纳入状态检修。

（2）加强雷电过后的避雷器巡视检查与抄录，和历史数据比较，相和相数据变化分析，如果发现泄漏电流表指示异常增大或满偏，避雷器并伴有噪声，应立即向调度要求停电进行处理，避免发生事故。

（3）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，要对外部的屏蔽环、绝缘衬套等情况进行综合判断，能自行处理的自己处理，不能处理的上报缺陷，等候处理。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。

（4）在日常巡视时发现引线、接头锈蚀严重，有脱焊现象，屏蔽环滑落或是引线搭在避雷器底座上等缺陷时应及时上报处理。

（5）积极开展在线检测和定期带电检测。尝试将避雷器电流数据采集进入监控系统，开发数据分析和自动报警软件。

5 结束语

氧化锌避雷器泄漏电流表的电流是判断避雷器工作状况的重要依据，文章重点从运行角度对氧化锌避雷器泄漏电流异常实例进行论述，并提出运行注意事项，希望文章能有一定的参考作用。

参考文献

[1]熊泰昌.电力避雷器的原理试验与维修[M].北京：水利水电出版社，1993.

[2]黄松波，黄涛，区伟斌，等.500kVMOA劣化的带电测试及原因分析[J].高电压技术，2003.