变电站避雷器泄漏电流异常

陶伟 钱心怡

摘要：随着科技的不断发展，金属氧化物避雷器逐步取代传统的碳化硅避雷器，成为用户的首选，但避雷器会存在泄漏电流异常问题，使得其成为业界重点关注的焦点之一。鉴于此，本文将在概述避雷器的基础上，通过案例说明变电站避雷器泄漏电流异常的原因及防范措施，以供相关的工作人员参考借鉴，希望本文探讨的内容能为推动相关领域实践发展做出有益的理论尝试。

关键词：变电站;避雷器;泄漏电流;异常;原因;防范措施

金属氧化物避雷器是保证电力系统安全运行的主要保护设备之一。主要用于保护各种电气设备免受电压损坏。金属氧化物避雷器的非线性伏安特性将通过防雷保护的电流降低到正常工作电压，并且由于其长期工作电压，在过电压运行期间电阻迅速降低，避雷器易发生故障，严重影響被保护设备的正常运行。

1避雷器

避雷器指的是用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流幅值的一种电器。避雷器有时也称为过电压保护器，过电压限制器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护，在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。避雷器的主要特点包括：（1）其非线性伏安特性较好，保护功能较为优越;（2）造价低廉、体积较小，比较适合大规模生产;（3）具有较好的耐污秽特征;（4）没有续流，能够经受多重雷击，保护功能强大。

2案例分析

2.1案例情况

2018年11月26日，某110kV变电站#2主变35kV侧A相避雷器在线监测仪泄漏电流超正常值1.2倍，但小于1.4倍，属于重要缺陷，后加强跟踪，未发现有恶化趋势。2018年12月3日，检修人员到现场检查处理，发现该避雷器在线监测仪的泄漏电流显示值和钳形电流表测试值均超过正常值1.4倍。该缺陷被定性为紧急缺陷，公司运检部联系调度安排停电处理。公司申请#2主变35kV侧改开关主变检修，于当天18：30完成三相避雷器的更换，#2主变于20：35复役。#2主变35kV侧避雷器，型号为Y5W-42/126。更换后避雷器型号为HY10WZ-51/120，2016年6月出厂。

2.2原因分析

原#2主变35kV侧避雷器在历次常规检修和带电检测过程中，运行情况正常。现场外观检查，解体前检查避雷器外观，避雷器外套硅橡胶部分无明显老化，外部良好，未发现明显破损或其他缺陷。检修人员对拆下来的避雷器进行试验测量，试验结果如表1所示。由试验结果可以看出，A相避雷器直流1mA（U1mA）电压对比B、C两相电压明显偏低，而且A相避雷器0.75U1mA下的泄漏电流也明显超标（一般情况下不应大于50μA）。可以判断，#2主变35kVA避雷器内部故障。检修人员通过解体检查发现，该避雷器内腔有水迹，内腔底部有放电现象。避雷器金属氧化物芯体表面有盐渍存在，并且一根固定绝缘杆断裂。对解体后的单片金属氧化物芯体进行绝缘测量，绝缘均良好，单体绝缘均在10000MΩ以上。三根芯体支撑杆绝缘不良，只有22.5、22.7、32MΩ。同时在拆解该避雷器底座时，发现避雷器底部锈蚀严重，防爆膜已经开裂。

2.3影响因素

2.3.1温度因素的影响

避雷器内部空间狭小，不能及时散热，当电阻片的温度升高时，就会导致避雷器的阻性电流增大。试验温度在19-23℃，可以排除温度的影响。

2.3.2污秽的影响

避雷器表面的污秽，会影响电阻片柱的电压分布，从而导致泄漏电流增加。测试前已将避雷器表面擦拭干净，可以排除污秽造成的影响。

2.3.3周围设备或建筑物带来影响

由于现场氧化锌避雷器试验电压较高，与周围设备或建筑物距离不够，易产生电晕放电，给测量带来误差。

2.4最终原因分析

考虑到该避雷器投运已近20年，初步判断此缺陷原因为该避雷器受雨雪等潮湿天气影响，潮湿空气集聚在避雷器底座空间内，而避雷器底座为纯瓷绝缘子，潮气无法扩散，造成避雷器底部受潮，长时间运行情况下，导致避雷器底部防爆膜腐蚀老化，最终开裂，潮气进入避雷器内腔。当避雷器通过泄流电流时，金属氧化物芯体会发热，使得避雷器内腔温度升高，湿度增大;当外部环境温度发生剧烈变化时，避雷器内腔的潮气会凝结成水露吸附在金属氧化物芯体、绝缘支撑杆和瓷套内壁表面，形成泄流通道，使得金属氧化物芯体表面绝缘下降，泄漏电流增大，外在表现为避雷器在线检测仪泄流电流读数变大，与实际相符。当避雷器内腔湿度进一步增大时，金属氧化物芯体与纯瓷内腔之间会发生闪络，事实表明，A相避雷器内腔底部存在放电痕迹。同时，避雷器内腔的潮湿空气和冷凝水使得支撑杆受潮，绝缘下降，在某一次的避雷器动作时，支撑杆断裂。

2.5防范措施

纯瓷绝缘金属氧化物避雷器顶部及底部绝依靠不锈钢防爆膜来防水，其不锈钢防爆膜由6颗螺丝固定，防水性能差，在运行检修时，检修人员应采用防水胶密封，防止雨水潮气进入避雷器内腔。采用复合绝缘金属氧化物避雷器代替纯瓷绝缘金属氧化物避雷器。对当前的纯瓷绝缘金属氧化物避雷器进行统一的排查，结合停电逐步进行更换。此次氧化锌避雷器泄漏电流超标是一起典型的避雷器内部阀片受潮导致绝缘性能降低的案例，通过停电试验，及时发现了设备缺陷，避免了缺陷的进一步发展。

3结束语

避雷器的主要功能是能够有效防止电力系统过压现象，保证整个设备体系正常运行。实践分析，避雷器的基本性能对整个系统的安全运行有着直接的影响。当泄漏电流处于异常状态时，极容易出现击穿损坏故障，影响设备的正常运行。在判断故障的时候，需要逐步排除影响查找原因，最终确定根本原因，并对其进行针对性的处理，以保证避雷器功能的正常发挥。

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