两起避雷器泄漏电流带电检测异常分析及运检建议

张 宏

（国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司，河北 秦皇岛 066000）

避雷器是一种用于保护电气设备免受高瞬时过电压危害并限制续流时间和续流幅值的电器，在变电站稳定运行中起着关键作用。特别是对于关键节点避雷器运行状态监测，是变电站运维检修的重要工作。实际工作中，运检人员通过每年雷雨季节前对避雷器进行泄漏电流带电检测，分析其运行中持续电流及各分量并与历史值进行比对，可比较准确地掌握避雷器运行状态。并根据相关规程及时检测评估，更换缺陷避雷器，避免了故障的扩大[1]。

1 情况介绍

1.1 例行带电检测发现C相泄漏电流异常

2018年3月检测人员在对某220 kV 变电站进行避雷器泄漏电流带电检测时发现110 kV 1 母线间隔避雷器C 相泄漏电流数据异常，并与历史数据进行比较，试验数据如表1所示。

表1 某220 kV变电站110 kV 1母线间隔

该间隔避雷器型号为HY10W7-102/266，出厂日期为2009 年11 月，投运日期为2010 年10 月。分析表1数据，C相避雷器泄漏电流明显大于A相和B相，并且C 相避雷器全电流有效值Ix相比初始值增加87%，阻性电流峰值Irp相比初始值增加252%。根据《输变电设备状态检修试验规程》规定“运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗测量值与初始值比较，不应有明显变化，当阻性电流增加50%（与初始值比较）时，应适当缩短监测周期，当阻性电流增加100%时，必须停电检查，进行直流试验”。由此判断C相避雷器存在异常缺陷，推测为内部阀片老化受潮导致。

1.2 退出运行后进行停电试验

将该间隔避雷器停电转检修，进行停电试验，数据如表2 所示。C 相避雷器U1mA电压比初值减小21.6%，远超出规程5%注意值，0.75U1mA电压下泄漏电流远超规程要求“初值差不大于30%或小于50 μA”。初步判断C相避雷器进水受潮。

表2 异常间隔避雷器停电试验数据

试验人员对该站110 kV1 母线间隔避雷器分别进行了带电检测和停电试验，各项试验数据均远超过规程注意值要求，应立即退出运行并进行更换。

当前，通过带电检测避雷器运行状态下泄漏电流全电流、阻性电流测量可以有效评估避雷器的运行状态，对于长期运行在室外条件下的避雷器可及时地发现内部受潮和内部阀片老化缺陷。

2 事故过程

2.1 带电检测

2018年11月检测人员对110 kV某变电站进行避雷器泄漏电流例行带电检测，该站110 kV进线、开关和母线均为 GⅠS 设备。在对进线#1 线路GⅠS 用三相共箱避雷器检测前发现：A 相泄漏电流监测表指针不起且处于“0”位，C相避雷器泄漏电流指针示数明显大于B相，现场如图1所示。

图1 某110 kV变电站110 kV进线#1线路GIS用避雷器泄漏电流监测表异常

该GⅠS 进线间隔避雷器型号为Y10WF4-102/266B，2017 年 2 月出厂，2017 年 9 月投运，从投运到发现缺陷仅一年多。后对其进线泄漏电流带电检测，发现该间隔避雷器C 相全电流有效值与初值比增加19%，阻性电流峰值与初值比增加39%，本次及历次测试数据如表3所示。

表3 某110 kV 变电站110 kV 进线#1 线路GIS 用避雷器泄漏电流带电检测历次数据

2.2 复测排除测量误差干扰

由于该避雷器仅运行1 年，且在GⅠS 间隔内，近乎为新设备，出现这样的避雷器泄漏电流异常情况较为少见，为排除泄漏电流监测表干扰，检测人员在厂家现场见证下，拆除A 相监测表后，测试A相泄漏电流数值仍为0，判断A 相避雷器内部存在缺陷。分别用两种检测仪器对C相避雷器进行复测，测试结果均与上次试验值一致，初值差超标。两种检测仪器复测情况如表4所示。

表4 排除监测表异常及两种仪器复测数据

2.3 异常避雷器间隔返厂检查及分析

该异常避雷器间隔返厂拆解后发现：A相避雷器尾部引流线过长，形成弧形打弯后慢慢变形后接触到了C相避雷器阀片上。由于GⅠS中的避雷器阀片是裸漏在GⅠS舱内SF6气体中，因此A相引流线接触到C相裸漏避雷器阀片后将A相泄漏电流全部引至C相，造成A 相监测表被旁路，泄漏电流检测表指针处于“0”位，而C相避雷器因为A相避雷器泄漏电流的引入叠加，造成C相泄漏电流增加，监测表指针指示异常偏大，并非C相避雷器本体阀片受潮老化。

2.4 GIS用避雷器泄漏电流异常总结

综上所述，本起避雷器泄漏电流异常不是常见的避雷器本体阀片受潮老化等质量问题，而是该GⅠS用避雷器在生产安装之初，设计和工艺没有考虑周全，存在制作隐患缺陷，仅一年时间就形成了故障。以往通过避雷器带电检测泄漏电流全电流和阻性电流发现的缺陷多为室外空气绝缘单支避雷器。本次发现的泄漏电流异常避雷器为GⅠS 设备用三相共箱氧化锌避雷器，这表明GⅠS 设备避雷器也不是完美的，也需要加强监测。同时，在GⅠS 出厂之前就应加强与厂家的沟通交流，防止再次出现此类问题。

3 避雷器的带电检测经验和运检建议

本文通过查询文献并总结，并结合实际工作，提出以下带电检测经验和运检建议：

对于检查避雷器性能，带电检测要比停电试验更加直接，方便，经济高效。

红外热像检测直观高效，对避雷器受潮缺陷有很好的效果，尤其是对于不适合近距离检测的避雷器。而且，电压等级越高的避雷器，红外热像带电检周期要求更加频繁和严格。文献[3]就通过红外热像检测发现了异常，并通过泄漏电流带电检测进行了印证，通过两种技术手段相互印证，确定了避雷器存在内部受潮故障并进行了及时更换。因此，运检人员要提高红外热像检测专业化程度，并及时对避雷器红外热像检测图谱的台账进行准确维护，进行历史纵向比较分析[3]。

现在部分单位红外热像由运维人员日常巡视完成，泄漏电流检测由检修试验人员完成。检修试验人员需要长途驱车奔赴所有站进行普测，不仅经济性差，时效性也比较差。特别是当运维巡视发现有异常时，再需要检修试验人员去距离较远的现场进行泄漏电流检测验证。这种情形不利于缺陷的及时确定和排除，应根据各站地理位置和人员实际情况，将泄漏电流检测工作移交给运维巡视人员，提高避雷器运行维护的时效性和经济性。

根据文献[4]的检测经验，对于瓷瓶式的避雷器，有条件情况下可以运用超声探伤技术进行检测，作为其他避雷器带电检测技术的补充。同时，应不断提高避雷器泄漏电流、红外热像、紫外成像等多种带电检测技术的综合运用。

进行避雷器泄漏电流数值历史值比对时，应充分考虑温度因素。文献[5]给出了避雷器阻性电流与温度一定关系，当温度比较相差较大时应进行温度修正。

做停电直流试验需要拆除避雷器高压接头，应尽可能不拆除避雷器高压端固定螺栓，防止频繁拆卸避雷器高压端导致固定螺栓与密封部分有缝隙进入潮气，导致内部阀片逐步受潮。在对避雷器本体、底座等进行外观检查的同时，也要重视对在泄漏电流监测表的检查，并及时进行升级更换。

不能放松对GⅠS用内置避雷器的运行情况监测，并且应将注意节点前移，在GⅠS 出厂之前加强与厂家的沟通交流，严格执行现场见证关键环节，监督制作工艺，防止再次出现此类问题。