一类变电站主变10kV侧避雷器绝缘缺陷原因分析

2016-11-29苏大华

数字通信世界 2016年11期

关键词：解体主变避雷器

苏大华

（广东电网有限责任公司江门供电局，江门，广东 529000）

一类变电站主变10kV侧避雷器绝缘缺陷原因分析

苏大华

（广东电网有限责任公司江门供电局，江门，广东 529000）

避雷器是十分重要的变电站一次设备，当系统遭受过电压时，其本身电阻急剧下降，将大电流引入大地，有效控制系统电压在安全范围，从而使电力系统正常工作。现以一类变电站主变10kV侧避雷器绝缘缺陷进行实例分析，并对其设备的选型及日常运维提供建议。

避雷器；温度；绝缘电阻；材料

1　引言

2015年5月至8月期间，江门供电局试验研究所在对站内一次设备开展预试工作中，先后发现多个变电站主变10kV侧避雷器本体绝缘电阻及直流泄漏电流值低于规程标准。通过对更换下来的避雷器解体检查及试验分析，发现避雷器绝缘筒材料绝缘电阻受温度的影响较大，在炎热季节，继而造成10kV侧避雷器本体绝缘异常现象陆续显现。

2　缺陷概况

以我局110kV某变电站#1主变10kV侧避雷器为例，其产品型号为YH5WZ-17/45的有机复合外套氧化锌避雷器。2015年5月27日，在进行#1主变间隔预试工作中，发现三相10kV侧避雷器直流泄漏电流明显超标，绝缘电阻也不合格。该日气象条件为天气炎热，避雷器安装在主变低压侧电缆箱内，气温35℃，湿度60%，变压器上层油温45℃。具体试验数据如表1所示。

表1 站内现场测试结果

将以上数据与规程比较，75%U1mA下直流泄漏电流值不大于50μA、绝缘电阻值不小于1000MΩ的标准[1]。在现场经过清抹、加屏蔽等措施处理，均无明显改善，避雷器试验数据仍低于规程要求，故判断三相避雷器不合格。

3　缺陷检查

3.1解体前试验

3.1.1 室内常温下试验

为分析避雷器异常原因，决定对更换下来的三相避雷器和三只备品避雷器带回试验室进行解体检查及分析，在试验室放置两天，试验室温度26℃，湿度50%。解体前先进行绝缘电阻、直流1mA参考电压U1mA、75%U1mA下直流泄漏电流试验，发现六只避雷器试验数据都在合格范围内。具体试验数据如表2所示。3.1.2 避雷器整体在不同温度下试验（热晒加热）

表2 站内现场测试结果

考虑试验室和现场温度的差异，为了验证温度对避雷器绝缘性能的影响，选取三只避雷器，分别为现场更换下来的A相、编号01备品、编号02的避雷器，进行不同温度下的对比试验。

通过仪器设备热晒加热的方式，分别测试其在不同温度下的试验参数。A相及编号01备品两只避雷器在不同温度下各数据有明显的变化，75%U1mA下直流泄漏电流增大，绝缘电阻明显降低，而作对比的编号02杭州永德电气有限公司避雷器在不同温度下试验数据无明显变化。为了进一步分析原因，将A相避雷器解体后分部分进行试验。

3.2解体后试验

针对解体前在不同温度下试验得出的各数据变化情况，决定选取A相避雷器进行解体分析。削除避雷器外部硅橡胶材料，取出避雷器中的氧化锌阀片，对氧化锌阀片进行不同温度下的绝缘电阻测试。结果显示，A相避雷器中的氧化锌阀片绝缘良好，且不受温度影响。

再对绝缘筒进行不同温度下的绝缘电阻对比试验：对避雷器绝缘筒进行绝缘电阻测试，26℃时绝缘电阻为5000MΩ；用加热器对避雷器绝缘筒进行加热，同时利用红外测温仪进行温度监测，从26℃到125℃升温过程中，不同温度下测量绝缘电阻。绝缘筒的绝缘电阻值在一定范围内与温度成线性关系，随着温度的升高，绝缘电阻值会不断下降。在绝缘筒表面喷湿的条件下也做了试验，结果表明，避雷器绝缘筒的绝缘电阻受温度影响明显，与表面干湿度无关。

4　分析与结论

从材料上看，出现绝缘缺陷的避雷器产品使用的是加强尼龙为材料的绝缘筒，而作为对比的杭州永德避雷器为环氧玻璃纤维缠绕管绝缘筒[2]。导致避雷器在较高温度下绝缘电阻下内部绝缘筒加强尼龙材料的绝缘性能受温度影响较大，随着温度升高，绝降的主要原因是避雷器缘下降，甚至低于规程1000MΩ的标准。

良好的加强尼龙具有较高的机械强度、刚度，以及良好的电气绝缘性能。但质量参差不齐，如材料本身含有较多杂质和水分，或热塑过程中留有气泡和空隙，当温度升高时，杂质分子、原子的运动加剧，泄漏电流将增大，绝缘电阻下降[3]。而厂家均未能对材料的成分、品质要求作出说明，对这种材料的选用和检测，目前没有规范加以明确，这会导致成为避雷器质量的漏洞。