110千伏氧化锌避雷器阻性电流异常缺陷分析
2021年10月12日，试验人员对某110千伏变电站避雷器进行运行电压下的泄漏电流测试时，发现该站某线路Ａ相避雷器泄漏电流值较上次测试值有明显增大，其中阻性电流Ir增大了1.37倍。表１为该线路避雷器泄漏电流历史测试数据。
表１ Ａ相避雷器泄漏电流数据
《DLT/596电力设备预防性试验标准》指出：“当阻性电流增加1倍时必须停电检查”。
表１中A相避雷器阻性电流的异常增大属紧急缺陷。公司于当天安排检修专业完成了避雷器更换。该避雷器型号为Y10W-102/266W（持续运行电压为79.6千伏，U1mA为148千伏），生产日期为2012年12月。
2021年10月13日，在试验大厅对该缺陷避雷器进行本体绝缘电阻测试、直流1mA参考电压及0.75倍该电压下的泄漏电流测试，试验数据见表２。 数据显示该避雷器绝缘电阻明显降低，直流1mA参考电压超出范围，75%参考电压下泄漏电流明显增大，均不符合规程的要求。为进一步确定缺陷原因，决定对避雷器进行解体检查试验。 2021年10月18日，在试验大厅内对该只避雷器进行了解体检查。 3.1 外观检查 检查上、下法兰密封完整无破损；无明显老化或劣化导致的裂隙。 3.2 内部检查 对避雷器本体解体，拆下防爆膜发现，避雷器顶盖密封圈处有打胶隆起现象，密封不实（图1）；抽出避雷器核心组件，检查发现避雷器阀片组连接紧固，外部整洁，未见明显异常；随后，发现紧固防爆膜的螺栓和弹簧已锈蚀，已氧化锈蚀（图2），避雷器内部的铝合金元件的表面均出现氧化层（图3）（图4），说明避雷器内部已受潮。 图1密封圈处打胶隆起 图2 顶部弹簧已锈蚀 图3 顶部金属固件已锈蚀 图4 底部金属固件表面出现氧化层 3.3 解体试验 避雷器核心组件由热缩套包裹分为8段，从底部至顶部分别编号为1-8（图5）。检查外观未发现明显放电痕迹。解体后对每组阀片进行绝缘电阻试验（如表3），数据显示1-3组阀片绝缘电阻正常，而4-7组阀片绝缘电阻异常偏低。 图5 避雷器阀片 从解体情况看，避雷器出现缺陷的原因应为避雷器顶盖密封圈处有打胶隆起现象，致使密封胶圈局部变形，造成接触面的密封不良，温差变化大时水汽从缝隙处进入，积存在上法兰内，避雷器内部铁质部件长期在水分的作用下产生氧化锈蚀，造成压紧螺栓的应力变化，使避雷器的密封状态破坏，从而造成避雷器内部元件的金属元件氧化锈蚀和阀片受潮，造成阀片绝缘电阻降低和性能劣化。 结合本次解体检查可以看出：该避雷器缺陷是由于密封不良造成进水汽受潮所致。由于运行时带电检测发现其阻性电流增大，立即退出运行，尚未造成严重后果。若受潮程度进一步发展，很可能导致非受潮原件的功率损耗和发热，不但不能对其他电气设备起到过电压保护作用，而且自身也会发生重大安全事故，进而发生严重事故影响电网安全。在此提出以下建议： （1）加强氧化锌避雷器带电测试，并对本案例中该批次同型号避雷器进行跟踪监督，必要时结合停电进行检查。 （2）对于动作次数较多，运行年代较长的氧化锌避雷器要重点检测，一旦发生异常，要立即停电试验检查，根据试验结果，进行综合分析判断氧化锌避雷器的绝缘状况，以确保电网的安全运行。
