一起避雷器故障分析

秦 玲 樊義清 郭興科

阜陽供電公司，安徽 阜陽 236007

一起避雷器故障分析

秦 玲 樊義清 郭興科

阜陽供電公司，安徽 阜陽 236007

介紹了一起避雷器故障引起的事故，通過故障試驗數據、現場檢查及解體檢查分析并確認故障原因。

避雷器；試驗數據；原因

1 事故簡介

某日5時27分，根據地調令，#2主變由熱備用轉運行，當212開關合閘后，設備區發出異常響聲，#2主變控制屏“保護I動作及告警”“保護II動作及告警”光字牌亮，故障錄波器動作。值班員迅速恢復212開關控制把手，檢查發現#2主變差動保護I、II動作出口，到設備區檢查發現212-4避雷器B相壓力釋放膜破裂。

2 故障前情況

天氣簡況：當日，滄州地區天氣多云，氣溫28℃，濕度90%。

運行方式：故障前，#1主變帶全站負荷，#2主變及三側開關熱備用，220kV I、II母線并列運行，110kV I、II母線并列運行，10kV I母線運行、II母線熱備用。

3 故障現象及原因分析

（1）故障現象

某日5時27分，滄州韓村220kV變電站#2主變由熱備用轉運行，當212開關合閘過程中，設備區發出異常響聲，#2主變控制屏“保護I動作及告警”“保護II動作及告警”光字牌亮，故障錄波器動作。檢查發現，#2主變差動保護I、II動作出口，212-4避雷器B相防爆膜爆裂。

查閱2004年至今的預防性試驗數據、運行巡視記錄，避雷器各項參數正常；故障后測試避雷器整體絕緣電阻為零，內部絕緣破壞。避雷器解體檢查發現，包裹閥片的絕緣樹脂板內層燒蝕炭化，固定閥片的三根玻璃鋼棒外表面燒蝕，閥片外表面附著一層金屬和碳黑混和物，連接金屬件有嚴重燒熔現象，閥片松動，張力彈簧彈性消失；閥片側面清理干凈后測試絕緣正常。

（2）保護動作情況及故障錄波

5時27 分38 秒故障錄波啟動，故障電流一次側為9.316kA，二次為38.817A；故障時電壓A相為134.524kV，B相為10.728kV，C相為132.164kV；故障持續時間將近60ms。

（3）試驗檢查分析

避雷器試驗

B相避雷器整體絕緣電阻為零，解體后測量純瓷套的絕緣電阻為300 MΩ，單個閥片上下表面間的絕緣電阻為零，去掉閥片邊緣后上下面間絕緣電阻為50 MΩ。

表1 某站212-4避雷器阻性電流試驗數據測試方法：二次法

表2 某站212-4避雷器在線監測數據（全電流）

避雷器解體檢查情況

避雷器所有防爆膜爆開，外絕緣表面形成電弧放電通道。瓷套內部包裹閥片的絕緣樹脂布燒蝕炭化，并且內層燒蝕嚴重，固定閥片的三根玻璃鋼棒外表面均有燒蝕現象，閥片外表面附著一層金屬和碳黑混和物，連接件中的金屬元件有嚴重燒熔現象，整組閥片松動，2只閥片有明顯裂紋，如下圖所示。

圖1 B相避雷器外觀情況

圖2 B相避雷器外絕緣燒灼情況

圖3 下節絕緣樹脂布燒損情況

圖4 下節閥片燒損情況

圖5 上節絕緣樹脂布燒損情況

圖6 上節閥片燒損情況

（4）故障原因分析

①2004年以來的預防性試驗數據、巡視記錄表明避雷器各項參數均正常，避雷器內部閥片絕緣良好，因此判斷避雷器內部絕緣不存在劣化跡象。

②錄波圖顯示開關最大合閘不同期為3.3ms，符合預試規程和廠家安裝使用說明要求，參考省電研院500kV空載主變投切試驗數據，合閘過電壓不超過1.5倍，在1.5倍合閘過電壓（269kV，避雷器U1mA為289.2kV）下避雷器不會動作，另外，考慮到避雷器閥片絕緣未損壞，因此排除過電壓造成避雷器損壞的可能。

③避雷器正常運行時元件發熱，內部為微正壓，潮氣很難進入，而在停運后溫度降低，內部壓力下降，在密封不嚴情況下會吸入外部空氣。考慮到近日當地空氣相對濕度較大，白天在60%～70%，夜間在90%以上，并且9月1日、2日早晨為大霧天氣，因此判斷造成避雷器故障的主要原因是，避雷器停運后內部壓力降低，潮氣進入，造成絕緣強度下降，在合閘過程中無法承受正常的操作過電壓，內部沿面閃絡對地擊穿。

（5）結語

避雷器密封不嚴，停運后內部壓力降低，潮氣進入是造成本次故障的直接原因。

4 故障處理

隔日19時40分，故障避雷器更換完畢，2#主變投入運行。

5 故障暴露出的問題及反事故措施

1）加強對避雷器的精確測溫工作，進行橫向、縱向對比，準確掌握避雷器健康狀況；

2）加強運行預試數據、巡視數據、在線監測數據的定期分析，及時發現故障信息。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.22.068