變電站避雷器在線監測儀故障分析及整改措施

趙煜，呂慶升，崔興，朱良

（云南電網有限責任公司曲靖供電局，云南 曲靖 655000）

變電站的避雷器在運行的過程中經常會承受較高的運行電壓。金屬氧化鋅避雷器更是容易在使用的過程中承受巨大的壓力，其內部的閥片會在高電壓和大電流的情況下逐步老化，嚴重時其中的電流會泄漏。如果閥片老化的速度過快，則閥片的溫度會加速升高，如果處理不當甚至會在短時間內引發爆炸事故。智能變電站避雷器在線監測儀不僅能夠在短時間內全面地提供電流和動作，也能夠為廣大運行人員和檢修人員提供更加準確的數據。所以有效地對避雷器在線監測儀內部的故障進行全面分析，并采用有關的措施來處理缺陷，才能夠保證整個監測系統更加安全地運行。

1 避雷器在線監測儀的概述

避雷器在線監測儀是將高壓交流電力系統和氧化鋅避雷器配套的儀器，只有將兩者更好地串聯在一起，才能夠更好地接入接地回路中。毫安表也在監測器內部發揮著很大的作用。毫安表主要可以用來監測運行過程中產生的漏電流，并可以根據數據判斷避雷器內部是否存在受潮的現象。可以用毫安表判斷避雷器內部電流的大小，還可以運用污穢表來監測避雷器套子外部污穢的大小，而內部的動作技術則可以在短時間內記錄避雷器內部電壓的數量。

2 避雷器在線監測儀作用

（1）可以更好地保留原有的雷擊數量，并有效地顯示現場指針泄漏的功能。（2）控制室內部可以直接通過監測報警儀來觀察每一組避雷器泄漏電流的大小，并在之后及時向監控中心發送信號。（3）可以在自動化的監測報警儀內部設定電流超標報警值。一旦在使用的過程中出現電流異常的現象，則可以在第一時間進行報警。（4）由于在使用的過程中，其環境內部的溫度和濕度都會有所變化。如果避雷器在使用的過程中，其表面不斷出現泄漏的現象，則電流會瞬時增大。避雷器在線監測儀可以更好地區分內部泄漏和表面泄漏。

3 避雷器在線監測儀整體結構

從結構組成來看，氧化鋅避雷器在線監測系統主要是由放電計數器和電流測試儀組成，通過將其接在避雷器內部來記錄避雷器的動作幅度和次數。內部放電器用來有效地記錄避雷器本身放電的次數，內部電流測試儀用來有效地測試從避雷器內部流出的電流量，以此保證氧化鋅避雷器在線監測儀器正常工作。從操作過程來看，氧化鋅避雷器在線監測儀有獨特的警示功能和帶電功能。圖1為避雷器在線監測儀的原理圖，其內部的原理相對比較簡單。

避雷器在線監測系統內部主要為放電計數器和電流測試儀。其主要儀器都存在于金屬外殼內部。兩個基本的部件可以很好地屏蔽電磁干擾，所有的部件也有更好的耐腐蝕的作用。每一種電容都可以在電壓的沖擊下對計數器內部的線圈放電，之后才能夠更好地記錄避雷器放電的次數和頻率。電流測試儀本身也能夠有效地顯示運行狀態下避雷器泄漏電流的數量。不同類型和位置的電流能夠在第一時間顯示出避雷器運行的情況。如果避雷器在使用的過程中出現受潮和絕緣的情況，也可以通過內部的電流顯示區顯示出來。

明確了解避雷器在線監測儀內部的結構，才能夠使避雷器更好地運作。

圖1 避雷器在線監測儀原理圖

4 在線監測儀實際案例分析

運行人員在對220kV變電站進行巡視時，發現220kV的避雷器監測儀在運行過程中出現數據異常的現象，甚至220kV在線監測儀在使用的過程中出現了電流值超標的現象。

表1 220kV在線監測儀帶點校驗數據

表1為在線檢測儀校驗數據的結果。由表1可知：B組和C組數據之間相差很大。但是使用鉗形電流表來測量3組的三相電流數值，則數值結果相差較小。由此可知此故障并不是由避雷器內部的結構所引起。因為在線監測儀在使用過程中出現了諸多故障，所以才使得本次使用過程中也出現諸多故障。

5 常見故障及整改措施

在日常檢修和維護時，通過對上述實際案例進行分析可以總結出在線監測儀在使用過程中出現了如下幾點故障，需要采用合適的措施進行整改。

5.1 密封情況不佳

5.1.1 密封效果不達標最為常見

（1）在接頭處未采用平墊提升接頭的密封性。不采用平墊可以增加接觸部位的受力面積，但無法保證密封效果，導致使用過程中會出現問題。（2）采用非傘形的接頭來進行密封。在多雨季節，雨水都會隨著螺絲釘上的螺紋滲透進入到瓷瓶內部，使在線監測儀器的內部出現受潮的現象，導致內部結構出現短路的現象。

5.1.2 解決措施

（1）在密封處裝密封圈來保證在線監測儀的密封效果，必要時加入環形的橡膠圈來更好地加強密封性。在操作過程中，可以將環形的橡膠圈先穿入空心的瓷瓶，之后再將加工好的結構接到在線檢測儀上，更好地增強密封的效果。（2）使用傘形接頭加強密封效果。雨水順著傘形邊緣流下，并順利進入到監測儀器內部。也可在接頭處易滲水的位置加入中性的玻璃硅膠，可在短時間內增強整個儀器的密封性。中性玻璃硅膠的成本較低，且內部的密封性能也較好。

5.2 彈簧出現問題

通過電磁感應和線圈更好地合成整個計數動作，才能夠使在線監測儀發揮更好的作用。在操作的過程中，可以運用彈簧的拉伸和收縮來更好地完成鐵片的復位工作，并有效地統計計數動作。要完成這一系列過程，需要確保彈簧結構有更好的抗疲勞性能和沖擊韌性。如果彈簧圈數過少，會導致裝置出現老化和失效的現象，最終影響到整個在線監測儀的使用效果。

根據《冷卷圓柱旋轉彈簧技術條件》對彈簧的相關規定，如果彈簧內部的有效圈數大于10圈，那么支撐圈就會大于1.5圈。圈子之間不會存在較小的間隙。所以在整改過程中，需要根據實際情況更換不達標的彈簧。

可以通過采用如下參數進行整改：有效圈數設定為16圈，支撐圈數設置為2圈。在常規狀態下，圈子之間的間隙一般都較小。

6 結語

氧化鋅避雷器在線監測儀作為一種具有眾多功能的設備。如果其內部的故障過多，則會直接影響到整個電網的安全運行。本文從工作的實際出發，具體分析了造成監測儀故障的主要原因，并通過找到標準的技術來使用合適的預防措施，可有效地降低在線監測儀的故障率，能夠為設備和電網的穩定運行做出有效的貢獻。