110_kV金属氧化物避雷器阀片劣化缺陷分析_卢广旗.pdf

3636电世界(2023 1)110 kV 金属氧化物避雷器阀片劣化缺陷分析卢广旗刘栋梁李斌张永强张健(国网天水供电公司，741000，甘肃天水)图 17 月 21 号红外测温图谱无间隙金属氧化物避雷器(MOA)因其阀片具有通流量大、稳定性好、保护比小、不受间隙影响等优点，被广泛应用于各类变电站中。在实际运行中，MOA 出现受潮和阀片老化的几率最大。当 MOA 阀片产生劣化时，流过 MOA 的阻性电流增大，有功损耗增大，发热量增加，超过 MOA 的散热能力时，甚至会发生“热崩溃”现象，导致 MOA 损坏或爆炸，严重影响电力系统的安全稳定运行。电气设备红外检测行业标准将高压电气设备的发热缺陷分为电流致热型设备缺陷和电压致热型设备缺陷两种。DL/T 6442016 带电设备红外诊断技术应用导则规定 MOA 为电压致热型设备。大部分电压致热型设备的发热发生在设备内部，发热量小，表面温升低，在红外检测电气设备中较难准确分析，有些缺陷容易被运行维护人员忽略。1现场情况甘肃省电力公司 330 kV 某变电站 110 kV乙段母线避雷器型号为 Y10WZ 100/260，2001 年 12 月生产，于 2002 年 6 月投入运行。2020 年 7 月 21 日的红外测温图谱如图 1所示，110 kV 乙段母线避雷器 B 相温度较高，与 A、C 两相温差相差 1 2 K。为确保测温准确，进一步对缺陷进行定性，7 月 22 日安排再次红外精确测温，并进行带电检测，红外测温图谱如图 2 所示。测温发现，相对温差为1 54 K，有升高趋势。带电检测发现，阻性电流 106 A，占全电流比列 19 52%，接近20%的临界值(经验值)。比对其历次带电检测数据，发现其阻性电流比 2003 年增加了0 893倍，初步判断110 kV 乙母线避雷器 B 相存在内部绝缘劣化缺陷。在确认备件到货时间及 110 kV 甲乙母线PT 并列回路无异常后，7 月23 日将110 kV 甲乙母线 PT 二次并列，110 kV 乙母线避雷器转检修。对其进行停电试验，发现 B 相0 75U1mA泄漏电流明显偏大，达 43 A，远大于正常相A 相 15 1 A、C 相 13 5 A，是初始值 11A 的 290 91%，远大于规程 0 75U1mA泄漏电流初值差30%的要求1。7 月 23 日的红外测温图谱如图 3 所示。2缺陷分析21红外精确测温比对分析三次测温数据如表 1 所示。发 输 变 电 电世界(2023 1)3737表 1三次测温数据时间相别电压/kV环境温度/本体最高点温度/相对温差/K2020 07 21A 相66526252868130B 相66623252978130C 相666522528481302020 07 22A 相66711212856154B 相66913213010154C 相667352128581542020 07 22A 相66711222810171B 相66913222981171C 相66735222832171图 27 月 22 日红外测温图谱图 37 月 23 日红外测温图谱 发 输 变 电 3838电世界(2023 1)表 2历年试验数据试验日期A 相B 相C 相全电流/A阻性电流/A阻性电流占比全电流/A阻性电流/A阻性电流占比全电流/A阻性电流/A阻性电流占比2003 03 265396712 43%504561111%533489 01%2004 05 155547313 18%523631205%551529 44%2005 04 125196612 72%506541067%522499 39%2006 04 275306513 32%525571092%531489 17%2007 04 265356512 21%523581115%530499 29%2017 04 165036913 72%543801473%590841424%2018 04 235447613 97%520731404%538731357%2019 04 135586912 37%522631207%547498 96%2020 04 025067013 83%518791525%510741450%2020 07 215689516 73%5431061952%560751339%表 3直流 1 mA 电压(U1 mA)及 075U1mA下的泄漏电流测量值项目初始值2019 09 12 测试值2020 07 23 测试值U1mA/kV75%U1mA下的泄漏电流/AU1mA/kVU1mA初值差75%U1mA下的泄漏电流/A75%U1mA泄漏电流初值差U1mA/kVU1mA初值差75%U1mA下的泄漏电流/A75%U1mA泄漏电流初值差A 相14912152201%74167%1526242%1512583%B 相14911153268%64545%1500067%430290 91%C 相14911151134%55455%1527248%1352273%图 1、图 2 和图 3 中，110 kV 乙段母线避雷器 B 相红外热成像图较其他两相亮，表明温度较大。表 1 中，B 相温度较高，21 日、22 日、23 日最大相对温差分别为 1 3 K、154 K 和 1 71 K。DL/T 6442016 带电设备红外诊断技术应用导则要求2，MOA 相对温差为 0 5 1 0 K。110 kV 乙母避雷器相对温差明显高于规定值，初步怀疑 B 相避雷器存在缺陷。22运行中持续电流检测分析2020 年 7 月 21 日，对该避雷器进行全电流和阻性电流试验。历年试验数据如表 2 所示(表中所测试验数据均由同一台试验仪器测得;2008 年至 2016 年设备由其他单位维护，无此期间数据)。将 B 相历年阻性电流绘制折线图如图 4 所示。从表 2 和图 4 可以看出，110 kV 乙段母线避雷器 B 相阻性电流随时间变化呈现上升趋势。Q/GDW 11682013 输变电设备状态检修试验规程对运行中持续电流检测(带电)规定:通过与历史数据及同组间其他 MOA 测量结果相比较做出判断，彼此应无显著差异。阻性电流增加 0 5 倍时，应缩短周期并加强监测，增加 1 倍时，应停电检查。以 2003 年带电测试结果为基础，2020 年 B 相阻性电流增加了0 893倍。文献 3 5 中要求，MOA 正常运行时阻性电流占全电流的 10%20%之间，从表 2 可以看出，2020 年带电检测 B 相阻性电流已达 19 52%，即将达到临界值。图 4110 kV 乙段母线避雷器 B 相阻性电流折线图23停电试验数据分析2020 年7 月23 日，分别对110 kV 乙母避雷器进行例行试验，试验数据如表 3 所示。输变电设备状态检修试验规程 Q/GDW11682013 表 46 要求:U1mA初值差 5%，泄漏电流0 75U1mA泄漏电流初值差30%。对比表 3 和表 4 例行试验数据，2019 年 9 月 12日 试验数据小于初始值复合规程要求，但 发 输 变 电 电世界(2023 1)39392020 年 7 月 23 日 B 相试验数据远远超出标准要求。红外精确测温及时发现了 110 kV 乙母线避雷器 B 相发热缺陷，带电检测第二判据确认，停电试验核实其为内部阀片劣化缺陷。3措施(1)更换该支避雷器。(2)坚持开展好一年至少两次的红外精确测温及带电检测，分析上半年测温结果及带电检测数据的比对，制定下一步处置措施及带电检测计划，进一步加强异常设备的跟踪检测。(3)大部分的电压致热型设备的发热发生在设备的内部，且发热量小，表面温升低，在红外检测电气设备中较难准确分析，有些缺陷容易被运行维护人员忽略的。应开展好电压制热型发热缺陷的精确测温，坚持精确测温定装备、定人、定参数、定位置，确保测温数据，为缺陷分析判断提供第一手资料。参考文献 1 国家电网公司 输变电设备状态检修试验规程:Q/GDW 11682013S 北京:中国电力出版社，2014 2 国家能源局 带电设备红外诊断技术应用导则:DL/T 6442016S 北 京:中 国 电 力 出 版社，2020 3 张兴飞，栗家润，高森 35 kV 复合绝缘氧化锌避雷器缺陷分析及应对措施J 电工技术，2019，509(23):82 84 4 谢海波，滕昊 110 kV 某变电站氧化锌避雷器缺陷原因分析与处理J 电工技术，2019，505(19):75 76 5 岳彩鹏，董亚，郝学磊 红外测温发现220 kV 氧化锌避雷器缺陷 J 电世界，2017，58(5):30 33(编辑叶帆)电源 PEN 线断线引发火灾事故分析及处理杨卫校杨福海雍其斌张红梅何静(华北石油管理局有限公司电力分公司，062552，河北沧州)目前，我国城乡和厂矿企业的低压电网多数采用三相四线制混用的低压供电系统。该供电系统可提供两种不同等级的电压，线电压380 V 和相电压 220 V，使用方便，但单相负荷所占比例较大，有的配电变压器所带负荷甚至有 80%以上为单相负荷。因此，三相负荷分配不平衡是必然的，PEN 线(保护中性线)可有效抑制中性点漂移问题，使负荷上的电压基本平衡，确保三相四线制供电系统安全运行。1事故经过某个体机械加工制造有限公司，院内有相连在一起的平房 18 间，包括宿舍 17 间和最边上的 1 间浴室。某日夜里突发火灾，18 间房内物品全部烧毁(空调 19 台、洗衣机 6 台、电加热式热水器 12 台及各类灯具 53 盏)，不仅造成经济损失且带来严重的社会影响。2事故调查事故后，公司领导及技术人员高度重视，相关人员也到达了现场，专家们在现场仔细观察分析烧毁的电器及物品。现场烧毁电器照片如图 1 所示。技术人员检查后确认该平房采用的是 TN C 系统，主干线相线采用 YJL 3 16 型低压电缆，主干线 PEN 线采用 BV 4 型铜塑线并有 3 个接头。检查发现，PEN 线在其中 1个接头处烧断。通过了解，该平房已使用 30余年，电缆长度 363 m，电缆绝缘存在裂纹、老化、绝缘材料变脆等问题。电源三相负荷极度不平衡，且在不同房间有多个大型养鱼缸的加热棒 24 h 运行。在这种情况下，PEN 线因长 期有电流流过而发热，尤其PEN线接头处 配 电