近幾年氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)已大量使用,隨著使用數(shù)量的增加,事故的發(fā)生也在增加。各單位為了及時發(fā)現(xiàn)并檢測出氧化鋅避雷器的故障,使用了各種監(jiān)測試驗方法,如在運行中測量氧化鋅避雷器的阻性電流來檢測氧化鋅避雷器故障。但這方法由于受電場干擾較大,取樣電壓易發(fā)生相位移,測量結果不能反映真實情況。如我局采石變電站2號主變220kV避雷器檢測時發(fā)現(xiàn)A相避雷器阻性電流偏大,但停電時試驗一切正常。
而采用紅外熱像檢測技術,由于不受電場干擾,且氧化鋅避雷器的發(fā)熱功率具有足夠靈敏度,采用比較方法是很容易發(fā)現(xiàn)和判斷氧化鋅避雷器問題的?,F(xiàn)在的氧化鋅避雷器都是無間隙的單柱式結構,由閥片直接承受系統(tǒng)的運行電壓。根據(jù)運行保護參數(shù)的設計,正常運行的無間隙氧化鋅避雷器有0.5~1.0mA的工頻電流流過,而且主要是容性成分,阻性電流僅占10%~20%(一般為0.1~0.3 mA)。因此氧化鋅避雷器正常運行時要消耗一定功率,使本體有輕微發(fā)熱,而且由于幾何分布較均勻,所以外表發(fā)熱是整體性的。氧化鋅避雷器除制造質(zhì)量不好及運行工況等因素引起的故障外,還有受潮和閥片老化故障。氧化鋅避雷器個別元件受潮表現(xiàn)為局部過熱,而閥片老化通常是整相或多元件的普遍發(fā)熱特征。用紅外熱像儀進行故障診斷時,根據(jù)熱像特征發(fā)現(xiàn)有不正常的發(fā)熱,局部溫度升高或降低,或者有不正常溫度分布,則可以判斷為異常。例如2001-07-05在我局采石變電站進行紅外線檢測時發(fā)現(xiàn)110 kV母C相上節(jié)有過熱現(xiàn)象,當時懷疑避雷器可能受潮。圖1為故障避雷器的紅外線圖片。
此避雷器是1月15日進行的預防性試驗,當時C相上節(jié)數(shù)據(jù)為1mA下電壓為76.4 kV,75%電壓下的電流為5.2 μA,絕緣電阻為10 000MΩ,試驗結果合格。圖2為正常避雷器紅外線圖片。
從上述兩張紅外線圖片看,故障避雷器和正常避雷器有著明顯的區(qū)別。為了確保判斷的準確性,于7月8日再次對故障避雷器進行復查,結果和7月5日的結果一樣。
于是斷定C相避雷器上節(jié)受潮,建議更換。待故障避雷器更換后試驗,發(fā)現(xiàn)C相上節(jié)的數(shù)據(jù)為1mA下電壓為64.5 kV,75%電壓下的電流為526μA,絕緣電阻為102 MΩ,試驗結果嚴重超標。解體后發(fā)現(xiàn)該避雷器由5層閥片組成,每層有10個閥片,第1層的第1,3,5,9個閥片有放電痕跡,第2層的第4,5個閥片有放電痕跡。其原因主要是廠家在裝配避雷器頂部密封橡皮圈時沒有吻合到位,造成密封橡皮圈長期受力不均勻,而使密封橡皮圈老化開裂,導致避雷器受潮。由于這次故障發(fā)現(xiàn)及時,避免了一場設備事故發(fā)生。
圖1 故障避雷器的紅外線圖片
圖2 正常避雷器紅外線圖片
(李浩)