变电站220kV避雷器受潮故障及防范措施

变电站220kV避雷器受潮故障及防范措施
摘要：避雷器作为重要电气设备，用于保护电力设备，避免受过电压危害。

在过去的十几年中，我国发生了不少电力系统事故。

本文主要介绍避雷器的概念、具体分类和主要作用，再结合避雷器防潮故障的情况进行分析，并提出有效的防范措施，以减少事故的发生。

关键词：电力系统故障；避雷器受潮；防范措施
0引言
作为电力系统的重要保障，避雷器的性能优劣直接关系到电力系统能否安全稳定的运行。

当避雷器老化，性能降低到一定程度后，其劣化速度将会明显加快,导致有时通过停电试验或带电测试是都不能及时发现问题，而在正常工作的情况下突然发生爆炸的事故。

为了减少事故的发生率，提出有效的防范措施，本文以220kV避雷器受潮故障和预防措施为核心内容，进行深入研究探讨。

预防变电站220kV避雷器受潮故障的发生并提出相应的解决措施，以防这类事故的发生
1 避雷器的简介
1.1 避雷器的类型
避雷器一种防雷击的设备，与被保护设备并联。

在正常工作情况下，避雷器对地视作断路。

当电压危及到被保护设备时，避雷器发挥功能将高额电压冲击的电流导向地面，达到限制电压幅值的效果，保护电气设备的绝缘。

常见的避雷器主要分为管式、阀型、金属氧化物避雷器。

(1)管式避雷器。

管型避雷器由产气管、内部间隙和外部间隙三部分组成。

产气管可用纤维性材料、有机玻璃或塑料制成。

内壁间隙装在产气管的内部，一个电极为环形。

外部间隙装在管型避雷器与带电的线路之间。

(2)阀型避雷器。

基本元件是火花间隙和阀片，放置于陶瓷内。

正常运行电压时，阀片上电阻很大，过高电压时，阀片电阻变得非常小。

所以，阀型避雷器遇到线路出现过高电压时，阀片阻值减小，同时火花间隙击穿，阀片能把雷电流迅速导入大地。

但过电压一消失，线路上回复工频电压时，阀片便具有非常大的电阻，绝缘了火花间隙迅速恢复并切断工频续流，通过这种处理方式从而保证了线路的运行。

⑶金属氧化物避雷器。

金属氧化物避雷器的基本结构是阀片，阀片用氧化锌为主要制作材料，掺杂了以少部分其他金属氧化物添加剂，再经过高温烘焙制作而成。

氧化物避雷器具有非常好的非线性压敏电阻特性，所以又称之为压敏避雷器.具有无间隙,无续流、残压低、通流容量大、反应时间较快等优点，同时耐重复动作能力强，抗老化能力强，性能稳定，结构简单，造价低，被广泛使用。

1.2 避雷器的特点
氧化锌避雷器具有多种特点，具体表现为：其一，保护选择性好。

因氧化锌避雷器是由非线性电阻片叠装而成的，这使其具有良好的非线性特性，那么在具体应用的过程中，如若电压正常，那么氧化锌避雷器的电阻值较高，能够通过的电流只能用微安表示；如若运行电压超过参考电压，那么通过氧化锌避雷器的电流将会增加，将其导入大地，避免电力设备或线路受到较大过电压的作用，而使线路或设备受损。

这充分说明了，氧化锌避雷器具有保护选择性好的特点，能够有效的保护设备或线路。

其二，通流能力大。

由于氧化锌避雷器采用的氧化锌阀片，其具有密度高、比热性大的特点，其通流能力是碳化硅阀片的4倍，这使得氧化锌避雷器能够合理的应用在线路或各种电力设备上，对线路及电力设备予以
保护。

其三，结构简单，可靠性高。

氧化锌避雷器之所以具有结构简单，可靠性
高的特点，主要是氧化锌避雷器取消了传统碳化硅避雷器的串联间隙，提高了可
靠性、稳定性等
1.3 避雷器的工作原理
当电气设备在正常工作情况下运行时，避雷器不会发挥作用，避雷器和地面
相当于是断路情况。

只要出现过高电压，而且危及电气设备绝缘的时候，避雷器
立即开始工作，将过高电压电流导入大地，从而达到限制电压的幅值，保护电气
设备绝缘的目的。

当过高电压消失后，避雷器马上恢复到正常工作状态，让系统
能够正常运行。

并联放电间隙或非线性电阻的作用是避雷器的主要作用，削弱入
侵波幅值，降低电气设备所受过高电压值，由此电力设备可以得到充分的保护。

2 避雷器受潮现象及原因
这里以氧化锌避雷器为例说明避雷器受潮现象和原因。

氧化锌避雷器受潮导
致避雷器的绝缘性能降低，如果不及时处理会导致严重的电气设备事故。

氧化锌
避雷器受潮时有以下现象:
（1)瓷套内壁及阀片外侧有水珠出现，并存在明显的闪络痕迹
（2)防爆片有放电痕迹出现;
(3)内部零件有锈蚀现象;
(3)进行带电测试时阻性电流峰值增大，有功损耗增加。

（4）绝缘电阻降低。

（5）电流监视器电流读数增大。

当避雷器出现上述现象时，表明避雷器已经发生了受潮，那故障发生的原因
又是什么呢？
主要原因就是避雷器在密封过程中操作错误导致密封不良致使潮气侵入。

避
雷器的上节元件电阻片柱出现击穿、开裂现象，避雷器的下节元件电阻片柱外侧
贯穿性闪络，说明故障发生的原因是避雷器下节元件发生闪络，导致避雷器上节
承受过高电压，造成避雷器上节电阻片柱击穿甚至是开裂，引起避雷器短路，压
力释放动作无法完成。

避雷器发生故障的主要原因是阀片受潮。

在工作进程中，避雷器阀片长期承
担过电压作用，产生劣化现象，密封圈的老化导致阀片出现受潮现象，阀片发生
受潮后，泄漏电流又加剧了避雷器的劣化情况，阀片的劣化是恶性循环的过程，
达到一定劣化程度后其劣化的速率明显加快，有时甚至是通过试验无法发现的。

阀片因受潮从而形成电弧放电通道，隔弧筒因电弧放电而受到损坏；避雷器压力
缓冲装置保证避雷器发生故障时不会引起瓷套爆炸，但避雷器内部故障后，储存
了大量的能量，高压气体冲击防爆膜，冲破排气口盖板，在避雷器外部排气口间
形成电弧，烧黑瓷套表面，故障电流流入泄漏电流表中，导致表计炸裂。

3 预防处理措施
对故障原因的分析并以往的结合运行经验，为了避免以后故障和事故的发生，提出一些有效应对的预防和处理措施。

（1）隔绝泄露电流，获得准确的全电流读数。

采用瓷套喷涂PRTV或复合绝
缘材料以增强绝缘状态。

在避雷器瓷套上加装屏蔽环，通过控制外部绝缘的方式
降低泄漏电流影响。

考虑到后续还要有效应用氧化锌避雷器，在对避雷器受潮故
障处理的过程中，应当在避雷器外瓷套上喷涂PRTV或复合绝缘材料，以此来增
强整个外瓷套的绝缘性能，起到有效屏蔽的作用，那么可以杜绝避雷器下节元件
出现贯穿性闪络的情况。

（2）将开展避雷器带电测试工作作为一种常态，获取能真实反应避雷器运行状态的阻性电流，采用带PT三相屏蔽法。

在线监测工作也要逐步完善以满足实
际工作需求。

（3）加大恶劣气象条件下避雷器巡查工作力度，尤其是空气潮湿和湿度较大的气象情况。

总之，相关工作人员应当提前制定特殊环境下的巡视计划，并且做
好避雷器防护工作，以便避雷器状态良好，能够持续发挥作用，有效保护输电线
路或电气设备。

（4）加强人工对避雷器的管理统计工作，即对运行在网上的每一个避雷器建立相对应的数据档案，其内容包括了出厂数据、不定期检测报告和在线监测仪的
运数据记录都要存入数据档案，直至该避雷器退出工作岗位。

（5）坚持做好设备巡视检查工作，运行人员应定期对避雷器的泄漏电流读数定期进行抄录，比较避雷器泄漏电流的具体读数变化，并及时上报上级领导。

4 结束语
本篇文章针对220kV的避雷器受潮故障情况进行分析，通过对故障原因的解
读和分析并结合实际运行的以往经验，总结了避雷器的各种故障原因和现象，提
出了避免相类似的事故的防范措施，确保电力系统可以安全可靠的运行。

从目前
避雷器研究与应用情况来看，氧化锌避雷器是一种非常有效的、可靠的避雷器，
将其合理安装在线路上，可以充分发挥作用，避免线路受到雷电的作用，使线路
受损。

但是，一些电力企业表示氧化锌避雷器在应用的过程中容易出现受潮故障
的情况，进而使其作用大打折扣，无法有效保护线路安全。

基于本文中氧化锌避
雷器受潮故障案例的分析，可以确定可能造成氧化锌避雷器受潮故障的原因较多，或避雷器上节元件发生出现了闪络现象、亦或避雷器下节元件出现了贯穿性闪络等。

为了有效的处理氧化锌避雷器受潮故障问题，使氧化锌避雷器恢复最佳状态，笔者建议屏蔽表面泄露电流，获取可靠的全电流数据、常态化开展避雷器带电测试、加强异常气象条件下的避雷器巡视。

总之，应当加强氧化锌避雷器受潮故障
的处理，使之可以有效的、合理的应用在线路或电力设备上，有效的防范雷击产
生的过电压，从而使线路或电力设备长期安全、稳定的运行。

参考文献：
[1]王斌,王智慧,赵国强,等.220kV避雷器受潮故障分析及防范措施探讨[J].江西
电力职业技术学院学报,2016,29(1):5-7.
[2]林雄德.探讨变电站220kV避雷器受潮故障及防范对策[J].科技创新与应
用,2017(27):79-79.
[3]梁戈锋.220kV避雷器受潮故障分析及处理措施[J].建筑工程技术与设
计,2017(8).
作者简介：翁冬妮（1992-），女，本科学历，助理工程师，主要从事电气试
验工作。