红外测温发现220kV氧化锌避雷器缺陷

红外测温发现220kV氧化锌避雷器缺陷

发表时间：2018-11-11T11:26:22.813Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：姚丽娜洪思敏耿泽昕

[导读] 摘要：热量从设备中辐射出来，传递给红外测温仪器，仪器对辐射过来的热量进行可靠、快捷、有效的温度测量，这叫做红外测温技术。

（国网山西省电力公司检修分公司山西省 030032）

摘要：热量从设备中辐射出来，传递给红外测温仪器，仪器对辐射过来的热量进行可靠、快捷、有效的温度测量，这叫做红外测温技术。红外测温计术越来越受人们的重视，各行各业对红外测量技术的使用取得了很好效果。本文结合具体的事故案例分析了红外测温发现220kV氧化锌避雷器缺陷的相关内容。

关键词：红外测温；220kV；氧化锌避雷器；缺陷

1红外测温诊断技术概述

任何物体在正常环境下都会发生分子和原子的无规则运动，运动中会产生红外能量并挥发出来，人们对直观的冷热反应就是红外线辐射大小的体现，物体的表面温度越高，证明辐射的能力越大；反之，物体的表面温度越低，证明辐射的能力越小。红外测温诊断技术就是基于物体的这种特性，通过检测红外辐射能量进行发热温度的判断。在温度检测过程中必须要用到红外测温仪，它可以将物体辐射能量进行一系列转化处理得到直观的温度分布图谱，运维人员根据图谱分析便能够得到设备的运行状态。近几年，随着红外测温诊断技术在电力系统的广泛应用，该项技术在国内也取得了飞速的发展，可以说基本接近了国际先进水平。目前该项技术主要用于诊断高压电气设备和架空线路之间接头等裸露在外部的故障，与此同时还经常被应用于各类高压电气设备内部回路、绝缘故障的诊断，例如：高压套管内部连接和绝缘故障、变压器回路漏磁故障、电压互感器（电流互感器）回路接触不良故障、各类避雷器电阻老化故障等。目前，先进的红外测温诊断技术依据强大的计算机处理系统和高灵敏度传感器可实现远距离测温，通过对红外图像的处理、计算和分析等过程，能够得到设备运行状态的数据库，对将来的发展趋势能够做出可靠的预判。

2氧化锌避雷器

氧化锌避雷器（MOA）是由非线性电阻氧化锌（ZnO）片叠装而成，具有非常优越的非线性伏安特性，在正常运行电压下呈现极高阻值，泄漏电流只有微安级。ZnO阀片长期直接承受工频电压作用会出现劣化，引起避雷器伏安特性变化和泄漏电流增加，如果不及时处理会引起避雷器爆炸。因此，必须加强MOA运行状态的监测，及时发现设备缺陷，安排检修和更换，避免事故的发生。MOA在运行电压U作用下，通过ZnO阀片的总泄漏电流包含容性电流及阻性泄漏电流两部分，容性电流的值取决于电阻片材料介电系数及几何尺寸，一般是不随运行时间而变化的；阻性泄漏电流的值取决于电阻片内颗粒表层非线性高阻层。当电阻片劣化速度加快或者受潮时，阻性泄漏电流增大造成发热量增大，使得阻性分量进一步增加，进入一种不良的正反馈状态，加速MOA劣性化进程。应用上述特质性表现形式，对MOA阻性泄漏电流的在线监测及历史数据进行分析，可及时发现MOA的缺陷并处理，防止后续事故的发生。

3红外测温发现220kV氧化锌避雷器缺陷

3.1事故背景

某变电站220kV堂庞线213间隔避雷器型号为YH10WZ－204/532，生产日期为2009年7月13日，投运日期为2010年8月30日。2015年6月1日，试验人员在该站进行运行设备红外测温时，发现A、C相上节氧化锌避雷器温度异常。DL/T664—2008《带电设备红外诊断应用规范》规定，温差超过1K即属于危急缺陷。试验人员判断A、C相避雷器上节局部受潮，并进行了阻性电流测试。

3.2停电试验

2015年6月2日，试验人员对该间隔避雷器进行停电试验。可以看出，与上次试验数据相比，A、C相上节避雷器U1mA降低很多，超过《输变电设备状态检修试验规程》要求：U1mA不低于145kV；泄漏电流(I75%U1mA)非常大，超过《输变电设备状态检修试验规程》要求：泄漏电流(I75%U1mA)≤50μA(注意值)。数据说明，避雷器内部阀片受潮严重，绝缘特性降低明显，A、C相上节避雷器已不满足安全运行要求，应退出运行。

3.3解体检查

为进一步确认213间隔避雷器缺陷的原因和劣化的程度，9月10日，联合厂家对A、C相上节避雷器进行解体检查。避雷器本体绝缘解剖后发现，避雷器下法兰内表面已锈蚀，底座绝缘垫完全受潮。将避雷器内电阻片按次序倒出来，发现心体顶端至1/3处电阻片侧面边釉完整光洁，心体中部到底部均有受潮现象。将底座部分加满水静置12h后，可观察到下部密封线部分出现水渍，证明避雷器下端密封结构受损。通过解体检查及试验，确定避雷器底部护套有受潮侵入点。根据受潮部位及内部受潮情况，确定避雷器在运输过程中受到过强烈的外力作用，下法兰处的密封结构被破坏，影响了避雷器密封性能。潮湿空气从避雷器底部进入本体，导致避雷器直流参考电压下降、泄漏电流和阻性电流增大。

3.4红外诊断现场操作需注意的事项

3.4.1保持安全距离

为了能够给工作人员进行红外线诊断故障作业时的人身安全提供保障，有关安全距离的制度必须执行，而且要严格按照相关标准规范执行，加强对工作的监护。在安全距离外面测量电压的等级，不可以让身体肢体部分和红外设备测量时放入设备的防护遮拦内，防止人的生命财产受到损害。应该在多云、阴天、干燥的条件下对相关设备进行测量，防止在雨、雾、雷、潮湿的天气对室外设备进行测量。

3.4.2缩小测量误差

需要挪开诸如盖板、门和绝缘罩等遮挡射线的东西，挪开遮挡视线的东西的条件是需要保证安全，避免测量误差，温度不能过低（<5℃），湿度也不能过高（<85%），风速不能太大（小于每秒5m），避免现场环境对误差的影响。干扰因素包括太阳光直接进入辐射、有关设备其他背景和部位的辐射，这些都应该减少，阴天、日落没光照的时候、太阳没出来前应关灯检查，防止阳光的直射造成的不准确结果。

4结束语

综上，第一，带电检测可及时发现避雷器受潮、劣化等故障。应严格按照规程规定开展相关带电检测工作，如发现避雷器异常，应根据实际情况酌情缩短避雷器检测周期，并综合红外测温、阻性电流测试结果进行综合判断。第二，避雷器运输过程中，如果防撞措施不完