一起氧化锌避雷器受潮故障的分析及处理

一起220kV避雷器爆炸原因分析及防范措施发布时间：2022-02-16T02:42:57.608Z 来源：《电力设备》2021年第12期作者：王应芬李杰徐晓琳沈丽[导读] 本文通过分析一起220kV氧化锌避雷器受潮故障，明确引起避雷器爆炸的原因是避雷器上节密封失效导致氧化锌阀片受潮后伏安特性改变，导致内部击穿接地，并提出避雷器日常运维防范措施，从而防范类似事件再次发生。

（云南电网公司红河供电局云南蒙自 661100）摘要：本文通过分析一起220kV氧化锌避雷器受潮故障，明确引起避雷器爆炸的原因是避雷器上节密封失效导致氧化锌阀片受潮后伏安特性改变，导致内部击穿接地，并提出避雷器日常运维防范措施，从而防范类似事件再次发生。

关键词：氧化锌避雷器；爆炸；维护措施0引言避雷器是保证电力系统安全的重要保护设备设备之一，主要用于限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压。

当避雷器在正常工作电压下，流过避雷器的电流仅有微安级，一旦出现危及被保护设备绝缘的高电压时，避雷器立即动作，将冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护电气设备绝缘。

当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使系统能够正常供电。

1故障经过2019年某月某日18时01分，某500kV某变电站220kV某Ι回线A相发生接地故障，光纤差动保护、距离保护动作，A相断路器跳闸，重合闸动作不成功，断路器三相跳闸。

现场检查发现，220kV某Ι回线路避雷器A相避雷器上下两节压力释放口均炸开，上节与下节连接处存在烧蚀痕迹，同时均压环也存在烧蚀痕迹；避雷器放电计数器炸开，放电计数器引线烧断，放电计数器处存在严重烧蚀痕迹，该间隔B、C相避雷器、电压互感器、断路器、隔离开关及其他一次设备外观未见异常。

2故障原因分析从故障录波波形图（见下图）分析，故障发生的瞬间，A相线路相电压瞬时值为187kV，基本处于电压波形的波峰，从故障电流上来看，故障发生时，A相线路故障电流瞬时值达到42.6kA，工频故障电流持续达到两个半周波，持续时间50ms。

氧化锌避雷器故障类型与诊断分析发布时间：2023-06-07T06:50:37.953Z 来源：《科技新时代》2023年5期作者：尹建兵[导读] 密封性较差是氧化锌避雷器常见的故障类型。

比如氧化锌阀片受潮，造成这一问题的主要原因，是在生产、运输、安装过程中，避雷器的密封性遭到破坏产生贯穿性裂纹，在工作时，受到空气中水份的侵蚀影响避雷器的绝缘。

中国民用航空中南地区管理局技术保障中心 510000摘要：近年来因为氧化锌避雷器具有无工频续流、放电无延迟性、线性条件良好的特点，被广泛应用在电力系统中，但是一旦发生故障，将会影响电网运行。

本文对氧化锌避雷器的两类典型故障类型进行了分析，可以得知密封性差为故障的主要原因。

针对这一问题，分析了在线检测技术检测故障的原理。

旨在帮助相关技术人员减少避雷器的故障，促进电力系统正常运行。

关键词：氧化锌避雷器；故障类型；诊断分析引言：氧化锌避雷器是进行直流换流站与发、变电站绝缘配合的电力设备。

其与被保护电气以并联的方式连接在一起，能够有效的防止电力设备在过电压情况下，击穿绝缘的情况发生。

但是如果避雷器出现故障，不仅不能起到电力设备保护作用，同时还会对其他电力设备造成影响，甚至对整个电力系统造成更大的影响。

因此，对氧化锌避雷器的故障进行诊断分析是十分有必要的。

1氧化锌避雷器故障类型1.1避雷器密封性差密封性较差是氧化锌避雷器常见的故障类型。

比如氧化锌阀片受潮，造成这一问题的主要原因，是在生产、运输、安装过程中，避雷器的密封性遭到破坏产生贯穿性裂纹，在工作时，受到空气中水份的侵蚀影响避雷器的绝缘。

当避雷器在长时间受潮影响下，避雷器内部的绝缘性能下降，导致相应部件无法承受额定电压，最终导致避雷器内部绝缘被电击击穿的事故[1]。

通常来看，当发生绝缘击穿故障时，避雷器外边会有明显的闪络痕迹，避雷器整体发热，如果此时继续工作，将可能造成短路故障。

1.2避雷器老化故障根据多年的使用经验来看，排除氧化锌避雷器本身的质量问题因素，外套表面清洁度以及环境温热是造成避雷器老化的主要原因。

运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment2020年第23期2020 No.231 故障情况某变电站间隔A 相的112PT 型避雷器在2018年6月发生了故障，接线座在避雷器上端脱离了本体，在进行泄压的过程中，避雷器底座封板由于受到冲击而出现了裂缝。

此次事故中的避雷器投运时间于2017年12月，每年、每月对其进行一次专业的红外测温以及红外检测，在其最开始投入运行的半年时间内以及雷雨季到来之前，对其运行电压下所泄漏的交流电流进行了带电测试，并未发现任何异常数据。

据调查，大约在故障发生的一周前，在该区域内时常会发生雷雨天气，在采用雷电定位系统进行查询后得知，事故变电站附近1 km 范围内的区域5h 内受到了108次雷击，最高雷电流达到了100.4 kA 。

变电站内发生事故的氧化锌避雷器产品都产自同一批次，因此，在变电站内通过对避雷器的特巡能够发现，运行电压下的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器所泄露的交流电流，都出现了明显的变化，前者和后者分别由0.4 mA 、0.43 mA 上升到了0.9 mA 和0.65 mA 。

存在着明显的热点，两避雷器分别达到了8.3 K 和4.5 K 的最大温差。

对变电站内各避雷器展开停电试验后，根据表1中的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器的实验数据能够得知，其均采用了不合格的绝缘电阻。

2 故障原因分析2.1 解体（1）避雷器外部所缠绕的玻璃纤维管所采用的材料为环氧树脂，其能够使避雷器保持原有的机械强度，同时为避雷器的密封提供相应的基础。

（2）硅橡胶伞裙绝缘部分在避雷器外部，在高温高压的作用下会与玻纤管外表面进行紧密的结合，以此来保护玻纤管免于受到大气的侵蚀，并且为爬电提供有效的距离，使避雷器外部能够具备良好的绝缘性能。

（3）主要的避雷器元件有氧化锌电阻片，以GB11032-2010为标准，根据不同的型号，确定了避雷器需要怎样的规格和多少数量的电阻片。

一起500kV氧化锌避雷器故障判断及分析发布时间：2022-11-15T09:56:02.918Z 来源：《中国电业与能源》2022年第13期作者：刘林源陈一[导读] 简述了氧化锌避雷器的工作原理和主要故障原因，针对某起500kV氧化锌避雷器故障实例，对故障避雷刘林源陈一大唐东营发电有限公司山东省东营市 257000摘要：简述了氧化锌避雷器的工作原理和主要故障原因，针对某起500kV氧化锌避雷器故障实例，对故障避雷器进行红外成像、在线阻性电流测量、解体检查，判断和分析故障原因，最后提出了类似故障的防范措施和建议。

关键词：金属氧化锌避雷器；红外测温；在线阻性电流测量1.前言氧化锌避雷器用于保护电气设备电气设备免受大气过电压和操作过电压的损坏，是电力系统安全运行的必要设备。

及早发现避雷器可能出现的缺陷，保证避雷器处于良好工作状态，对保证电力系统安全可靠运行具有重要意义。

2.氧化锌避雷器的工作原理500kV氧化锌避雷器（简称MOA）一般由上、中、下3节组成，其由均压环、3节避雷器元件和底部绝缘座组成。

避雷器元件由非线性金属氧化物（氧化锌）电阻阀片、内部均压系统、密封件等组成。

其中电阻阀片在正常工作电压下呈高阻，泄露电流仅毫安级；当过电压袭来时立即转为低电阻，释放能量，并限制过电压幅值；过电压消失后又立即恢复高阻，保证电力系统正常运行。

3.故障概况3.1运行下避雷器的在线检查某电厂500kV线路避雷器型号：YH20W1-444/1106，额定电压：444kV，持续运行电压324kV。

工作人员在巡检期间通过观察泄露电流监测器发现三相避雷器泄露电流不一致（A相：2.0mA B相1.9mA C相2.5mA）。

通过对避雷器进行在线阻性电流测量发现C相避雷器阻性电流明显高于A相、B相，已达到3倍以上。

3.2故障避雷器解体检查通过对故障避雷器进行解体，发现故障避雷器内部电容器管脱落，铝电极及外壳存在放电痕迹，压簧跨接线有碳化现象。

一起氧化锌避雷器爆炸事故分析摘要：避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，而氧化锌避雷器（metal oxide arrester，MOA）以其优异的电气性能逐渐代替其他类型的避雷器，成为电力系统的换代保护设备。

文中介绍了一起典型的MOA故障情况，并对造成MOA故障的原因进行了总结分析；同时，结合解体和运行工况详述了该次MOA发生爆炸击穿的原因，MOA自身设备的不良受潮是导致这次事故的主要原因。

最后，提出了一些反事故措施及合理化建议，确保及时掌握避雷器的运行状况，预防同类事故再次发生。

关键词：MOA；故障；电击穿；绝缘受潮0.引言电力系统在运行的过程中，经常遭受各种内部过电压或大气过电压的侵害，如果过电压值超过电气设备的耐压水平，就会造成电气设备事故，甚至使供电中断，影响电力系统的可靠供电。

为了减少过电压对电气设备的损害，都要在电力系统中装设避雷器，以确保电气设备稳定运行[1]。

本文对一起110kVMOA故障事故进行诊断分析，并结合变电站实际运行情况提出了一些改进建议。

1.事故简况某110kV某变电站110kV某线路差动保护动作，该线开关跳闸，重合闸动作不成功，2号主变三侧开关跳闸，2号主变失电。

同一时间35kV备自投，10kV备自投动作，35kV分段、10kV分段合闸成功，未对外甩负荷。

现场检查发现该线路A相避雷器爆炸，防爆孔已动作。

2.避雷器解体检查2.1外观检查事故发生后，对故障相避雷器拆卸和外观检查。

发现在避雷器端盖处有电弧烧伤痕迹，复合外套外表面多处出现击穿爆炸孔洞，击穿爆炸孔洞与环氧树脂绝缘套筒上防爆孔的位置一致，通过爆炸后孔洞可以清晰地看见内部环氧树脂绝缘套筒，避雷器伞裙上出现大面积放电后炭黑痕迹。

2.2解体检查分析事故后对避雷器进行了解体检查，发现端盖附近的环氧树脂绝缘套筒外表面有电弧击穿发展通道。

对端盖进行了拆除，取出压紧弹簧和氧化锌阀片。

观察发现，整个压紧弹簧和阀片外表面以及环氧树脂绝缘套筒的内壁在放电作用下已经完全被熏黑。

500 千伏氧化锌避雷器故障判断与分析摘要：氧化锌避雷器是保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害,并限制续流时间,也常限制续流赋值的一种保护设备,在电力系统中的应用十分广泛。

此文通过500 kV变电站一起线路故障跳闸分析,阐述了氧化锌避雷器在运行中出现内部故障、无法承受相应的电压导致内部绝缘击穿,造成运行中避雷器的损坏而发生故障的典型案例,提出故障的分析办法和解决的相应措施。

关键词：避雷器，多重雷击，吸收能量，校核在电力系统运行期间，避雷器故障十分常见，其中避雷器内部故障原因多样，危害较大，若不加以及时有效的解决，势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行，故正确认识避雷器内部故障带来的危害，认真分析其故障原因并积极寻求解决之道，不仅重要而且必要。

一、事件概述2019年4月11日22时07分29秒，500kV某甲线发生A、B相间短路故障，线路跳闸，重合闸闭锁。

22时45分39秒，强送500kV某甲线后立即出现A相接地故障，线路跳闸。

现场巡查发现500kV某甲线A相避雷器损坏，防爆阀动作。

事发时为雷雨大风天气。

二、现场检查运行人员现场检查500kV某甲线A相避雷器防爆阀动作，喷弧口下方瓷套表面熏黑，放电计数器烧毁。

B、C相避雷器外观未见异常，检查B相避雷器放电计数器记录动作1次，C相避雷器未动作。

查看故障录播情况，在故障起始时刻，A、B相电压（Ua、Ub）发生明显畸变，A、B相电流（Ia、Ib）大幅增加，电流大小相等、极性相反，系统未出现明显零序电流（3Io），故障类型为A、B相间短路。

故障持续约2个周波，约40毫秒。

故障电流切除后，A、B相同时出现两个波形幅值几乎相同的操作过电压，第1个过电压为正极性，峰值电压约为860kV，持续约3ms；第2个过电压为负极性，峰值电压约为760kV，持续约3.6ms。

线路强送合闸后5.6ms，A相电压（Ua）突变为零，A相电流（Ia）大幅增加，呈正弦波形，零序电流（3Io）大幅增加，且与A相电流（Ia）波形幅值相同，故障类型为A相接地短路。

一起氧化锌避雷器缺陷判断及解体分析发表时间：2019-04-30T14:11:35.263Z 来源：《河南电力》2018年20期作者：李靖王植魏东亮[导读] 本文对一起金属氧化避雷器带电测试过程中发现的缺陷进行了深入的分析，结合避雷器停电试验数据及厂内解体分析的情况，寻找避雷器缺陷原因并提出了相应的解决办法和一些建议，为变电站避雷器在电力系统中安全、稳定运行提供运维参考。

李靖王植魏东亮（广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523000）摘要：本文对一起金属氧化避雷器带电测试过程中发现的缺陷进行了深入的分析，结合避雷器停电试验数据及厂内解体分析的情况，寻找避雷器缺陷原因并提出了相应的解决办法和一些建议，为变电站避雷器在电力系统中安全、稳定运行提供运维参考。

关键词：金属氧化锌避雷器；带电测试；解体分析引言避雷器的主要作用是用来保护电力系统中各种电气设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一种设备。

目前，变电站所使用的避雷器主要为金属氧化锌避雷器（MOA），其运行可靠性将影响着电网的安全稳定，因此有必要加强对站内避雷器运维，避雷器带电测试[1-2]便是其中一种有效运维手段。

1 缺陷背景2018年1月，在某220kV变电站开展全站避雷器带电测试工作时发现，该站110kV 12PT C相避雷器阻性电流异常，阻性电流对比初始值增长75%，有明显增幅。

查看历史带电测试，该C相避雷器自2015年开始阻性电流有逐年增长的趋势，其全电流变化不明显。

鉴于该避雷器存在裂化的可能性，申请对该避雷器开展停电检查试验，停电试验发现C相避雷器0.75U1mA下泄漏电流为95uA，超过预防性试验规程要求上限值50uA，试验数据不合格，该情况与其避雷器带电测试结果相吻合，判定避雷器存在内部缺陷，后续对该缺陷避雷器作更换处理。

3.3 解体检查对避雷器进行解体检查[4]。

首先，检查避雷器外观，观察绝缘表面情况和连接处密封情况，外观检查密封良好，亦无明显放电灼烧痕迹。

防雷技术魏梅芳(1982—),女,讲师,硕士,研究方向为电器及其寿命检测、评估。

一起金属氧化物避雷器故障分析魏梅芳1,　王　晓2,　阳　靖3(1.湖南省电力公司中心培训部,湖南长沙　410131;2.湖南省电力公司超高压管理局,湖南长沙　410006;3.湖南省电力公司长沙电力局,湖南长沙　410006)摘　要:通过对一起因放电计数监视器异常的金属氧化物避雷器进行解剖,发现内部有明显渗水痕迹。

分析了M O A 的结构和工作原理,对M O A 出现故障的原因及故障分析方法进行了总结。

指出密封材料的稳定性是衡量M O A 的一项重要指标。

关键词:金属氧化物避雷器;渗水;密封材料;稳定性中图分类号:T U 856　文献标志码:B 文章编号:167428417(2010)0420058203王　晓(—),男,高压试验技师,研究方向为高电压技术及其试验。

阳　靖(—),男,助理工程师,硕士,研究方向为电气设备状态评估及其保护。

0　引　言避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一,而氧化锌避雷器(MOA,Metal Oxide A rreste r)以其优异的电气性能逐渐取代其他类型的避雷器,成为电力系统的换代保护设备。

而避雷器自身的密封性能不良则是造成避雷器事故的主要原因[122]。

1　MOA 结构及工作原理MOA 主要由避雷元件和绝缘底座组成,避雷元件由氧化锌电阻片、绝缘支架、密封垫、压力释放装置等组成。

氧化锌电阻片通常用尼龙或机械强度高、吸潮能力小的聚酯玻璃纤维引拔绝缘棒作支撑材料固定,外部采用绝缘筒与瓷套相隔离,如图1所示[3]。

在工作电压下,MOA 工作在小电流区域,泄漏电流仅为mA 数量级,且基本上为容性分量,接近绝缘状态。

过电压发生时,MOA 工作在图1　M OA 内部结构中电流区域,绝缘电阻变得极小,便于释放能量。

能量释放后,电阻片又自行恢复到最初的高阻状态。

它在工作时不产生电弧,工作过程只包括限压和恢复两个过程。

氧化锌避雷器的预防性试验及实例故障原因分析发表时间：2020-09-16T02:00:57.985Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第12期作者：张家维[导读] 为保证金属氧化物避雷器的安全运行，必须定期测试避雷器的电气性能。

华能南通电厂摘要：介绍了避免氧化锌避雷器发生各类缺陷的预防性试验，并对导致氧化锌避雷器绝缘电阻低的原因作了实例分析，最后给出了相应的改进措施。

关键词：氧化锌避雷器；预防性试验；实例分析；改进0.引言避雷器通常采用并联放电间隙或非线性电阻的方法，削减入侵波的影响，避免被保护设备承受过电压的影响，以此起到对电气设备保护的用途。

避雷器对防护大气高电压和操作高电压有着优良的作用。

为保证金属氧化物避雷器的安全运行，必须定期测试避雷器的电气性能。

本文针对在试验中发现由西安电瓷研究所制造，型号为Y10W- 200/496W，额定电压为220kV，持续运行电压为146kV的避雷器绝缘电阻低的问题，开始了进一步的研究与改进，并在此之后完成了避雷器的一系列试验。

1.氧化锌避雷器的试验原理当高电压并且且危及被保护设备绝缘时，避雷器立即动作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护电气设备绝缘。

当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使系统能够正常供电。

运行状态的氧化锌避雷器，在运行电压下的总泄漏电流包括阻性电流和容性电流。

正常情况下，流过金属氧化物避雷器的主要为容性电流，阻性电流只占很小的一部分，约占10%-20%。

MOA在工作电压下的总泄漏电流包括阻性电流和电容性电流。

通过MOA的电流主要是电容电流，阻性电流只占很小的一部分，约占10%-20%。

避雷器的预防性试验一般分为直流泄漏电流测试和运行电压下的全电流和阻性电流的测量，通过调压器施加一定的电压，得出泄漏电流以及运行电压下的阻性电流。

2.氧化锌避雷器的预防性试验在对型号为Y10W-200/496W的避雷器进行绝缘电阻测量时，发现三相避雷器的绝缘电阻都只有1000兆欧，规程中规定小于等于2500兆欧为不合格。

关于氧化锌避雷器故障检测分析作者：厉律阳徐建文王建强宋文泳来源：《城市建设理论研究》2014年第37期摘要: 避雷器能够使电力设备免遭雷电的冲击,因而被广泛的使用于电力系统中。

而氧化锌避雷器因其突出的技术特点,取代了其他类型的避雷器,成为电力系统的首选。

本文对氧化锌避雷器的故障处理和检测进行了探讨，以供读者参考。

關键词: 避雷器检测分析中图分类号：U262文献标识码： A引言氧化锌避雷器是世界上公认的当代最先进的防雷电器。

我国从 20 世纪 70 年代起开始进行电力氧化锌避雷器的研究，到目前在国内生产的氧化锌避雷器，无论从数量、规格，还是从质量上都已形成相当的规模和水平，都已接近或达到了国际先进水准。

近年来,氧化锌避雷器在运行中时有故障,从而影响电网的正常运行。

笔者结合多年的实际工作经验,对氧化锌避雷器的日常维护、检修技术和试验方法进行讨论。

一、氧化锌避雷器故障分析(一)氧化锌避雷器的故障机理。

在电网运行电压作用下,阻性电流虽然较小,但仍会使阀片升温;阻性电流随时间缓慢增加,将影响避雷器工作的性能并可能引起热破坏,属于老化现象;阀片温度升高,阀片电阻下降,再导致损耗加大,属于热击穿现象;在雨、雪、凝露及灰尘的污染下,氧化锌避雷器内外电位分布不同,内部阀片与外部瓷套之间产生较大电位差,导致径向局部放电现象发生,这有可能会损坏整支避雷器,这是受气候影响;另外,避雷器的瓷套、端子和基座由于设计工艺不良,大气腐蚀,应力疲劳和地震等原因受机械力作用可能会受到损坏,出线避雷器开裂、断裂、倾倒等故障。

(二)氧化锌避雷器的故障种类参见表1。

表 1二、避雷器带电检测方法避雷器带电检测是专业技术人员采用专用设备仪器对运行中设备进行检测。

(一)阻性电流带电测试。

阻性电流是判断氧化锌避雷器阀片是否老化或受潮的最常用方法。

测量值与初始值比较不应有明显变化,当阻性电流增加50%时应该分析原因,加强监测、适当缩短检测周期;当阻性电流增加1倍时应停电检查。

1 故障经过2015年7月，新疆某110 kV变电站中，一氧化锌避雷器运行过程中A相发生故障，且避雷器头部炸裂，引下线断开，底部电弧喷射烧黑后存在明显痕迹，同时烧毁了动作计数器并发生了破裂。

而避雷器B相顶部也存在一定的放电痕迹，但保护动作均显示为正常，且相关的其他设备没有发生异常情况。

发生运行故障时，其所属区域内未进行操作，也未出现打雷情况，因此，可将操作过电压与雷击的可能性排除。

2 避雷器运行数据分析发生运行故障的氧化锌避雷器，由新疆氧化锌避雷器厂生产，型号为Y10W-100/260W，1995年11月出厂 ，之后立即进行投运。

2.1 带电测试通过分析带电测试数据，与2012年相比，2014年测试的全电流数据有所下降，且三相误差有所增加，从3.11%增加到了12.77%，与2012年相比，其阻性电流增加了9%，因此变化均不明显，且满足常规测试的标准要求。

而当三相误差由22.2%增加到33.7%时，尽管存在较大变化，但是对于是否存在故障仍不能做出准确判断。

而由于两次测量条件以及仪器的差异，A相阻性电流出现上升趋势，但B相与C相的数据出现了下降趋势，因此，需注意三相数据之间存在的误差。

2.2 停电试验通过分析其预防性的试验数据，与2007年相比，2012年直流1 m A的参考电压有所下降，且当1m A为75%时，其电流泄露也有所下降，但由于考虑到温度误差以及仪器误差等，认为该试验所得数据满足规定要求，且不存在异常情况。

2.3 红外测温氧化锌避雷器在正常状态下，存在阻性电流分量，且整体轻度发热是其主要的热像特征表现，且具有一定的均匀性，同时在电压最高情况下进行运行时，其最高温度也比上限值小。

因此，当氧化锌电阻片老化或者避雷器受潮时，其整体原件就会表现出发热现象。

而采用红外成像技术诊断其运行故障时，会发现局部性的温度降低或者升高，同时发热不正常，且温度分布也不正常，这是就可以判断为氧化锌避雷器运行异常。