邱 賽，方緒豪

（溫州益坤電氣股份有限公司，浙江 溫州 325000）

金屬氧化物避雷器(MOA)具有動作反應(yīng)快、性能穩(wěn)定、保護(hù)性能好、通流容量大、結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長等特點(diǎn)，因而在現(xiàn)代電氣系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并逐漸取代其他類型的避雷器成為市面上最為常見的避雷器。

1 金屬氧化物避雷器的故障原因

金屬氧化物避雷器的電阻值較高，相當(dāng)于一個(gè)高阻隔的絕緣體，可以對輸變電設(shè)備起到很好的保護(hù)作用；如果金屬氧化物避雷器一直處于動作狀態(tài)，其構(gòu)件閥片所承受的工頻電壓作用會逐漸累積變大，使閥片出現(xiàn)劣化現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致避雷器的電阻特性發(fā)生變化，增加電流通過閥片的泄漏電流，最終使閥片溫度上漲引發(fā)熱崩潰，嚴(yán)重時(shí)還會發(fā)生避雷器爆炸事故[1]。

2 金屬氧化物避雷器故障的檢查

為更好的對金屬氧化物避雷器故障及防范進(jìn)行探究，本文以市面上較為常見的金屬氧化物避雷器為例，分析其故障情況和成因。

（1）避雷器故障的基本情況。該金屬氧化物避雷器安裝于電力系統(tǒng)的Ⅰ線高壓電抗器上，在故障發(fā)生前，避雷器已經(jīng)正常運(yùn)行2年，且無任何故障。相關(guān)工作人員在對避雷器故障進(jìn)行檢測前，已經(jīng)排除因其它電氣設(shè)備故障問題而導(dǎo)致的避雷器故障因素。

（2）現(xiàn)場檢查。經(jīng)相關(guān)工作人員的現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)安裝的金屬氧化物避雷器檢測器已經(jīng)出現(xiàn)損壞，該避雷器的內(nèi)部元件從表盤處發(fā)生脫落；避雷器壓力釋放裝置在動作后，會有脫落的防爆板碎片散落在地面。其次，工作人員在避雷器的第二節(jié)瓷套表表面發(fā)現(xiàn)了裂縫，瓷套傘裙出現(xiàn)輕微斷裂掉落，其余避雷器瓷套則表面完好，無開裂現(xiàn)象。且避雷器瓷套外部除去噴弧口處的電弧放電痕跡，其余部位均無任何放電痕跡，據(jù)此可以排除沿面閃絡(luò)的情況。

（3）避雷器解體檢查情況。當(dāng)避雷器外部故障問題排除后，為更好的明確避雷器故障的產(chǎn)生原因，需要對避雷器進(jìn)行解體檢查。由于第二節(jié)避雷器瓷套出現(xiàn)開裂，容易在更換過程中碎成多段，因此首先從第二節(jié)瓷套開始解體，在其余瓷套外部整體均完好，且不存在閃絡(luò)痕跡和裂紋的情況下，可以推斷出避雷器在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了受力不均，如此才會讓第二節(jié)瓷套出現(xiàn)裂縫。工作人員沿裂紋分布方向敲碎第二節(jié)瓷套，對內(nèi)部弧筒部分進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)隔弧筒燒蝕嚴(yán)重、裂紋斷面存在塵土沉積痕、水漬浸染的痕跡，且沉積痕跡非常明顯。其次，在檢查避雷器瓷套頂部和底部的蓋板與密封裝置的情況后，發(fā)現(xiàn)蓋板上的密封圈較為完整，密封橡膠圈狀況良好，密封面無任何腐蝕和老化，也不存在任何異常情況，說明避雷器內(nèi)部受潮是因?yàn)榇商灼屏褜?dǎo)致的。最后，當(dāng)在對避雷器的閥片進(jìn)行檢查后，發(fā)現(xiàn)閥片斷面有許多因受潮而導(dǎo)致的水漬痕跡，這表明閥片受潮情況嚴(yán)重，用探測儀進(jìn)一步檢測后，確定避雷器內(nèi)部未有因大電流通過而造成的閥片損毀跡象；其余避雷器在將完好瓷套解體后，發(fā)現(xiàn)了類似情況，雖然其隔弧筒表面存在熏黑痕跡，但內(nèi)部也未見電弧燒蝕痕跡，其閥片也未出現(xiàn)因熱崩潰而導(dǎo)致的部分閥片開裂。

（4）避雷器試驗(yàn)情況。電廠在檢測出避雷器故障后，對其余安裝的金屬氧化物避雷器進(jìn)行了測試，測試內(nèi)容主要包括泄漏電流測試、絕緣體電阻測試以及直流電壓測試等。在多次的反復(fù)測驗(yàn)中，除直流電壓測試數(shù)據(jù)略微與正常測試數(shù)據(jù)有微偏差，但仍在合理變化范圍內(nèi)外，其余測試項(xiàng)目檢測結(jié)果全部合格。

3 故障原因分析

從上述的故障排查情況可以看出，該案例的金屬氧化物避雷器的故障部位位于在第二節(jié)避雷器上，導(dǎo)致其故障的原因是第二節(jié)避雷器在瓷套破損后受潮，進(jìn)而導(dǎo)致避雷器內(nèi)部出現(xiàn)水汽，影響了其余避雷器的正常工作，這使得其余幾節(jié)避雷器閥片在工頻電壓的長期作用下出現(xiàn)熱崩潰，最終導(dǎo)致大電流通過發(fā)生貫穿性擊穿，引起線路跳閘。

在對第二節(jié)避雷器進(jìn)行解題檢查后，發(fā)現(xiàn)避雷器密封圈狀態(tài)良好，保密性未見損毀，排除因密封圈故障而發(fā)生的避雷器內(nèi)部受潮問題，得出避雷器內(nèi)部受潮是因?yàn)榈诙?jié)避雷器瓷套外部出現(xiàn)開裂，瓷套的開裂讓大量水蒸氣進(jìn)如到避雷器內(nèi)部，而后進(jìn)入避雷器內(nèi)部的水蒸氣在環(huán)境溫差的影響下，形成水滴并附著于瓷套內(nèi)壁和隔弧筒，這大大降低了金屬氧化物避雷器的電阻，使金屬氧化物避雷器的絕緣性能下降。

當(dāng)?shù)诙?jié)避雷器被擊穿后，其余幾節(jié)避雷器所受荷電率快速升至95%，加之金屬氧化物避雷器的電壓不均勻系數(shù)為11%，這樣其余幾節(jié)避雷器將會在超過額定電壓的環(huán)境中進(jìn)行工作，不良運(yùn)行狀況使避雷器擊穿，發(fā)生線路跳閘故障，而線路跳閘后開關(guān)的重合閘動作會給避雷器帶來二次沖擊，加劇了避雷器的損壞程度。

4 金屬氧化物避雷器的故障防范措施

為了避免金屬氧化物避雷器出現(xiàn)故障，影響其正常運(yùn)行，應(yīng)采取一定的故障防范措施。針對常見的故障發(fā)生原因給予相應(yīng)的防范，以此減少金屬氧化物避雷器發(fā)生故障的幾率?？偨Y(jié)起來有四種，分別為：做好避雷器的安裝工作；嚴(yán)格避雷器檢測；加強(qiáng)避雷器質(zhì)量管控；加強(qiáng)設(shè)備選型管理。具體內(nèi)容如下：

（1）做好避雷器的安裝工作。在避雷器的安裝過程中，要對避雷器的幾節(jié)瓷套加以保護(hù)，防止因安裝不當(dāng)而導(dǎo)致的瓷套破裂，避免避雷器內(nèi)部元件受潮；當(dāng)避雷器安裝完畢后，要定期對避雷器瓷套的完整性進(jìn)行檢查，防止水蒸氣入侵避雷器內(nèi)部。

（2）做好避雷器的檢測工作。在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，要做好金屬氧化物避雷器的帶電檢查工作，加強(qiáng)對金屬氧化物避雷器的性能檢查，做到有問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決，從源頭上消除安全隱患，防止避雷器發(fā)生故障。同時(shí)，加強(qiáng)對避雷器檢測器的管理工作，對避雷器運(yùn)行中存在的不良工況進(jìn)行及時(shí)處理。

（3）加強(qiáng)對避雷器質(zhì)量的管控。避雷器受材質(zhì)影響，對環(huán)境和運(yùn)輸要求較高，因此避雷器成品在出廠后，需要就后續(xù)存放、運(yùn)輸及安裝環(huán)境的質(zhì)量管理進(jìn)行嚴(yán)格把控，以防止對避雷器質(zhì)量造成損壞。

（4）加強(qiáng)設(shè)備選型管理。提升避雷器等級，在同一個(gè)變電站的同一電壓側(cè)，線路型避雷器和母線型避雷器的額定電壓是不同的；在同一電壓等級的系統(tǒng)中，接于相對地間的避雷器與接于相對相問的避雷器，其額定電壓也是不同的。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的接地方式及產(chǎn)生的工頻過電壓選擇避雷器額定電壓。加強(qiáng)電網(wǎng)諧波的治理力度，加強(qiáng)對線路的巡視，加強(qiáng)對用戶大型設(shè)備的管理，督促其進(jìn)行定期巡視維護(hù)，減少因客戶設(shè)備原因?qū)ο到y(tǒng)設(shè)備造成的影響。

5 總結(jié)

在金屬氧化物避雷器故障排查和故障防范上，要保障避雷器的質(zhì)量，同時(shí)做好相關(guān)的故障檢測工作，降低避雷器故障的發(fā)生概率，最終維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。