2 避雷器泄漏电流超标原因分析
2.1泄漏电流产生的原理
氧化锌避雷器在工频运行电压下呈高阻性,但仍会有微小的电流经避雷器内部芯片和瓷瓶流人大地。正是避雷器中氧化锌固有电阻及瓷瓶对地电容的存在,导致了泄漏电流的产生,即流过避雷器的电流包含电阻性分量和电容性分量。值得注意的是,泄漏电流会随着温度而变化,且受到对地杂散电容的影响。
2.2泄漏电流超标对避雷器本体的危害
(1)由于氧化锌避雷器不带火花间隙,因此一旦避雷器接入电网就会在电阻元件上产生电压,电阻元件就有泄漏电流通过,使元件自身发热。工作电压越高或工作电流越大,发热量就越大,同时随着温度的升高,泄漏电流就越大,如此形成恶性循环。这些累积效应导致避雷器元件老化,最终避雷器内部发生热崩溃。
(2)泄漏电流导致避雷器内部绝缘件(阀片、芯棒)和瓷套电压分布严重不均匀,可能引起内部横向放电。
2.3麦屿变全站避雷器泄漏电流超标的原因
麦屿变地处污秽等级较高的海边且临近电厂,受盐雾及电厂粉尘影响,设备外绝缘爬电现象明显,夜晚放电现象尤为严重,凭肉眼就能观测到明显放电电弧。
爬电本质是绝缘表面电压分布不均匀出现的局部放电现象。影响设备外绝缘爬电的因素主要有设备外绝缘污秽程度、污秽化学成分、爬电距离、环境温湿度、设备所承受的电压。基于现场取样的污秽程度测试、化学成分分析及外绝缘爬电距离的实测结果,并结合大气环境、天气状况,可得出导致设备外绝缘表面爬电的主要原因。
(1)设备外绝缘表面污秽的等值盐密较高。麦屿变靠近大海和电厂,设备外绝缘表面污秽物化学成分中主要是Na+、CL-,其次是SO2-4、NO3-。由此可见,海边盐雾影响较大,另外电厂烟气中的NO2、SO2等气体与水分结合形成了硝酸、亚硝酸、硫酸。
(2)根据往年电力系统污区分布图可知,麦屿变所处区域最新污秽等级为E1级,爬电比距要求在3. 2cm/kV以上。麦屿变220kV电压互感器和35kV部分设备的实际爬电比距为3. 39cm/kV,基本满足污区图配置要求;但220kV氧化锌避雷器的实际爬电比距为2. 64cm/kV,不满足污区图配置要求。
3 泄漏电流严重超标的处理及预控措施
3.1泄漏电流严重超标的处理
500kV麦屿变泄漏电流严重超标后,对泄漏电流超标严重的避雷器进行了带电水冲洗。清除避雷器瓷瓶上的污秽物后,检测到的避雷器三相泄漏电流见表2。
由表2可知,经清洗处理后,麦屿变避雷器泄漏电流值全部合格,说明是污秽物导致了避雷器泄漏电流增大。
3.2防止避雷器泄漏电流增大的措施
为确保避雷器安全运行,尽量降低运行中避雷器的泄漏电流,建议采取相应措施。
(1)定期开展绝缘子表面等值盐密测量及污秽物化学成分分析工作,掌握设备外绝缘表面污秽堆积发展情况。
(2)加强紫外成像检测工作,重点检测避雷器、CVT、绝缘子串等重点设备。
(3)加强对避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、绝缘子串等电压致热型设备的红外测温工作,并做好温度曲线汇总与分析。
(4)加强对避雷器泄漏电流表的巡视,做好泄漏电流曲线汇总与分析。
(5)积极开展避雷器的带电测阻性电流工作和停电例行试验工作,同时结合停电及时开展外绝缘清扫工作。
(6)结合设备停电检修机会,开展避雷器绝缘防污闪工作(如喷涂PRTV涂料或加装辅助伞群等),以提高设备外绝缘水平。
4 结束语
沿海地区变电站多位于盐污严重的重工业地区,盐污及工业粉尘引起避雷器瓷瓶污秽附着造成爬电现象,因此沿海地区变电站必须重视避雷器泄漏电流超标情况,尽可能采取有效措施减小避雷器泄漏电流,以保证避雷器安全可靠运行。