目前金屬氧化鋅避雷器（MOA）廣泛應用于電力系統，其運行的可靠性將直接影響到電力系統的安全。當避雷器內部受潮到一定程度時，在正常工作電壓下運行時將會發生內部擊穿接地，受潮嚴重時還會發生突然爆炸。本文利用紅外測溫、阻性電流測試等帶電檢測技術發現避雷器家族性缺陷，介紹其紅外測溫、停電試驗及解體過程情況，分析其原因，提出建議。

1 缺陷發現過程

2017年12月01日電氣試驗班對某變電站全站一次設備進行紅外測溫時，發現某110kV變電站404 C相避雷器溫度異常，最高溫度為18.4℃，表現為整體發熱，而正常相B相最高溫度為16.6℃，B相和C相溫差為1.8K。根據DL/T 664—2016《帶電設備紅外診斷應用規范》判斷缺陷類型為危急缺陷。

經查該避雷器型號為YH5WZ-51/134，于2011年4月生產，2011年5月投運；在2016—2017年帶電檢測工作中共發現三起某避雷器制造廠生產的同類型避雷器阻性電流異常或紅外精確測溫異常情況，通過解體和試驗發現均為避雷器內部受潮導致絕緣劣化，因此初步認定該避雷器存在內部容易受潮的家族性缺陷。

在測溫發現異常后，為了進一步確認該缺陷，試驗人員對404避雷器開展了帶電阻性電流和全電流的測量，測量結果見表1。為了便于分析，選擇前次的避雷器帶電測試試驗數據與之對比。表2為2017年04月10日測量得到的某變電站404避雷器阻性電流和全電流試驗數據。

圖1 404避雷器紅外熱像圖

表1 某變404避雷器阻性電流試驗數據

表2 某變404避雷器阻性電流歷史數據

對比表1和表2的測量環境可以發現，2017年04月10日和2017年12月01日氣候情況比較相似。

從表1可以看出，C相的全電流值、阻性電流值均明顯大于A、B相，其中C相的全電流值分別是A相和B相的2.41倍和2.25倍；C相阻性電流值分別是A相和B相的11.37倍和9.39倍。根據Q/GDW 11369—2014《避雷器泄漏電流帶電檢測技術現場應用導則》，在進行橫向比較時，同一廠家、同一批次、同相位的產品，如果全電流或阻性電流差別超過70%，那么即使參數不超標，避雷器也有可能異常。另外，從表1可以知道，C相避雷器的功耗相較A、B相高出了一個數量級，這與紅外測溫的結果相吻合。

對比表1和表2可以發現，12月01日測量的阻性電流值相較04月10日，增加了12.7倍，根據Q/GDW 11369—2014《避雷器泄漏電流帶電檢測技術現場應用導則》規定，在進行縱向比較，阻性電流增加1倍時應停電檢查。

2 停電試驗及解體

2.1 停電試驗

1）絕緣電阻及泄漏試驗。測量數據見表3，將C相的數據與A、B相對比，發現避雷器的主絕緣均符合要求，但是直流泄漏試驗，C相電壓無法加到測試的規定值，泄漏電流也大大地超過Q/GDW 1168—2013《輸變電設備狀態檢修試驗規程》規定的50◆A。試驗表明C相避雷器內部存在絕緣不良的現象，但絕緣未達到貫穿性缺陷或整體受潮的嚴重程度。

表3 絕緣電阻及泄漏電流測試數據

2）伏安特性試驗。對404避雷器進行伏安特性試驗，測試數據如圖2所示。

從伏安特性試驗結果可知，404C相避雷器在電壓過了20kV后，電流顯著增加，從圖2可以看到，C相避雷器伏安特性呈現出線性的特點；而正常的A相避雷器具有非常優異的非線性伏安特性，直到70kV左右才出現拐點。伏安特性試驗表明，404C相避雷器在過電壓的沖擊下，可能導致該避雷器擊穿而發生接地故障，因此需要及時對該避雷器進行處理。加直流70kV電壓3min后，重新對其進行了紅外測溫。

圖2 404A、C相避雷器伏安特性曲線

從圖3可以看到，避雷器本體存在明顯的溫度分布異常，中下部的溫度較上部溫度高，因此該避雷器缺陷可能就是中下部位的氧化鋅閥片受潮或老化所致。

圖3 避雷器剝離硅橡膠外套后的熱像圖譜

2.2 解體檢查

對避雷器進行解體，并將避雷器閥片從上至下依次編號，發現避雷器底座和部分閥片存在缺陷，如圖4所示。

從圖4（a）可以看到，ZnO閥片（第8片和第9片）上附有水珠。圖4（b）中7、8、9號閥片存在明顯的臟污痕跡。圖4（d）為避雷器環氧樹脂外殼，該部位有稍許的泛黃，也是水汽浸入所致，說明此處受潮最為嚴重，該處閥片正好位于避雷器的中下部，與紅外測溫檢測結果一致。圖4（c）是避雷器底座解體的照片，銹跡斑斑的金屬部件和絕緣塊，表明底座受潮并已氧化，絕緣遭受損壞。

圖4 避雷器解體后各部件的照片（a）閥片近照

圖4 避雷器解體后各部件的照片（b）閥片

圖4 避雷器解體后各部件的照片（c） 避雷器底座

圖4 避雷器解體后各部件的照片（d）避雷器環氧樹脂外殼

3 原因分析

結合帶電檢測、停電試驗和解體檢查情況，可判斷避雷器缺陷原因如下：①底座密封不嚴，進水受潮，水汽往上竄，導致閥片受潮，避雷器損壞；②該底座的絕緣塊為木質材料，在制造時，底座絕緣木塊干燥不徹底，隨著運行時間的延長，水汽往上滲透，造成閥片受損，在電壓的作用下發熱，導致損耗增加。

結論

1）避雷器阻性電流和全電流測試是發現避雷器內部故障的有效檢測手段，開展避雷器阻性電流和全電流試驗時，可以帶上紅外測溫儀，以提高避雷器分析診斷的效率。

2）避雷器生產廠家應加強生產過程和工藝管控，對設備原材料和部件進行嚴格把關，嚴格開展出廠檢驗，防止今后出現相似情況。

3）對于今后新投運避雷器，設備運行管理單位應對設備加強驗收把關，防止家族性缺陷和其他有缺陷的避雷器進入電網。