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1、避雷器故障排除案例（一）避雷器质量不良引起的事故雷雨中某生产厂及生活区高、低压全部停电。经检查，35kV高压输电线中的B相导线断落，雷击时变电所内高压跌落式熔断器有严重的电弧产生。低压配电室内也有电弧现象并伴有爆炸声，有一台低压配电柜内的二次线路被全部击坏。35kV变电所，输电线路呈三角形排列，全线架设了避雷线；35kV变电所的入口处，装设了避雷器和保护间隙。保护间隙被雷击坏后，一直没有修复；在变电所的周围还装设了两根24m高的避雷针，防雷措施比较全面，但还是遭受到雷害。雷击发生后，进行了认真检查，防雷系统接地电阻均小于4，符合规程要求。检查有关预防性试验的记录，发现35kV变电所内的B相避雷
2、器，其试验数据当时由于生产紧张等原因，一直未予以处理。雷击以后分析认为，造成这起雷击损坏的主要原因有：(1）雷电是落在高压线路上，线路上没有保护间隙，当雷击出现过电压时，没有能够通过保护间隙使大量的雷电流泄入大地，而击断了高压输电线路。(2）当雷电波随着线路入侵到变电所时，由于B相避雷器质量不良，冲击雷电流不能够很好地流入大地，产生较高的残压，当超过高压跌落式熔断器的耐压值时，使跌落式熔断器被击坏。(3）当避雷器上有较高的残压时，由于避雷器的接地系统和变压器低压侧的中性点接地是相通的，造成变压器低压侧出现较高的电压。低压配电柜的绝缘水平比较低，在低压侧出现过电压时，绝缘比较薄弱的配电柜首先被击
3、坏。改进措施(1）恢复线路的保护间隙，使雷击高压线路时，保护间隙首先能够被击穿而把雷电流泄入大地，起到保护线路和设备的作用。(2）当带电测试发现避雷器质量不良时，要及时拆下进行检测，包括：测量绝缘电阻；测量电导电流及检查串联组合元件的非线性系数差值；测量工频放电电压。只有当这些试验结果都符合有关规程要求时才可继续使用，否则，应立即予以更换。(3）在电气设备发生故障后，经修复绝缘水平满足要求后才可再投入使用。（二）避雷器引下线断裂造成的事故雷击落在10kV配电线路上。当时，离配电变压器仅60m的电管所内，三人围在一张办公桌上随着雷声，一齐倒地。现场察看和分析。检查发现配电变压器的10kV侧避雷器
4、有两相已经粉碎性爆炸；接地引下线在离地15cm处原来焊接处烧断，据反映该处烧断已近一年时间。接地引下线有一个6cm长的断口，而是用一根8#铁丝缠绕在接地引下线断口的上下端，铁丝已严重锈蚀断裂，致使避雷器及变压器低压侧的中性线处于无接地状态。当雷击线路时，尽管避雷器能可靠动作，但强大的雷电流无法入地，极高的雷电冲击电压沿低压配电线路传到屋内，击穿空气引起了三个人同时被雷击的事故。在现场发现，照明灯离桌面只有30cm高；灯头内的绝缘胶木已严重碳化成粉末状，确认这是一起因避雷器及低压侧无接地而造成的雷击事故。改进措施为了防止类似事故的再次发生，应采取如下防止措施：(1）各供电所每年在雷雨季节前后，集
5、中力量对所辖供电区的变压器及高低压线路进行全面的安全检查，做到所有配变的避雷器和低压侧的中性点都可靠接地，其接地电阻必须满足技术规程的要求，并保证接地引下线具有足够的截面积和机械强度。 （2）进一步加强对农电工的培训和管理工作。定期培训，提高技术水平。（三）避雷器高压接线端子脱落引起的事故某变电所1#主变压器突然发生停电。到1#主变压器附近查看，发现35kV L2相避雷器上部的高压引线连同高压接线端子脱离了避雷器本体，并且由于大风吹动致使与Ll相避雷器上部引线相碰，造成相间短路，导致主变压器停电。进行事故调查，发现L2相避雷器的高压接线端子是由一条扁铁弯成直角（L型）制成，直角的一边用电焊焊接
6、在避雷器帽盖中心位置：直角的另一边上钻一个中10mm的孔，用一螺栓将引线线夹紧固在上面。寒冬季节，温度很低，线夹上的引线受冷，缩短了长度，使避雷器高压接线端子受到很大的拉力，加上经大风吹动，引线发生扭动，拉力增加，使高压接线端子L型扁铁焊接薄弱的地方发生了裂纹；时间一长，裂纹越来越大，强度越来越差，最后高压接线端子动，脱离了避雷器本体。 改进措施为了避免类似事故，对避雷器接线固定方法进行改进。第一种是将避雷器高压引线线夹紧固在避雷器帽盖固定螺栓上。第二种是将避雷器帽盖卸下，在帽盖中心位置钻一个孔，然后在孔中装上螺栓，螺栓的螺纹部分朝下，螺栓根部与帽盖缝隙处焊牢，防止帽盖渗漏水；接着将帽盖恢复在
7、避雷器本体上。这样就可以将高压引线夹固定在螺栓上，再用螺帽拧紧。采取这两种措施之一，无论天寒地冻，避雷器的高压引线拉力都不可能将接线端子从避雷器上拉脱。 此外，在新装或检修时，适当加长引线的长度以减轻寒冷天气引线收缩而造成的端子的受力，将能获得更好的效果。（四）中性点不接地系统避雷器爆炸事故 某变电所l0kV 侧母线电压不平衡，电压波动严重。 随后听到警铃响声，C相电压指零，另两相电压升高，断开电压互感器高压电源，进行检查。发现互感器C相线圈烧毁，检修人员随即找了一只新互感器投运。不到半个小时，忽闻开关室内一声巨响，10kV 电压三相指零又迅速回升正常。经观察系10KV C相母线避雷器爆炸。随
8、即停电，C相避雷器上部被炸成两截，上半截吊在原高压引线上，高压引线有严重过热现象；下半截在原地未动。进一步检查发现，瓷套外表面烧焦，内壁有明显拉弧的痕迹；断口内残存的阀片溶化破损，有二片云母垫发黑。检查雷电计数器记录，先后三相共动作6次，A、B、C相分别为1、2、3次。变电所内其他避雷器均未动作。 事故后仍用避雷器进行试验，但C相避雷器因其部分元件炸散，无法重新组装，于是就将原阀片装入A 相避雷器瓷套内，并利用其并联电阻和火花间隙进行测试，两相解体检查，除发现火花间隙上有轻微的放电痕迹外，亦无其他问题。随后检查并联电阻，正常的并联电阻，每片约在58.5M之间，两片串联时约为22M。经测量，在A
9、、B两相避雷器中拆出的各片电阻值正常，但C相有二片阻值为零：其中一片长度约为完好电阻长度2/3，取同长度的完好电阻测量，阻值均在35M之间；另有一片，长度为完好电阻长度的3/5，阻值为0./5M，取同长度完好电阻测量，阻值约46M。由此可知，C相并联电阻严重损坏，引起避雷器爆炸。由于此变电所10kV系统中性点不接地，10kV线路B相断线时，形成单相弧光接地，引起系统振荡，产生间歇性过电压，致使A、C两相电压升高。因未及时切断故障线路，使互感器和避雷器长时运行在非正常电压之下，以致互感器一次电流增大，磁通趋于饱和，过载而烧毁。同时，避雷器也长时间地流过数倍于正常的泄漏电流。由于并联电阻的热容量较
10、小，在此非正常的泄漏电流作用之下，电阻长期过热，迅速劣化，又破坏了避雷器的正常性能。当系统中再次发生过电压时，由于并联电阻的损坏、造成了火花间隙内电压分布不匀，不能迅速有效地切断工频续流，使套管内气体游离，压力剧增，终于导致发生爆炸。改进措施中性点不接地系统长时间带接地运行，不但对中性点接地的电压互感器有害，而且也会造成避雷器并联电阻的损坏，导致避雷器爆炸。 因此，运行人员除应严格按照运行规程中“35KV及以下无消弧线圈补偿系统的带接地运行时间不能超过2h”的规定执行以外，还应尽可能地缩短这种运行时间，以免再发生类似的爆炸事故，直接威胁系统的安全运行。 （五）变压器中性点避雷器雷击爆炸事故 某
11、110kV 变电站铁塔遭受雷击，雷电流80kA 左右，由铁塔对导线反击，造成C相闪络，引起单相接地，运行中的变压器中性点上的避雷器爆炸，3发电机母线发出单相接地信号，主变压器纵联差动保护动作，断路器跳闸被迫停机，事后检查发现断路器站内110kV铁塔横担上C相导线对铁塔有闪络痕迹，如图1所示。主变压器中性点不接地。当雷电击中铁塔时，变压器中性点出现位移电压，大于避雷器的最大允许电压，从而使避雷器爆炸。 此110kV 系统为中性点直接接地系统，但为限制单相短路电流，不大于三相短路电流，以利于电气设备按三相短电流值来选择，同时又为满足继电保护配合的需要，而将变压器中性点不接地。当雷击使110kV 系
12、统发生C相闪络，造成单相接地时，根据对称分量法分析，故障点将出现零序电压U0。因零序电流I0仅能通过中性点接地的变压器，而对中性点不接地的变压器，由于零序电流不能通过，因此，在中性点上就产生了位移电压，其值等于故障点的零序电压U0 。 而避雷器的最大允许电压为41kV 。在单相接地时，变压器中性点上位移电压超过避雷器的最大允许电压，而使其爆炸。图1 电气主接线图改进措施 对中性点不接地系统避雷器的选择，最大允许电压必须大于变压器中性点可能出现的位移电压，因此选择时，必须两者相互兼顾才能满足要求。 （六）雷击送电线路事故 35kV线路遭受雷击。电网结构呈树枝分布，共连接35kV变电所5座，量总计
13、59750kVA ，如图2中箭头处为落雷点及击穿起弧点所示。35kV 系统为中性点不接地系统。线路基本杆型为上字型，全线路只在距变电所两端1.5km 内设架空避雷线。线路经过的路径多为半丘陵及水库地带。暴风雨开始后35kV 线路受雷击。变电所35kV集坚线路主变压器断路器及上一级福山变电所35kV 断路器同时速断跳闸，自动重合动作，重合不成功。城镇变电所中央信号反映35KVB相接地，A、C相电压升高为线电压。此时又进行了一次强送电，强送不成功，再次跳闸。集坚线35kV线路出口处，藕合电容器上端与线路阻波器之间引线处发生一大弧光，线路断路器跳闸后弧光消失。 查巡发现，集坚线路52# 杯杆塔B相导
14、线靠近线夹处被电弧烧断落地。从断线点查看，系直击雷落于导线上，击穿该串绝缘子放电造成。51#杆及52#杆B相绝缘整串被击穿；同时张庄变电所线路出口处B相耦合电容器上端引线因对杆塔放电而烧断；在同一系统的距十余公里的吴庄变电所，C相避雷器也被击穿，其计数器也被烧坏。图2 电网示意图现场调查分析表明，这起事故的直接原因是由于雷击造成。 35kV供电线路按线路设计规程要求，在距变电所两侧12km架设避雷线，线路中间地段则无架空避雷线。落雷点距城镇站约6.5km，正处在无架空避雷线地段。由于雷电幅值极高，因此在落雷点处造成整串绝缘子击穿接地。另外在变电所终端杆的线路高频阻波器与耦合电容之间的引线，由于
15、距杆塔较近（约400mm ) ，也在过电压时，成为击穿放电的薄弱环节，即起弧点，使引线被电弧烧断。B相落雷的直接原因是，线路主要杆型为上字形排列，B相为顶端相，在运行中起了“避雷线”作用。该相导线被直击雷击中的概率大大高于处在下部的A、C两相。 线路51#、52#杆绝缘子被击穿放电，导线被烧断落地，相当于B相金属性接地。由于B 相接地，中性点位移，因此A、C两相对地电压升高。在集坚线52#杆落雷后，城镇站和福山站的断路器尚未跳闸的一瞬间，过电压作用于福山站供电的所有35kV变电所，致使A、C相电压高出相电压数倍，从而使各站A、C两相上所接的电气设备和部分绝缘子也如上所述多处放电或被击穿。例如，
16、集坚线54#杆A 相绝缘子整串也被击穿。由于雷击过电压造成的故障电流非常大，城镇变电所与福山变电所速断保护无选择性，造成越级跳闸，造成城镇、集坚、张庄3座35kV变电所同时停电的局面。改进措施(1) 对于某些多雷电活动的地区，虽然全年平均总雷电日不超过标准（30天），但应根据地区的具体情况区别对待。如对为单电源、负荷重要、雷电活动频繁的地区（例如线路经过山口、山谷、水库周围地段，其平均落雷概率远高于一般平原地区数倍），对此类线路应进行技术经济比较，以增设全线段或部分重点地段架空避雷器线为宜。 一般来说，对于杆塔类型不变的线路，只增加一条避雷线，对于整个线路投资增加不大，却可避免由于雷电事故造成的经济损失。一般送电线路建成后要运行二三十年以上，其落雷概率很大，从技术
