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避雷器在电力系统应用中的问题及应对措施谢鹏

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：谢鹏

[导读] 摘要：避雷器可极大的提高电力系统的稳定性，但是避雷器的运行会受到外部环境、本身性能、电力设备运行的各方面干扰，外部环境主要是粉尘、雷击、潮湿等的影响，本身性能包括电阻片放电性能、抵御高次谐波的能力等，电力设备带来的干扰主要是高次谐波的影响。

        （新疆乌鲁木齐石化公司检维修中心电气一车间新疆乌鲁木齐 830019）
        摘要：避雷器可极大的提高电力系统的稳定性，但是避雷器的运行会受到外部环境、本身性能、电力设备运行的各方面干扰，外部环境主要是粉尘、雷击、潮湿等的影响，本身性能包括电阻片放电性能、抵御高次谐波的能力等，电力设备带来的干扰主要是高次谐波的影响。这些影响将会削减避雷器的性能，并降低其使用寿命，因此必须通过各种手段来提高避雷器的使用寿命、改善避雷器的使用环境，从而更好的保障电力系统的运行稳定性。
        关键词：避雷器、电力系统、应用、问题、措施
        引言
        避雷器在电力系统中进行应用，其起到了有效的防雷和避雷的效果，有效的保证了电力系统运行的安全性、可靠性和持续性。但避雷器在应用过程中还存在一些不足之处，所以需要加强对其进行科学分析，注重采取有效的预防控制措施，确保避雷器应用功能提升，使其服务寿命得以延长，实现其良好的经济效益和社会效益，为电力行业的健康、持续发展奠定良好的基础。
        1避雷器自身防护问题及其对电力系统运行的影响
        1.1避雷器本身过电压的防护方法
        避雷器对电力系统的保护是存在区间值的，如果超过一定的电压上限，避雷器仅能起到分流和限压的作用，而在一定范围内的雷击，避雷器能够利用自身的性能承载电压。暂态过电压其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，但与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃，造成避雷器损坏爆炸。暂态过电压对避雷器本身会产生不可修复的破坏，同时也会直接影响到电力系统的稳定。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强，但由于运行中动作特性差，仍可能遭受暂态过电压危害。无间隙氧化锌避雷器因其具有拐点电压的缘故，故存在暂态过电压承受能力差的缺点。对暂态过电压危害有效防护办法是加装结构性能稳定的串联间隙，其可将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受危害。
        1.2避雷器对电力系统的相关影响
        保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后，保护回路再也没有限流元件，保护作用会产生接地故障或相间短路故障，影响电力系统的正常、安全运行。氧化锌避雷器在保障电力系统不受到雷击的影响同时，限流元件的存在避免了保护作用产生接地故障或相间短路故障，也不会诱发电力系统的断电保护，进一步提升了电力系统在恶劣环境下的运行稳定性。
        1.3避雷器连续雷电冲击保护能力
        连续冲击保护能力指两次或两次以上的雷电入侵，并且之间的时间差极其之短，数百μs至数千μs。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流，切断续流时耗最大达10000μs，一次保护循环时间远大于10000μs才能恢复到再次动作能力，因此碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流，雷电流泄放（小于100μs）完毕，立即恢复到可进行再次动作能力，因此其具有连续雷电冲击保护能力。
        1.4工频能源的浪费
        防雷器件泄放雷电流的同时，避雷器中有些器件会泄放工频电流，这会造成能源的浪费。保护间隙或管型避雷器保护动作可能伴随短路电流（几kA至几十kA）对地放电，碳化硅避雷器保护动作时会发生工频续流对地放电，这些均会造成能源浪费，而氧化锌避雷器保护动作时不会伴随有短路电流或工频续流，可避免保护作用带来的工频能源浪费。

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        2加强避雷器在电力系统中应用可靠性的措施
        2.1预防避雷器密封以及电阻片的老化现象
        运行过程中的避雷器，避免不了会出现老化现象，所以需要针对导致老化现象发生的原因进行深入分析，通常导致老化现象产生的原因与生产厂家密封不严、生产材料抗老化能力较低、温差变化、产品濒临寿命期限等有关。特别是在密封不好的情况下，外界中的潮气会侵入到避雷器的内部，从而破坏其内部的绝缘，导致电阻处快速劣化，并引化爆炸发生。所以需要针对避雷器密封和电阻片老化问题，要加强生产厂家的技术控制，对生产材料要严格把关，做好生产过程中的密封处理工作。同时对于存在老化迹象的避雷器在做到及时进行更换，对电阻片不良老化问题要采取合理的措施对其进行预防，对老化泄漏导致的电流变大采取有效的抑制措施，对其放电现象进行严格管理，避免避雷器爆炸的发生。
        2.2完善谐波治理，应对环境污染形成对避雷器的不良影响
        避雷器瓷套也会经常受到污染影响，由于电力系统布设于室外环境，会令避雷器瓷套经受环境以及粉尘的不良污染，令其表面呈现为不匀称的现象，并影响了电流的良好分布，令电阻片电流显著提升，影响了其良好的过电压吸收效能，还会持续的加快电阻片的不良劣化。为此，应有效的预防环境污染，调节空气质量，注重空气中的粉尘治理，进而延长避雷器应用服务寿命，确保电力系统的安全可靠运行。还应定期进行避雷器的整理清洁，也可涂抹防污染性能优越的闪硅油，还可优选具有良好防污染性能的瓷套避雷装置。另外，应做好电力系统的谐波治理，可位于包含谐波源母线之中设置无功动态补偿以及滤波系统设备，进而令电力系统高次谐波数值保持在行业标准科学范畴之中。
        2.3强化技术管控，优化电力系统应用避雷器水平
        为优化电力系统应用避雷器水平，应强化技术管控，可针对各个电网系统避雷器创建完善健全的技术档案，应确保避雷器出厂资料、报告、测试文件以及在线监测设施综合记录均应存储至技术档案之中，并一直到该避雷器达到寿命期限退出运行系统。避雷器应用期限、功能效果受到较多因素影响，排除自身质量水平、密封不佳导致受潮失效以及他类外界因素的干扰影响之外，避雷器润片整体老化速率也会对其寿命期限形成显著影响。为此应探究影响避雷器功效的真正成因，优化总结，预防潮湿、污染影响，降低系统自身故障缺陷，优化操作技能水平，方能降低电力系统应用阶段中的不安全因素，树立防患于未然意识，提升避雷器安全应用效能，促进电力系统的可靠运行与持续发展。
        2.3强化技术监管
        避雷器应用于电力系统中时,必须要加强技术管理和控制,不仅要对运用于电力系统中的避雷器建立完整的档案信息,同时还要实时的记录避雷器的各项监控数据,并将这些数据归并到避雷器系统档案中。避雷器的寿命、性能都会受到多反面因素的影响,所以要探究、总结影响避雷器性能的综合因素,优化操作技能,降低避雷器运用到电力系统阶段的不稳定因素,提高避雷器安全使用性能。
        结束语
        在改革开放的新时期，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，避雷器已经广泛的用于电力系统之中，其能够有效的降低电力系统的雷击风险，提高电力系统在恶劣天气下的运行稳定性。当前避雷器的种类繁多且功能划分越来越细，因此在选择上更具有针对性，同时避雷器本身的维护也逐渐的形成了配套的标准和规范，极大的降低了避雷器的使用与维护成本。
        参考文献
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