试析金属氧化物避雷器故障及防范

发表时间:2020/11/3   来源:《当代电力文化》2020年第16期   作者:李亚光
[导读] 金属氧化物避雷器简称氧化锌避雷器是电力系统应用最广泛避雷装置,其具有较好的非线性、大流通、陡波响应迅速等特点。
        李亚光
        内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布电业局 内蒙古乌兰察布市 012000
        摘 要 :金属氧化物避雷器简称氧化锌避雷器是电力系统应用最广泛避雷装置,其具有较好的非线性、大流通、陡波响应迅速等特点。避雷器是一个封闭设备一般不可拆卸,一旦出现故障就很难进行维修这能更换处理,这样就会影响电力输送并且造成经济的损失,因此避雷器设备维护都以日常防护为基本原则。因为避雷器本身属于电压保护设备,所以在选择过程中对额定电压要求非常严格,如果没有严格按照额定电压选择很可能造成故障甚至引发事故。对于这些故障只有明确避雷器的选择方法才能有效的避免。
关键词 :金属氧化物避雷器 ;故障 ;处理方法

1 氧化物避雷器维护性实验的方法
输电线路中加强避雷设备的维护,进行有效的维护性试验可以及时发现设备中存在的故障隐患,防止隐患进一步演变为故障或者重大事故,因此维护性试验是预防避雷器故障的重要技术手段。输电线路中避雷器的预防及维护试验,一般情况下2年~4年至少维护一次,如果条件允许的情况下最好每年雷雨季节前测试一次,这样可以最大限度的早发现故障隐患。维护试验测试的结果可以很好的发现设备的劣化倾向及时进行更换,测试实验结果表明两个性能指标 :①泄露电流值,可以体现避雷器的安全特性有无明显变化 ;②转变电压值,可以体现避雷器的工作特性有无明显变化。

1.1   有间隙金属氧化物避雷器维护实验测试方法
a.通过测试工频放电电压值来考察避雷器的工作特性。测试的具体操作方法以及合格标准可以参照避雷器说明书或者JB/T9672-2005,绝大多数设备合格标准是偏差小于等于出厂参数的10%。
b.通过测试输电系统内最高电压情况下的电导电流值来考察避雷器的安全特性。测试的具体操作方法以及合格标准可以参照避雷器说明书或者JB/T9672-2005,绝大多数设备合格标准是小于等于20μA。

1.2   无间隙金属氧化物避雷器维护试验测试方法
a.通过测试1mA电压和0.75倍直流电流条件下的泄露电流值来考察避雷器的安全特性。测试的具体操作方法以及合格标准可以参照避雷器说明书或者GB11032-2000,绝大多数设备的合格标准是小于等于50μA。
b.通过测试1mA参考电压值来考察避雷器的工作特性。测试的具体操作方法以及合格标准可以参照避雷器说明书或者GB11032-2000,绝大多数设备合格标准是偏差小于等于出厂参数的5%。如果避雷设备运行中不存在稳定直流电源WYJ0-60V/5A单路数显,那么就测量运行电压条件下流过避雷器的全电流方式,以此来考察避雷器泄露情况。将测量出的数值与前期的数据进行比较,如果变化较大则判定避雷器设备存在故障隐患,需要进行排查处理。
维护性试验的考察数值一般都是在运行电压下测量得出的,可避雷器的工作电压绝大多数都远远大于运行电压,因此测量数据仅仅能作为定性判断的依据,无法对避雷器设备定量分析提供可靠依据,当设备存在较小的劣化倾向时无法通过维护试验提前发现。
2 金属氧化物避雷器的故障以及预防措施
2.1 输电线路配备有避雷设备电器设备遭遇雷击损坏的原因及处理措施
(1)选用的避雷器本身质量不合格。处理方法 :更换质量符合要求的避雷器。


(2)避雷器的使用用途错误或者选择的额定电压过高。处理方法 :参考GB11032-2000或者避雷器上的使用说明正确使用避雷器。
(3)一次回路安装避雷器,二次回路没有安装。处理方法 :在二次回路上安装符合使用要求的避雷设备,保护二次回路。
(4)避雷器安装位置不恰当,无法对需要保护的电器设备提供保护。处理方法 :按照参考规定安置避雷器。
(5)进线端安装了避雷器,出现端没有安装,无法预防反击。处理方法 :出线端加装避雷器。
2.2   金属氧化物避雷器的损坏原因
金属氧化物避雷器损坏主要有两方面原因 :
(1)氧化锌阀片存在老化。
(2)阀片与外部绝缘材料之间发生界面闪络现象。绝缘闪络现象发生会出现以下几方面问题 :
a.直流电压参考值异常升高。
结果 :氧化锌阀片的非线性降低。
原因 :阀片质量不合格或者避雷器选择的额定电压偏低。
处理方法 :更换氧化锌阀片或者更换避雷器。
b.避雷器表面出现烧黑或者裂隙。
结果 :氧化锌阀片出现破裂。
原因 :避雷器设备封闭不严 ;避雷器出现老化后没有维护使避雷器承受电流冲击过大。
处理方法 :更换避雷器设备。
c.泄露电流过大,导致无法开关合闸。
结果 :氧化锌阀片损坏。
原因 :避雷器设备封闭不严 ;避雷器出现老化后没有维护使避雷器承受电流冲击过大。
处理方法 :更换避雷器设备。
d.直流参考电压值过低。
结果 :氧化锌阀片已经老化。
原因 :使用避雷器时选择的电压不适合,额定电压偏低,氧化锌阀片承受的能量过大、放电次数过多。处理方法 :更换氧化锌阀片或者更换避雷设备。
e.泄露电流值过大。
结果 :阀片与绝缘材料之间界面受潮。
原因 :氧化锌阀片安装不当或者装配工艺有问题 ;避雷器密封性不好,密封胶圈老化。
处理方法 :更换避雷设备,或者将受潮设备烘干后重新按照规定安装。
3 避雷器设备的配件维护
避雷器的主要配件为计数器和脱离器。计数器的主要作用是监测避雷器的工作状况,他的安装部位一般是串联在避雷设备的低压端,使用时应注意以下几点问题 :a.应选择大于等于避雷器方波流通能力的计数器 ;b.由于计数器多数情况下存在残压,因此要确定高压端对地的绝缘距离符合规定 ;c.在中低压避雷器选择计数器时一定要选择附加残压低的,以保障避雷器的保护能力。脱离器的主要作用是防止已经存在安全隐患的避雷器引发严重的系统故障,脱离器的安装方式为与避雷设备串联,使用时应注意以下几点问题 :a.应选择大于等于避雷器方波流通能力的脱离器,确保脱离器有效作用 ;b.脱离器使用前应进行预防性测试,考察设备的安全特性以及工作特性 ;c.脱离器脱离后要避免发生弧光接地和金属性接地故障的发生,也就是脱离器脱离后要确保避雷器设备与表面爬墙距离和空气距离符合使用规定。
4 结语
避雷器是保障电力系统平稳运行的重要设备,也是高压输电技术的核心技术,其决定着整个供电线路的绝缘水平,因此避雷器故障的预防以及设备维护对供电系统具有重要作用,是提高供电质量的有效手段。
参考文献

[1]  赵世华 , 秦家远 , 谢耀恒 . 避雷器常见缺陷分析及预防技术 [J]. 湖南电力.2018(6).

[2]  张伟.110千伏金属氧化物避雷器受潮缺陷的处理与分析[J].新疆有色金属.2018(S1).
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