氧化鋅避雷器在變電站運(yùn)行中的常見問題及解決措施

摘#8195;要 本文主要針對氧化鋅避雷器在變電站運(yùn)行中出現(xiàn)的問題以及原因進(jìn)行了分析，并依據(jù)這一列問題提出了相應(yīng)的措施，對于今后變電站設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型、設(shè)備的檢測方式具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞 氧化鋅避雷器；污穢；高次諧波

中圖分類號 TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0110-01

避雷器是電力系統(tǒng)中重要的組成設(shè)備，在整個系統(tǒng)中的主要作用就是限制電網(wǎng)過電壓幅度，對電網(wǎng)中的設(shè)備起到過電壓保護(hù)的作用，因此，避雷器性能的高低直接影響到電網(wǎng)安全運(yùn)行。在變電站由于有不同電壓等級的設(shè)備集中配置，更容易遭受雷擊，導(dǎo)致變電站電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，最終有可能導(dǎo)致電網(wǎng)癱瘓。隨著用戶對于電能質(zhì)量要求越來越高，加上電氣設(shè)備工作電壓變化幅度要求越來越小，如何有效配置佩雷器防止雷擊就成為了重點(diǎn)。

我國避雷器的發(fā)展大體上經(jīng)歷了普閥SiC、磁吹SiC以及氧化鋅避雷器等幾代，目前普遍采用的就是氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器（簡稱為MOA）是在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的新型過電壓保護(hù)裝置，它的核心部件是氧化鋅閥片，具有很好的非線性絕緣關(guān)系，在正常工作條件下接近于絕緣，當(dāng)收到電壓沖擊的時候避雷器呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，迅速釋放電流進(jìn)入大地，保證語氣并聯(lián)的電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

到目前為止，MOA已經(jīng)在電網(wǎng)的各個電壓等級下投入使用并占據(jù)了統(tǒng)治地位。在運(yùn)行中由于避雷器長期承受工作電壓，必然會出現(xiàn)氧化鋅閥片的一些老化以及污染問題。隨著老化程度的家具，內(nèi)部的泄露電流逐漸增加。同時污穢以及受潮等問題也會導(dǎo)致MOA在變電運(yùn)行中出現(xiàn)問題，因此及時了解MOA在變電站運(yùn)行中出現(xiàn)的問題以及導(dǎo)致這一系列問題的原因?qū)τ谧冸娬镜陌踩\(yùn)行有著重大意義。

1 MOA比較常見的故障及原因分析

1.1 MOA常見的故障

1）MOA在室外環(huán)境下運(yùn)行，經(jīng)歷著風(fēng)吹日曬外部瓷套受到污穢及潮氣影響導(dǎo)致，避雷器表面的電位分布不均勻，從而在其內(nèi)部閥片與外部瓷套之間形成電位差，導(dǎo)致二者之間出現(xiàn)電流，更有甚這一電位差還有可能查過設(shè)備設(shè)計(jì)的工作電壓，同時電位差的增大也會導(dǎo)致相對電流的增加，使得閥片被高溫?zé)?，?dǎo)致避雷器的損壞。

2）避雷器內(nèi)部元器件受潮。除了上面講到的外部誤會以及受潮以外，還有一類受潮影響更為嚴(yán)重的現(xiàn)象就是內(nèi)部受潮。內(nèi)部受潮就是在熱脹冷縮等作用下，瓷套上的空隙擴(kuò)大收縮，潮氣進(jìn)入內(nèi)部以后就出現(xiàn)比外壁受潮更嚴(yán)重的徑向電流，使避雷器失效的幾率大大增加。

3）ZnO閥片老化引起一系列故障。在一些電網(wǎng)中有一些冶金等產(chǎn)生大量諧波的企業(yè)，這樣的話就會加速ZnO閥片老化，同時電網(wǎng)的其他原因和制造商在制造產(chǎn)品的時候標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格也會閥片老化現(xiàn)象嚴(yán)重。ZnO閥片老化會加速避雷器的性能退化，防止過電壓性能大大降低，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

4）外部沖擊。避雷器的外部沖擊主要是雷電雷擊或者是電網(wǎng)中其他的暫態(tài)過電壓等原因引起的，這時候就會導(dǎo)致避雷器在瞬間發(fā)熱量超過設(shè)計(jì)值，結(jié)果就是避雷器失效。

5）避雷器爆炸現(xiàn)象。主要是避雷器在受到一系列影響情況下導(dǎo)致的避雷器的爆炸現(xiàn)象。

1.2 產(chǎn)生故障的原因

出現(xiàn)以上故障的原因很多，歸結(jié)起來有以下幾點(diǎn)。

1）產(chǎn)品質(zhì)量不合格。很多的避雷器故障都是由制造商在選料以及制造工藝等上不嚴(yán)謹(jǐn)導(dǎo)致避雷器密封不嚴(yán)、或者是ZnO閥片質(zhì)量不過關(guān)，并且在出廠的時候沒有進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，在投入運(yùn)行以后設(shè)備的故障隱患就不斷的顯現(xiàn)出來，輕則是一般故障，嚴(yán)重的時候就會導(dǎo)致電網(wǎng)重大故障。

2）變電站原始設(shè)計(jì)或是設(shè)備改造中設(shè)計(jì)選型不合理。在變電站原始設(shè)計(jì)的時候沒有考慮到電網(wǎng)的發(fā)展，比如一些企業(yè)產(chǎn)生大量的諧波干擾，導(dǎo)致原來的設(shè)備不能適應(yīng)電網(wǎng)的具體環(huán)境，最終導(dǎo)致設(shè)備的

故障。

3）設(shè)備維護(hù)不到位。在變電站運(yùn)行中會出現(xiàn)設(shè)備的污穢以及受潮等現(xiàn)象，雖然這些現(xiàn)象在日常維護(hù)中就可以被發(fā)現(xiàn)，但是因?yàn)橐恍┚S護(hù)人員工作不到位，導(dǎo)致設(shè)備隱患不能及時被發(fā)現(xiàn)。

4）設(shè)備檢測體系不完備。目前一些變電站在避雷器監(jiān)控上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在線故障檢測，這樣能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。日常設(shè)備檢測體制如果及時完備的話，也能發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障。

2 變電站防止MOA故障的措施

1）認(rèn)真做好設(shè)備選型。在變電站設(shè)計(jì)階段就要綜合考慮電網(wǎng)環(huán)境、當(dāng)?shù)丨h(huán)境情況，同時還要考慮到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展為未來的發(fā)展留足空間，認(rèn)真做好設(shè)備的選型。在對廠家提供的技術(shù)參數(shù)要認(rèn)真核算。同時在設(shè)備選型的時候要對廠家進(jìn)行嚴(yán)格篩選，同時要加強(qiáng)設(shè)備安裝前的測驗(yàn)，做到有缺陷的產(chǎn)品不出廠，出廠的設(shè)備不進(jìn)站。

2）建立完善的設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)。隨著設(shè)備性能以及變電站自動化水平的不斷提升，監(jiān)測手段也要實(shí)現(xiàn)自動化。因此，在變電站操作信息化建設(shè)的同時必須加強(qiáng)監(jiān)測手段的多樣化，建立起避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)。老一些的變電站應(yīng)該在技術(shù)改造的時機(jī)進(jìn)行改造。

3）加強(qiáng)正在運(yùn)行的設(shè)備管理，建立設(shè)備檔案。對變電站正在運(yùn)行的設(shè)備建立檔案，同時還要定期進(jìn)行設(shè)備檢驗(yàn)，并把報(bào)告存入檔案，做到設(shè)備運(yùn)行情況一一掌握。

4）防污穢工作。在日常運(yùn)營中必然會遇到設(shè)備被灰塵、鳥糞等的污穢，在維護(hù)工作中就要做到嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)，涂抹防污油等防污穢措施。

5）電網(wǎng)環(huán)境治理。電網(wǎng)環(huán)境治理主要是防止電網(wǎng)高次諧波的產(chǎn)生，比如說在產(chǎn)生諧波的母線一側(cè)增設(shè)動態(tài)無功補(bǔ)償以及濾波裝置，將整個電網(wǎng)的高次諧波保持在國家允許范圍之內(nèi)。

3 結(jié)束語

作為變電站的重要設(shè)備，氧化鋅避雷器具有舉足輕重的影響。因此，設(shè)備的正常運(yùn)行具有積極意義。認(rèn)真總結(jié)變電站中避雷器出現(xiàn)的故障以及原因，不僅僅是對正在運(yùn)行的設(shè)備維護(hù)具有指導(dǎo)作用，同時對于以后的變電站設(shè)備選型、檢測手段發(fā)展也具有指導(dǎo)意義。此外，還需要注意的是在做到設(shè)備完備以后還要加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，做到硬件過硬人員更過硬，這樣才能做到變電站的正常運(yùn)行。

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