電力配網(wǎng)避雷器運(yùn)行狀態(tài)分析

王佳國(guó)

摘 要：隨著10 kV配電線路被廣泛應(yīng)用于電力配網(wǎng)中，所以，在實(shí)踐中，要了解避雷器的類型、安裝方式和使用方式。為了保證其應(yīng)用的有效性，要分析故障原因，了解避雷器在使用過程中存在的問題。以電力配電網(wǎng)避雷器的應(yīng)用方式為研究點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)如何促進(jìn)其平穩(wěn)運(yùn)行提出切實(shí)可行的建議。

關(guān)鍵詞：電力配電；避雷器；運(yùn)行狀態(tài)；故障原因

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.101

避雷器又被稱為電壓限制器，是電力應(yīng)用系統(tǒng)中重要的保護(hù)裝置之一。基于避雷器的特性，可將其分為保護(hù)特性和運(yùn)行特性。避雷器的保護(hù)特性主要是利用相關(guān)操作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用適當(dāng)改進(jìn)其當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，從而降低絕緣水平。隨著電壓層級(jí)的不斷提升，為了系統(tǒng)地規(guī)范其使用情況，特將提升避雷器的運(yùn)行能力作為當(dāng)前實(shí)踐的重點(diǎn)。

在電力配網(wǎng)中，避雷器的應(yīng)用方式是十分重要的，要引起相關(guān)部門的高度重視。下面系統(tǒng)地分析電力配網(wǎng)避雷器的保護(hù)方式和安裝模式。

1 保護(hù)方式

在現(xiàn)有的配電網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中，避雷器最主要的功能是有效地設(shè)置相關(guān)配電變壓器機(jī)器上的開關(guān)。其中包括電纜設(shè)置和計(jì)量設(shè)置等，尤其是能保護(hù)配電線路。在保護(hù)裝置設(shè)置的過程中，配電避雷器要盡量選在就近的位置，配電線路上的避雷器通常是安裝在塔桿上的，便于限制雷電，最大限度地避免線路損傷。

2 安裝方式

避雷器的安裝程序是至關(guān)重要的，相關(guān)工作人員要了解多種安裝方式。直立安裝方式是當(dāng)前應(yīng)用最多的方式之一，它可以使用電級(jí)螺旋將相應(yīng)的避雷器固定在支撐角鋼的位置，電極附近的接地線路要盡量縮短。另外，不能直接將避雷器作為絕緣子使用，上引線要保持在6～8 mm2，同時(shí)，要將相應(yīng)的弧度控制在合理范圍內(nèi)。要選擇靠近相關(guān)保護(hù)設(shè)施的地方安裝，這樣可以縮短距離對(duì)保護(hù)效果造成的影響。在保護(hù)過程中，避雷器和變壓器的距離要控制在最小的范圍內(nèi)。

3 故障原因分析

近年來，配電網(wǎng)中線路出現(xiàn)故障的原因有很多，由于避雷器本身的缺陷，所以，無法查看固定范圍內(nèi)的線路，從而使得周圍的設(shè)備被損壞，甚至引發(fā)嚴(yán)重的停電事故。具體故障數(shù)量和應(yīng)用類型如表1所示。

表1 配電網(wǎng)避雷器故障原因和類型分析（單位：臺(tái)）

年份 外套損壞 炸裂 機(jī)械斷裂 漏流過大 密封 其他

2010—2012 1 245 5 602 310 558 478 258

2012—2013 862 4 205 342 486 548 147

2014至今 356 3 024 289 589 468 258

4 確保避雷器正常運(yùn)行的方式

針對(duì)當(dāng)前避雷器故障原因的多樣性，為了對(duì)其進(jìn)行深入的分析和應(yīng)用，要從多個(gè)方面考慮，從現(xiàn)有避雷器的實(shí)際應(yīng)用情況入手，有效促進(jìn)避雷器的實(shí)際應(yīng)用。下面系統(tǒng)地分析確保電力配電網(wǎng)避雷器能夠正常運(yùn)行的方法。

4.1 嚴(yán)格篩選避雷器

選擇性能高、應(yīng)用效果好的避雷器是減少故障發(fā)生的重要手段。由于避雷器受各項(xiàng)性能的限制，所以，為了提升避雷器的額定電壓，要提升其能量的吸收能力。如果額定工頻超過電壓的耐受能力和持續(xù)電壓值，就會(huì)提升其殘壓值。因此，在選擇避雷器的規(guī)格時(shí)，要針對(duì)當(dāng)前避雷器經(jīng)常出現(xiàn)故障，加大檢查力度，及時(shí)淘汰劣質(zhì)產(chǎn)品。本文主要以10 kV變壓器為研究

對(duì)象，具體選擇標(biāo)準(zhǔn)是：①所選的避雷器要符合該地的基礎(chǔ)條件，要考慮到自然因素對(duì)其的影響，包括地形、氣候、風(fēng)速和自然災(zāi)害等；②確定避雷器在該地區(qū)內(nèi)使用的最高電壓和最低電壓；③確定避雷器壓力釋放的等級(jí)要求，根據(jù)預(yù)期電流的大小確定電流的強(qiáng)弱；④確定避雷器沖擊電流，用放電等級(jí)估算出沖擊電流值和能量值；⑤要考慮避雷器電流沖擊值和雷電放電時(shí)的電流大小。

4.2 加強(qiáng)對(duì)避雷器的檢驗(yàn)

在避雷器投入應(yīng)用之前，要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，先要進(jìn)行其承受力的耐壓檢驗(yàn)，按照規(guī)定的監(jiān)測(cè)程序?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)避雷器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)承受的電壓。在工頻實(shí)驗(yàn)階段，要明確實(shí)驗(yàn)前后電流下的電流值。受避雷器額定功率的影響，要將額定系統(tǒng)設(shè)置為2 h，針對(duì)中性點(diǎn)的變壓器，要將其在額定電壓作用下的承受能力設(shè)置為10 s。當(dāng)避雷器的額定電壓在2.3 kV左右時(shí)，要測(cè)定其局部放電量。如果超過了額定值，要連接無線電；如果避雷器的持續(xù)電壓在1.05倍左右，其無線電干擾電壓值不允許超過2 500 μV；如果避雷器的直流電壓比較高，要將避雷器所對(duì)應(yīng)的電壓值作為參考值。

4.3 進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)檢測(cè)

所謂“實(shí)驗(yàn)檢測(cè)”，是指通過多種實(shí)驗(yàn)測(cè)定電壓值，其中主要涉及殘壓檢驗(yàn)、雷擊檢驗(yàn)和性能監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)等。殘壓檢驗(yàn)是用來檢測(cè)避雷器的保護(hù)水平，使用值為沖擊電流殘壓和實(shí)驗(yàn)電壓值的比較結(jié)果。一般情況下，試驗(yàn)電壓取參考電壓值，也有可能是某一個(gè)沖擊電流對(duì)應(yīng)下的殘壓值。雷擊實(shí)驗(yàn)要使用沖擊電波滿足的參數(shù)，將周期為8/20 μs作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，視在半峰值時(shí)間要大于18 μs小于22 μs。性能監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)包括外套監(jiān)測(cè)和電阻片監(jiān)測(cè)。在外套監(jiān)測(cè)過程中，要以避雷器為實(shí)驗(yàn)品，試驗(yàn)品的兩端要持續(xù)供壓1 000 h左右，供電時(shí)間在15 min左右，如果在實(shí)驗(yàn)過程中電壓中斷，要查明其腐蝕的原因。在電阻片實(shí)驗(yàn)中，要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工頻電壓，通過老化實(shí)驗(yàn)分析電阻片系數(shù)。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)有的配電系統(tǒng)中，避雷器的應(yīng)用比較廣泛，接地裝置至關(guān)重要。為了對(duì)其進(jìn)行深入的分析和監(jiān)測(cè)，要盡量減少接地電阻的大小，抑制住電位的高低，進(jìn)而避免變壓器值出現(xiàn)大的變動(dòng)。此外，要采用直流電流值監(jiān)測(cè)和分析，將保護(hù)設(shè)備和避雷器的兩端聯(lián)系在一起，采用主接地網(wǎng)的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而保證運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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