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金屬氧化物避雷器損壞原因與預防措施

發布者:西安安捷迅電氣有限公司2022-09-29

金屬氧化物避雷器損壞的原因:

根據無間隙金屬氧化物避雷器的損壞,質量好的損壞少,質量差的損壞多;晴天損壞少,雷雨天損壞多;無操作時損壞少,有操作時損壞多;正常運行中損壞少,異常運行時損壞多。

1.1受潮

金屬氧化物避雷器采用硅橡膠作為避雷器,硅橡膠套質量差,主要是小工廠假冒偽劣產品,技術不完善,或密封材料抗老化性能不穩定,溫差變化大或運行時間接近產品壽命后期,導致密封不良。避雷器兩端加工粗糙,浸泡水分或水分,造成內部絕緣損壞,加速電阻片劣化,造成損壞。

從事故發生后的避雷器殘骸可以看出,閥片沒有通流痕跡,閥片兩端噴鋁表面沒有發現大電流通過后的放電痕跡。但硅橡膠套內壁或閥片側面有明顯的閃絡痕跡,金屬附件上有銹斑或鋅白,受潮影響。

1.2額定電壓和連續運行電壓值偏低。

金屬氧化物避雷器的額定電壓是表明其運行特性的重要參數,也是耐工頻電壓的能力指標。

金屬氧化物避雷器閥片耐工頻電壓的能力與工作電壓的持續時間密切相關。連續運行電壓也是金屬氧化物避雷器的重要特性參數,對金屬氧化物避雷器的可靠性影響很大。允許在運行過程中持續施加在避雷器端子上的工頻電壓有效值,覆蓋金屬氧化物避雷器上可能連續施加在電力系統運行過程中的工頻電壓z高值。

1.3電網電壓波動。

配電網的電壓波動范圍很廣。對于金屬氧化物避雷器,如果需要在穩定狀態下吸收大量能量,可能會導致熱崩潰。使用無間隙金屬氧化物避雷器時,必須滿足系統工作電壓波動范圍。否則,由于穩態電壓過高,不會損壞避雷器,但會同時損壞許多避雷器。

1.4老化問題。

無間隙金屬氧化物避雷器閥片均勻性差,導致電位分布不均勻。運行一段時間后,部分閥片首先變質,導致避雷器參考電壓下降,阻力電流和功率損耗增加。由于電網電壓不變,金屬氧化物避雷器中的其他正常閥片因荷電率增加(荷電率為金屬氧化物避雷器Z大工作相電壓峰值與直流參考電壓或工頻參考電壓峰值之比),導致老化速度加快,形成惡性循環,Z終導致金屬氧化物避雷器發熱崩潰。避雷閥片的老化速度是影響使用壽命的關鍵因素。

氧化物避雷器運行在產品壽命后期,閥片惡化導致泄漏電流升高,甚至內部放電。當放電嚴重時,避雷器內的氣體壓力和溫度急劇升高,導致氧化物避雷器本體擊穿。當內部放電不太嚴重時,系統可以單相接地。

1.5諧波

冶金企業大噸位電弧爐、大型整流、變頻設備的應用和軋鋼生產的沖擊負荷對電網影響較大,嚴重超過了電網上的高諧波值。由于閥片的非線性,在正弦電壓的作用下,有一系列高諧波,在高諧波的作用下,閥片的劣化速度加快。

1.6抗沖擊能力差。

氧化物避雷器大多在過電壓或雷電條件下發生事故。原因是閥片在制造過程中,由于各工藝質量控制點控制不嚴格,閥片的耐沖擊電壓能力不強,加速了閥片在頻繁吸收過電壓能量過程中的劣化和損壞。當電網斷開、接地或其他原因引起諧振時,其幅值可達3倍相電壓,可能導致金屬氧化物避雷器損壞。

1.7金屬氧化物避雷器過電壓保護能力差。

對于能量有限的過電壓,如雷電過電壓和操作過電壓,避雷器泄漏可以起到限壓保護作用。對于能量是無限(補充能量)的過電壓,如暫態過電壓(工頻過電壓和諧振過電壓的總稱),其頻率可能是工頻的整數倍或分數倍形成暫態過電壓,工頻電源可自動補充過電壓能量,使避雷器泄漏過電壓范圍不衰減或弱衰減,如果暫態過電壓進入避雷器保護動作區,必然會很長時間,直到熱崩潰,因此暫態過電壓對無間隙金屬氧化物避雷器有致命危害。

1.8接地電阻不合格導致反擊。

避雷器的接地體是泄漏雷電流的w一渠道。接地電阻過高或接地裝置不合格。當有雷電侵入時,雷電流通過避雷器通過接地極大地泄漏。由于接地電阻高,無法放電,部分雷電流反向沖擊避雷器或配電變壓器,導致反擊損壞避雷器,有時甚至破壞配電變壓器。

1.9安裝錯誤。

無間隙金屬氧化物避雷器由于體積小,傘裙不明顯,加上個別電工技術水平不高,責任心不強,使避雷器方向反轉,雨水使傘裙水,導致放電爬弧,隨著時間的推移,金屬氧化物避雷器硅橡膠外套因爬弧放電而損壞。在檢查變氧化物避雷器時,筆者發現有些是因為傘裙反轉,硅橡膠外套有爬弧放電而報廢的。

二、防止金屬氧化物避雷器損壞的措施。

正確選擇高壓避雷器。

選擇避雷器的主要困難是確定臨時過電壓的范圍,不僅要確保在高操作過電壓和大氣過電壓下的安全可靠運行,還要確保在臨時過電壓下閥片不運行。在這個階段,避雷器的選擇和設計必須確保當2h單相接地時,系統的z高過電壓,金屬氧化物避雷器不移動,否則氧化物避雷器會發生熱崩潰事故。

在設計選擇上,s選多年穩定運行的產品。在選擇生產廠家時,應選擇工藝設備先進、檢測手段完善的生產廠家,以確保所選金屬氧化物避雷器具有較高的抗老化性和抗沖擊性,從而在產品壽命周期內穩定運行。

選用串聯間隙金屬氧化物避雷器。無間隙金屬氧化物避雷器的閥片長期承受電網電壓,工作條件嚴峻,拐點電壓低,動作頻率高,可能遭受暫態過電壓和溫度熱損傷,加速閥片老化,有些使用壽命比碳化硅避雷器短。

串聯間隙金屬氧化物避雷器的間隙可以保證閥片在過電壓保護過程中只承受高電壓,時間很短。在其他情況下,閥片處于低電位狀態(復合間隙電阻分壓),大大改善了閥片的長期工作條件。

串聯間隙金屬氧化物避雷器保護動作,只排放雷電流,不連續流動,動作負載輕,間隙不需要滅弧和切斷連續流動能力,10kV金屬氧化物避雷器只有一個間隙,動作特性可長期穩定運行。

2.2安裝脫離器。

為防止金屬氧化物避雷器損壞時事故擴大,建議在每個避雷器下部安裝脫離器,使避雷器在電壓異常時能及時脫離運行電網。避雷器故障的主要特點是泄漏電流增加,運行中不易發現,可能長期生病運行,從而擴大事故,因此有必要監控其運行狀況。金屬氧化物避雷器配有脫離器。當其故障損壞時,脫離器自動運行(30ma時不超過8min),以免造成更大的損失和事故,提高運行安全性和可靠性。可以減少定期對金屬氧化物避雷器進行各種電氣性能測試或在線監測的麻煩。

2.3加強電網諧波治理。

加強電網諧波治理,在諧波源線段增加動態無功補償或消諧裝置,使電網高諧波值控制在國家標準允許的范圍內。

2.4加強金屬氧化物避雷器管理。

加強監測是保證金屬氧化物雷器安全可靠運行的重要措施之一。運行前必須對金屬氧化物避雷器進行檢查和試驗,并將試驗結果記錄在技術檔案中。配電網上運行的每個金屬氧化物避雷器都應建立技術檔案。出廠報告、定期測試報告和在線監控操作記錄應存儲在技術檔案中,作為定期檢查的參考,直至避雷器退出運行。

加強對電工的業務技術培訓,增強責任感,各單位對金屬氧化物避雷器的管理設專職(兼職)管理員,嚴格考核。

2.5接地電阻應符合規定要求。

避雷器的接地體應考慮耐用,采用φ16mm熱鍍鋅圓鋼,(平原地區)進入地下7~8m,10。

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