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核心詞：鐵 尺寸
雷擊過電壓會在短時間內(nèi)造成峰值很高的過電壓,對電氣設備造成很大的威脅。而避雷器則是一種能釋放雷電兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量,保護電力設備免受瞬時過電壓危害,且能截斷續(xù)流,不致引起系統(tǒng)接地短路的電氣設備。避雷器對電氣設備起過電壓保護作用,其性能的優(yōu)劣直接影響著變電設備的安全運行,對避雷器受潮原因及防范對策進行深入探討是很有必要的。避雷器是連接在導線與地之間一種防雷擊的設備,與被保護設備并聯(lián)。在正常情況下,避雷器對地視為斷路。一旦出現(xiàn)過電壓危及到被保護設備的絕緣時,避雷器動作將高電壓沖擊電流導向大地,從而限制電壓幅值,保護電氣設備的絕緣。當過電壓消失時,避雷器恢復原狀,起到保護作用。常見的避雷器主要分為管式避雷器、閥型避雷器和金屬氧化物避雷器。保護間隙型,主要是由兩個間隙串接組成,一個在產(chǎn)氣管內(nèi),稱為內(nèi)間隙;另一個在產(chǎn)氣管外,稱為外間隙。
1、會產(chǎn)生較大的截止波
它具有較強的滅弧能力,能在放電后自行滅弧;但采用的火花間隙屬于極不均勻電場,會產(chǎn)生很大的截波,運行維護很麻煩,運行不可靠。所以,大多用在供電線路上做避雷保護。由多個火花間隔和閥片電阻串聯(lián)構成,放電分散性小,伏安特性平坦,滅弧性能好。但閥片的熱容量有限,不能承受較長時間的內(nèi)過電壓沖擊電流作用。金屬氧化物避雷器,主要是指氧化鋅避雷器,利用氧化鋅閥片理想的伏安特性,非線性極高,在大電流時呈低電阻特性,限制了避雷器上的電壓;而正常工頻電壓下呈高電阻特性。具有無間隙,無續(xù)流、殘壓低、通流容量大、反應時間較快等優(yōu)點,同時耐重復動作能力強,抗老化能力強,性能穩(wěn)定,結構簡單,造價低,被廣泛使用。
2、本文主要討論220kV變電站中應用最廣泛的氧化鋅避雷器的阻尼故障
本文主要是針對目前220kV變電站使用最廣泛的氧化鋅避雷器的受潮故障情況展開探討。氧化鋅避雷器受潮后容易導致其絕緣性能下降,有可能導致嚴重的電氣設備事故。氧化鋅避雷器受潮后一般表現(xiàn)為:瓷套內(nèi)壁或者閥片外側(cè)有水珠,有明顯的閃絡痕跡;防爆絕緣筒有放電痕跡;內(nèi)部鐵件及鍍鋅層、彈簧等有銹蝕現(xiàn)象;帶電測試時阻性電流峰值增大,有功損耗增加等。而一般造成氧化鋅避雷器受潮的原因有:密封膠圈沒有達標或者密封膠圈變形失效、移位等導致水分侵入;避雷器組裝時環(huán)境濕度過大,氧化鋅閥片和絕緣件未經(jīng)干燥處理便裝入瓷套,帶入了潮氣;瓷套質(zhì)量不合格,在運輸或者安裝過程中出現(xiàn)了裂紋。對避雷器的本體、底座絕緣電阻進行測量是檢查器絕緣狀態(tài)最簡便的方法,絕緣電阻的大小可直接反應其絕緣情況,能有效地發(fā)現(xiàn)避雷器瓷套裂紋,本體受潮及底座絕緣不良等缺陷。一般在空氣濕度不超過80%的條件下進行試驗,避免空氣中的水分對測量結果造成影響;測試前應用干凈的棉絲或布將避雷器表面擦干凈,避雷器表面污穢物會導致其表面電阻率降低,測量結果容易受到表面泄漏電流的影響;同時,為了消除避雷器殘余電荷的影響,應在試驗前進行充分放電。根據(jù)規(guī)程要求,對于35kV及以上電壓等級的避雷器本體絕緣電阻不小于2500MΩ,底座絕緣電阻不小于5MΩ。然后將試驗結果和同類設備的數(shù)據(jù)、出廠試驗數(shù)據(jù)、耐壓前后數(shù)據(jù)進行對比,若發(fā)現(xiàn)異常,銅包鋼絞線應立即查明原因。氧化鋅避雷器閥片電阻具有優(yōu)良的非線性曲線,其電阻值和通過的電流有關。對避雷器進行直流1mA電壓U1mA及0.75U1mA的泄漏電流的測量,是為了檢查其非線性缺陷及絕緣性能。有利于檢查避雷器直流參考電壓及避雷器在正常運行中的負荷電流,對確定閥片片數(shù),判斷額定電壓選擇是否合理及老化狀態(tài)都有十分重要的作用。根據(jù)規(guī)程要求,投運后,隨著避雷器運行時間增加,泄漏電流有一定的增大,0.75U1mA電壓下不會超過50uA,而直流1mA電壓U1mA與初始值相比變化在±5%以內(nèi);所以,通常0.75U1mA下的泄漏電流偏大(大于50uA)或者電壓升不上去,則避雷器可能受潮。在帶電狀態(tài)下,對避雷器工作狀態(tài)進行帶電檢測,可有效地發(fā)現(xiàn)避雷器閥片的老化、受潮情況。當避雷器內(nèi)部絕緣不良,電阻片特性發(fā)生變化時,如閥片老化、受潮、內(nèi)部絕緣件受損,及表面嚴重污損時,泄漏電流中的阻性分量會增大。而阻性電流增大,會使電阻片功率損耗增大,電阻片運行溫度增加,加速其老化。
3、漏電表燒毀
某220kV變電站某220kV間隔B相避雷器壓力釋放閥動作,泄漏電流表燒毀,接地軟連接也燒毀斷開,未發(fā)現(xiàn)避雷器表面有放電痕跡。檢修人員對B相避雷器進行絕緣測試,發(fā)現(xiàn)絕緣完全損壞,阻值為0。對避雷器進行解體檢查發(fā)現(xiàn):均壓環(huán)一側(cè)有明顯的灼傷白點;避雷器的上節(jié)及下節(jié)法蘭處也有灼傷白點;如圖1和所示。
4、避雷器下段瓷件密封槽
避雷器下節(jié)瓷件的密封槽密封圈存在不均勻的情況,且內(nèi)壁一側(cè)被嚴重灼傷,內(nèi)壁釉層脫落;瓷件密封面有水漬。如圖2所示。避雷器上節(jié)元件的電阻片有貫穿性閃絡跡象,但未發(fā)生開裂和擊穿現(xiàn)象;避雷器上節(jié)元件發(fā)現(xiàn)電阻片有開裂和貫穿性擊穿現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場避雷器解體情況分析可得:避雷器下節(jié)的蓋板安裝時其中一個螺栓沒有擰緊,導致了密封槽密封圈不均勻。經(jīng)過長期運行后,水分從密封面進入了內(nèi)部,造成了內(nèi)部絕緣降低。從而引發(fā)了后來下節(jié)元件的閃絡放電,壓力釋放閥動作。避雷器下節(jié)元件的電阻片有貫穿性閃絡跡象,表明了避雷器下節(jié)元件曾經(jīng)發(fā)生過閃絡,造成了避雷器上節(jié)承受了工頻過電壓,引發(fā)了避雷器上節(jié)元件電阻片有開裂和貫穿性擊穿現(xiàn)象。為了避免上述事故的再次發(fā)生,結合運行維護的經(jīng)驗與實際,提出了以下防范對策:出廠驗收。對質(zhì)量嚴格把關,嚴格檢查避雷器瓷瓶是否有裂紋,鍍鋅扁鐵尺寸鍍鋅扁鐵尺寸密封性是否完好,試驗是否合格等,保證產(chǎn)品絕對合格才出廠安裝。安裝條件。安裝環(huán)境應避免濕度過大的天氣,同時注意粉塵污染。運行維護。加強避雷器的外部絕緣,可采用在瓷套上涂PRTV或復合絕緣材料等,或者加裝屏蔽環(huán),最大限度降低泄漏電流的影響;加強巡視工作,定期清掃表面粉塵并涂刷防污閃硅油;記錄不同天氣下避雷器計數(shù)器的泄漏電流數(shù)據(jù)并進行對比,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常增加應立即開展檢查工作。積極開展在線監(jiān)測工作,將避雷器的帶電測試工作常態(tài)化,以獲取避雷器實時的阻性電流值。
5、引起內(nèi)部元件閃絡放電
避雷器長期受潮會導致內(nèi)部絕緣降低,引發(fā)內(nèi)部元件閃絡放電,嚴重時會引發(fā)避雷器本體的燒壞或爆炸。應加強對避雷器的維護管理,最大限度避免避雷器因受潮引發(fā)故障,提高電網(wǎng)安全運行的水平,對電網(wǎng)的防雷技術進一步改進有推動作用。
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雷擊過電壓會在短時間內(nèi)造成峰值很高的過電壓,對電氣設備造成很大的威脅。而避雷器則是一種能釋放雷電兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量,保護電力設備免受瞬時過電壓危害,且能截斷續(xù)流,不致引起系統(tǒng)接地短路的電氣設備。避雷器對電氣設備起過電壓保護作用,其性能的優(yōu)劣直接影響著變電設備的安全運行,對避雷器受潮原因及防范對策進行深入探討是很有必要的。避雷器是連接在導線與地之間一種防雷擊的設備,與被保護設備并聯(lián)。在正常情況下,避雷器對地視為斷路。一旦出現(xiàn)過電壓危及到被保護設備的絕緣時,避雷器動作將高電壓沖擊電流導向大地,從而限制電壓幅值,保護電氣設備的絕緣。當過電壓消失時,避雷器恢復原狀,起到保護作用。常見的避雷器主要分為管式避雷器、閥型避雷器和金屬氧化物避雷器。保護間隙型,主要是由兩個間隙串接組成,一個在產(chǎn)氣管內(nèi),稱為內(nèi)間隙;另一個在產(chǎn)氣管外,稱為外間隙。
1、會產(chǎn)生較大的截止波
它具有較強的滅弧能力,能在放電后自行滅弧;但采用的火花間隙屬于極不均勻電場,會產(chǎn)生很大的截波,運行維護很麻煩,運行不可靠。所以,大多用在供電線路上做避雷保護。由多個火花間隔和閥片電阻串聯(lián)構成,放電分散性小,伏安特性平坦,滅弧性能好。但閥片的熱容量有限,不能承受較長時間的內(nèi)過電壓沖擊電流作用。金屬氧化物避雷器,主要是指氧化鋅避雷器,利用氧化鋅閥片理想的伏安特性,非線性極高,在大電流時呈低電阻特性,限制了避雷器上的電壓;而正常工頻電壓下呈高電阻特性。具有無間隙,無續(xù)流、殘壓低、通流容量大、反應時間較快等優(yōu)點,同時耐重復動作能力強,抗老化能力強,性能穩(wěn)定,結構簡單,造價低,被廣泛使用。
2、本文主要討論220kV變電站中應用最廣泛的氧化鋅避雷器的阻尼故障
本文主要是針對目前220kV變電站使用最廣泛的氧化鋅避雷器的受潮故障情況展開探討。氧化鋅避雷器受潮后容易導致其絕緣性能下降,有可能導致嚴重的電氣設備事故。氧化鋅避雷器受潮后一般表現(xiàn)為:瓷套內(nèi)壁或者閥片外側(cè)有水珠,有明顯的閃絡痕跡;防爆絕緣筒有放電痕跡;內(nèi)部鐵件及鍍鋅層、彈簧等有銹蝕現(xiàn)象;帶電測試時阻性電流峰值增大,有功損耗增加等。而一般造成氧化鋅避雷器受潮的原因有:密封膠圈沒有達標或者密封膠圈變形失效、移位等導致水分侵入;避雷器組裝時環(huán)境濕度過大,氧化鋅閥片和絕緣件未經(jīng)干燥處理便裝入瓷套,帶入了潮氣;瓷套質(zhì)量不合格,在運輸或者安裝過程中出現(xiàn)了裂紋。對避雷器的本體、底座絕緣電阻進行測量是檢查器絕緣狀態(tài)最簡便的方法,絕緣電阻的大小可直接反應其絕緣情況,能有效地發(fā)現(xiàn)避雷器瓷套裂紋,本體受潮及底座絕緣不良等缺陷。一般在空氣濕度不超過80%的條件下進行試驗,避免空氣中的水分對測量結果造成影響;測試前應用干凈的棉絲或布將避雷器表面擦干凈,避雷器表面污穢物會導致其表面電阻率降低,測量結果容易受到表面泄漏電流的影響;同時,為了消除避雷器殘余電荷的影響,應在試驗前進行充分放電。根據(jù)規(guī)程要求,對于35kV及以上電壓等級的避雷器本體絕緣電阻不小于2500MΩ,底座絕緣電阻不小于5MΩ。然后將試驗結果和同類設備的數(shù)據(jù)、出廠試驗數(shù)據(jù)、耐壓前后數(shù)據(jù)進行對比,若發(fā)現(xiàn)異常,銅包鋼絞線應立即查明原因。氧化鋅避雷器閥片電阻具有優(yōu)良的非線性曲線,其電阻值和通過的電流有關。對避雷器進行直流1mA電壓U1mA及0.75U1mA的泄漏電流的測量,是為了檢查其非線性缺陷及絕緣性能。有利于檢查避雷器直流參考電壓及避雷器在正常運行中的負荷電流,對確定閥片片數(shù),判斷額定電壓選擇是否合理及老化狀態(tài)都有十分重要的作用。根據(jù)規(guī)程要求,投運后,隨著避雷器運行時間增加,泄漏電流有一定的增大,0.75U1mA電壓下不會超過50uA,而直流1mA電壓U1mA與初始值相比變化在±5%以內(nèi);所以,通常0.75U1mA下的泄漏電流偏大(大于50uA)或者電壓升不上去,則避雷器可能受潮。在帶電狀態(tài)下,對避雷器工作狀態(tài)進行帶電檢測,可有效地發(fā)現(xiàn)避雷器閥片的老化、受潮情況。當避雷器內(nèi)部絕緣不良,電阻片特性發(fā)生變化時,如閥片老化、受潮、內(nèi)部絕緣件受損,及表面嚴重污損時,泄漏電流中的阻性分量會增大。而阻性電流增大,會使電阻片功率損耗增大,電阻片運行溫度增加,加速其老化。
3、漏電表燒毀
某220kV變電站某220kV間隔B相避雷器壓力釋放閥動作,泄漏電流表燒毀,接地軟連接也燒毀斷開,未發(fā)現(xiàn)避雷器表面有放電痕跡。檢修人員對B相避雷器進行絕緣測試,發(fā)現(xiàn)絕緣完全損壞,阻值為0。對避雷器進行解體檢查發(fā)現(xiàn):均壓環(huán)一側(cè)有明顯的灼傷白點;避雷器的上節(jié)及下節(jié)法蘭處也有灼傷白點;如圖1和所示。
4、避雷器下段瓷件密封槽
避雷器下節(jié)瓷件的密封槽密封圈存在不均勻的情況,且內(nèi)壁一側(cè)被嚴重灼傷,內(nèi)壁釉層脫落;瓷件密封面有水漬。如圖2所示。避雷器上節(jié)元件的電阻片有貫穿性閃絡跡象,但未發(fā)生開裂和擊穿現(xiàn)象;避雷器上節(jié)元件發(fā)現(xiàn)電阻片有開裂和貫穿性擊穿現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場避雷器解體情況分析可得:避雷器下節(jié)的蓋板安裝時其中一個螺栓沒有擰緊,導致了密封槽密封圈不均勻。經(jīng)過長期運行后,水分從密封面進入了內(nèi)部,造成了內(nèi)部絕緣降低。從而引發(fā)了后來下節(jié)元件的閃絡放電,壓力釋放閥動作。避雷器下節(jié)元件的電阻片有貫穿性閃絡跡象,表明了避雷器下節(jié)元件曾經(jīng)發(fā)生過閃絡,造成了避雷器上節(jié)承受了工頻過電壓,引發(fā)了避雷器上節(jié)元件電阻片有開裂和貫穿性擊穿現(xiàn)象。為了避免上述事故的再次發(fā)生,結合運行維護的經(jīng)驗與實際,提出了以下防范對策:出廠驗收。對質(zhì)量嚴格把關,嚴格檢查避雷器瓷瓶是否有裂紋,鍍鋅扁鐵尺寸鍍鋅扁鐵尺寸密封性是否完好,試驗是否合格等,保證產(chǎn)品絕對合格才出廠安裝。安裝條件。安裝環(huán)境應避免濕度過大的天氣,同時注意粉塵污染。運行維護。加強避雷器的外部絕緣,可采用在瓷套上涂PRTV或復合絕緣材料等,或者加裝屏蔽環(huán),最大限度降低泄漏電流的影響;加強巡視工作,定期清掃表面粉塵并涂刷防污閃硅油;記錄不同天氣下避雷器計數(shù)器的泄漏電流數(shù)據(jù)并進行對比,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常增加應立即開展檢查工作。積極開展在線監(jiān)測工作,將避雷器的帶電測試工作常態(tài)化,以獲取避雷器實時的阻性電流值。
5、引起內(nèi)部元件閃絡放電
避雷器長期受潮會導致內(nèi)部絕緣降低,引發(fā)內(nèi)部元件閃絡放電,嚴重時會引發(fā)避雷器本體的燒壞或爆炸。應加強對避雷器的維護管理,最大限度避免避雷器因受潮引發(fā)故障,提高電網(wǎng)安全運行的水平,對電網(wǎng)的防雷技術進一步改進有推動作用。
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