4.氧化鋅避雷器運行中的問題分析
我公司應(yīng)用氧化鋅避雷器始于80年代,運行至今在110KV母線上共發(fā)生6起事故,均為氧化鋅避雷器本體爆炸,其運行壽命最長達110個月,最短的僅有11個月??表1為我公司110KVⅢ段母線避雷器爆炸統(tǒng)計表。
從運行時間上、安裝的環(huán)境、氣候、及生產(chǎn)廠,對損壞的氧化鋅避雷器進行技術(shù)分析,造成氧化鋅避雷器運行中爆炸的原因可歸納如下幾項:
4.1 氧化鋅避雷器的密封問題
氧化鋅避雷器密封老化問題,主要是生產(chǎn)廠采用的密封技術(shù)不完善,或采用的密封材料抗老化性能不穩(wěn)定,在溫差變化較大時或運行時間接近產(chǎn)品壽命后期,造成其密封不良而后使潮氣浸入,造成內(nèi)部絕緣損壞,加速了電阻片的劣化而引起爆炸。
4.2 電阻片抗老化性能差
在氧化鋅避雷器運行在其產(chǎn)品壽命的后期,電阻片劣化造成泄漏電流上升,甚至造成與瓷套內(nèi)部放電,放電嚴重時避雷器內(nèi)部氣體壓力和溫度急劇增高,而引起氧化鋅避雷器本體爆炸,內(nèi)部放電不太嚴重時可引起系統(tǒng)單相接地。
4.3 瓷套污染
由于工作在室外的氧化鋅避雷器,瓷套受到環(huán)境粉塵的污染,特別是設(shè)置在冶金廠區(qū)內(nèi)變電所,由于粉塵中金屬粉塵的比例較大,故給瓷套造成嚴重的污染而引起污閃或因污穢在瓷套表面的不均勻,而使沿瓷套表面電流也不均勻分布,勢必導致電阻片中電流IMOA的不均勻分布(或沿電阻片的電壓不均勻分布),使流過電阻片的電流較正常時大1—2個數(shù)量級,造成附加溫升,使吸收過電壓能力大為降低,也加速了電阻片的劣化。
4.4 高次諧波
冶金企業(yè)電網(wǎng)隨著大噸位電弧爐、大型整流、變頻設(shè)備的應(yīng)用及軋鋼生產(chǎn)的沖擊負荷等的影響,使電網(wǎng)上的高次諧波值嚴重超標。由于電阻片的非線性,當正弦電壓作用時,還有一系列的奇次諧波,而在高次諧波作用時就更加速了電阻片的劣化速度。
4.5 抗沖擊能力差
氧化鋅避雷器多在操作過電壓或雷電條件下發(fā)生事故,其原因是因電阻片在制造工藝過程中,由于其各工藝質(zhì)量控制點控制不嚴,而使電阻片的耐受方波沖擊能力不強,在頻繁吸收過電壓能量過程中,加速了電阻片的劣化而損壞,失去了自身的技術(shù)性能。
5.技術(shù)措施
針對冶金電網(wǎng)的特點及氧化鋅避雷器幾次事故分析的結(jié)論,要保證氧化鋅避雷器在網(wǎng)上安全可靠運行,應(yīng)采取以下措施:
5.1 設(shè)計選型
在設(shè)計選型上,應(yīng)首選有多年穩(wěn)定運行實踐的產(chǎn)品,在選擇生產(chǎn)廠時,應(yīng)選擇有先進的工藝設(shè)備和完善的檢測手段的生產(chǎn)廠,才能保證所選用的氧化鋅避雷器具有高的抗老化、耐沖擊性能,以使在產(chǎn)品的壽命周期內(nèi)穩(wěn)定運行。
5.2 在線監(jiān)測
增設(shè)氧化鋅避雷器的在線監(jiān)測儀,并加強對在線監(jiān)測儀的巡檢力度,特別是在雷雨后和易發(fā)生故障的部位(有電弧爐負荷的母線段、氧化鋅避雷器壽命已到后期)增加巡次數(shù)。定期給氧化鋅避雷器進行各項電氣性能測試及在線監(jiān)測儀的校驗。
5.3 防污措施
采用必要的避雷器瓷套的防污措施,如定期清掃或涂以防污閃硅油,在氧化鋅避雷器選型上選用防污瓷套型的氧化鋅避雷器。
5.4 諧波治理
加強電網(wǎng)諧波的治理力度,在有諧波源的母線段增設(shè)動態(tài)無功補償和濾波裝置,以使電網(wǎng)的高次諧波值控制在國家標準允許范圍內(nèi)。
5.5 技術(shù)管理
加強對氧化鋅避雷器的技術(shù)管理工作,即對運行在網(wǎng)上的每一只氧化鋅避雷器建立技術(shù)檔案,對出廠報告、定期測試報告及在線監(jiān)測儀的運行記錄均要存入技術(shù)檔案,直至該避雷器退出運行。
據(jù)國外有關(guān)技術(shù)資料統(tǒng)計,氧化鋅避雷器損壞的原因有雷電和操作過電壓,受潮、污閃、系統(tǒng)條件、本身故障等,但仍有一定比例損壞的原因不詳,故仍有其在運行中對事故原因不明確的問題。又因氧化鋅避雷器的劣化速度的離散性,及雷電、操作過電壓、諧波、運行環(huán)境等的隨機性,都決定著氧化鋅避雷器的安全運行的可靠性,故需在今后的工作實踐中去研究、實驗、探索和總結(jié),以使得其在運行中的不安全因素可得以預防和完善。