摘要:随着经济的不断发展,人们对电力系统的安全性要求越来越高,避雷器作为电力系统必不可少的安全保护设施之一,对电力系统免遭雷电冲击波的攻击起到有效的预防作用,其安全性能也备受人们关注。在电力系统正常工作过程中,发生雷击时,会有较强的雷电冲击波通过沿线路侵入到变电站,导致电压急剧升高。在这种情况下,如果线路上或变电站安装有避雷器,避雷器首先会通过放电将雷电流经过导体引入到大地,接地装置会将雷电压的幅值限制在被保护线路所能承受的冲击安全范围内,确保电力系统的安全。基于此,本文对避雷器在电力系统应用中的问题及应对措施进行分析。
关键词:避雷器;电力系统;应用问题;应对措施
避雷器的应用起到了有效的防雷和避雷的效果,保证了电力系统运行的安全性、可靠性和持续性。针对避雷器在应用过程中存在的一些不足,使得我们必须加强对避雷器的科学分析,采取有效的预防控制措施,为电力系统提供安全、优质的服务,让避雷器充分发挥作用,实现良好的经济效益和社会效益,为电力行业的健康、持续的发展提供保障。
1避雷器应用原理
避雷器作为一项安全保护设施,可以对雷电冲击波的攻击影响起到有效的预防作用。在电力系统运行过程中,当雷击发生时,雷电流会侵入到电力线路,其巨大的冲击波会导致电压急剧升高,如果线路上安装有避雷器,则避雷器会首先放电,将雷电流安全的引入到大地,利用接地装置来达到对雷电压幅值的限制,确保其处于被保护设备所能承受的冲击范围内,有效的实现对电力设备的保护。从而实现对电气设备的有效保护。
近年来,避雷器技术取得了较快的发展,市场上避雷器的种类更加多样性,由于各种类的避雷器在设计原理上不同,这也就导致其在防护功能上也会存在着一定的差异。目前避免器已经从简单的避雷作用,开始具有自行灭弧的功能,有效的确保非线性电阻的提升,确保了避雷器安全保护功能的增强。另外,目前部分避雷器来可以有对内部形成的过电压具有良好的抑制作用,利用氧化锌伏安特性,来对装置电压进行抑制,有效的实现了高电阻性能的发挥,将无间隙及降低无续流残压的综合优势有效的体现出来。
2避雷器在电力系统应用中的问题
2.1避雷器自身过电压防护问题
避雷器是过电压保护电器,但其自身也存在着过电压防护问题,避雷器对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压等能起到限压保护的作用,但对于能量无限的过电压,如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称),其频率或为工频的整数倍或分数倍,与工频电源频率总有合拍的时候,如果因为某些原因出现暂态过电压,工频电源能自动补充过电压能量,即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减,暂态过电压进入避雷器保护动作区,会对避雷器有反复的作用,甚至将避雷器损坏爆炸,所以暂态过电压对避雷器有致命的危害。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强,但是由于其稳定性差,常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降,这样也可能受到暂态过电压的伤害。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压偏低,仅2.21~2.56Uxg(最大相电压),而有些暂态过电压最大值达2.5~3.5Uxg,因此对暂态过电压的承受能力较低。加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内才能避免暂态过电压对避雷器的危害。
2.2避雷器自身对电力系统不安全影响
保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后,保护回路再也没有限流元件,保护动作都要造成接地故障或相间短路故障,会增多电路的故障率,影响电力系统的正常、安全运行。应用氧化锌避雷器,会从根本上解决这一问题,并且不用自动重合闸装置就能避免雷电对电路的危害。
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2.3避雷器连续雷电冲击保护能力
连续冲击保护能力指两次或两次以上的雷电入侵,并且之间的时间差极其之短,数百μs至数千μs。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流,切断续流时耗最大达10000μs,一次保护循环时间远大于10000μs才能恢复到再次动作能力,因此碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流,雷电流泄放(小于100μs)完毕,立即恢复到可进行再次动作能力,因此其具有连续雷电冲击保护能力。
3加强避雷器在电力系统中应用可靠性的措施
3.1预防避雷器密封以及电阻片的老化现象
运行过程中的避雷器,避免不了会出现老化现象,所以需要针对导致老化现象发生的原因进行深入分析,通常导致老化现象产生的原因与生产厂家密封不严、生产材料抗老化能力较低、温差变化、产品濒临寿命期限等有关。特别是在密封不好的情况下,外界中的潮气会侵入到避雷器的内部,从而破坏其内部的绝缘,导致电阻处快速劣化,并引化爆炸发生。所以需要针对避雷器密封和电阻片老化问题,要加强生产厂家的技术控制,对生产材料要严格把关,做好生产过程中的密封处理工作。同时对于存在老化迹象的避雷器在做到及时进行更换,对电阻片不良老化问题要采取合理的措施对其进行预防,对老化泄漏导致的电流变大采取有效的抑制措施,对其放电现象进行严格管理,避免避雷器爆炸的发生。
3.2完善谐波治理,应对环境污染形成对避雷器的不良影响
避雷器瓷套也会经常受到污染影响,由于电力系统布设于室外环境,会令避雷器瓷套经受环境以及粉尘的不良污染,令其表面呈现为不匀称的现象,并影响了电流的良好分布,令电阻片电流显著提升,影响了其良好的过电压吸收效能,还会持续的加快电阻片的不良劣化。为此,应有效的预防环境污染,调节空气质量,注重空气中的粉尘治理,进而延长避雷器应用服务寿命,确保电力系统的安全可靠运行。还应定期进行避雷器的整理清洁,也可涂抹防污染性能优越的闪硅油,还可优选具有良好防污染性能的瓷套避雷装置。另外,应做好电力系统的谐波治理,可位于包含谐波源母线之中设置无功动态补偿以及滤波系统设备,进而令电力系统高次谐波数值保持在行业标准科学范畴之中。
3.3强化技术管控,优化电力系统应用避雷器水平
为优化电力系统应用避雷器水平,应强化技术管控,可针对各个电网系统避雷器创建完善健全的技术档案,应确保避雷器出厂资料、报告、测试文件以及在线监测设施综合记录均应存储至技术档案之中,并一直到该避雷器达到寿命期限退出运行系统。避雷器应用期限、功能效果受到较多因素影响,排除自身质量水平、密封不佳导致受潮失效以及他类外界因素的干扰影响之外,避雷器润片整体老化速率也会对其寿命期限形成显著影响。为此应探究影响避雷器功效的真正成因,优化总结,预防潮湿、污染影响,降低系统自身故障缺陷,优化操作技能水平,方能降低电力系统应用阶段中的不安全因素,树立防患于未然意识,提升避雷器安全应用效能,促进电力系统的可靠运行与持续发展。
结束语:
避雷器在电力系统中进行应用,其起到了有效的防雷和避雷的效果,有效的保证了电力系统运行的安全性、可靠性和持续性。但避雷器在应用过程中还存在一些不足之处,所以需要加强对其进行科学分析,注重采取有效的预防控制措施,确保避雷器应用功能提升,使其服务寿命得以延长,实现其良好的经济效益和社会效益,为电力行业的健康、持续发展奠定良好的基础。
参考文献:
[1]避雷器在电力系统中应用的相关问题探讨[J].马同新.山东工业技术.2015(05)
[2]浅谈避雷器在电力系统应用中的问题分析[J].罗阳云.科技风.2014(10)
论文作者:刘洪佳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签:避雷器论文; 过电压论文; 电力系统论文; 雷电论文; 电阻论文; 电压论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第35期论文;