10kV配電線路上避雷器故障分析及防范措施

摘 要：我國的城市發(fā)展迅速，快的生活節(jié)奏和生產(chǎn)節(jié)奏對配電線路提出了越來越大的要求，呼喚著相關(guān)配電部門做好配電和供電工作，不斷在實際工作中提高10kV配電線路的供電質(zhì)量，保證企業(yè)的經(jīng)濟效益以及社會效益。我們要加強對配電線路故障的防范，在天氣因素、外力破壞因素、管理和維護因素、線路可靠性等方面，進行故障的防范工作，進而保證配電線路的可靠性、保證電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性、保證居民用電和生產(chǎn)用電的正常運行，促進國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展。在電力運行過程中，提高10kV配電線路的供電質(zhì)量，對供電企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益有良好的促進作用。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路;避雷器;故障分析;防范措施

引言

隨著改革開放的不斷深入，我國的城市化進程越來越快，人們對供電的要求也越來越高，這就給供電和配電工作提出了巨大的挑戰(zhàn)。然而在目前的配電線路上，常常出現(xiàn)一些故障，如何排除這些故障，保證供電和配電的安全，是配電運維人員關(guān)注的焦點。避雷器能限制過電壓，對電氣設(shè)備起保護作用，確保其正常運行。但在日常運行中，避雷器常常受自身質(zhì)量、雷擊頻率等因素影響而發(fā)生故障，造成10kV配電線路接地故障頻發(fā)，嚴重影響了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。基于此，通過幾起避雷器被擊穿而發(fā)生的線路跳閘事故，對10kV配電線路上避雷器的幾類故障進行分析，并總結(jié)出相應的故障防范措施，以提高運維人員避雷器的檢修與運行維護水平。

1避雷器故障分析

1.1避雷器內(nèi)部受潮導致的故障

避雷器在安裝前，未徹底烘干滯留在閥片及內(nèi)部零部件上的潮氣。避雷器瓷套裙邊膠合處有裂縫、密封圈未焊死，易于進入潮氣及水分。密封墊圈老化開裂后，失去密封作用，潮氣和水分沿螺釘縫滲入內(nèi)腔等都會造成避雷器內(nèi)部受潮。

1.2閥片側(cè)面高阻層出現(xiàn)裂紋的原因

高阻層的避雷器絕緣釉是由有機材料配制而成的，而側(cè)面絕緣層則是通過高溫燒結(jié)而成。當閥片與側(cè)面高阻層的熱膨脹系數(shù)出現(xiàn)較大差異時，會導致避雷器絕緣釉出現(xiàn)細微的裂紋，降低了避雷器絕緣釉的絕緣強度，在過電壓情況下，就會出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。為妥善解決閃絡(luò)故障，應在避雷器閥片和外絕緣筒之間的空腔填充溫度比較高的注膠，同時在高溫注膠時，應盡量減小避雷器閥片與側(cè)面高阻層熱膨脹系數(shù)之間的差異，避免引起避雷器閥片側(cè)面高阻層出現(xiàn)裂紋。

1.3雷電沖擊電流導致的故障

雷電沖擊的故障原因。根據(jù)國家避雷器耐雷水平生產(chǎn)標準，10kV系統(tǒng)中避雷器能承受2次65kA或40kA的雷電流沖擊，避雷器中流過雷電流主要分為雷電直擊和沿線路來波2種。當雷直擊桿塔雷電流超過65kA或40kA時，線路會出現(xiàn)多相閃絡(luò)現(xiàn)象，引起相間短路速斷跳閘。但是由于短路速斷跳閘現(xiàn)象是不可能出現(xiàn)在線路單相接地故障中，因此說明雷電直擊產(chǎn)生的雷電流一定是低于65kA或40kA的，故而雷電直擊不可能造成避雷器故障。當避雷器遭受雷電沖擊電流過量且電流密度較大時，而閥片上的沖擊電流也沒有均勻分布，導致閥片上局部雷電沖擊電流密度超過其允許極限值，造成避雷器中的閥片破裂，如果閥片電流能量沖擊過大，則會使閥片發(fā)生破碎、爆炸。

2具體防范措施

針對不同故障采取不同應對措施。除上述措施外，在實際運行管理中，為確保避雷器安全運行，還應做好以下幾個方面防范措施。

2.1針對天氣因素引起故障的防范措施

2.1.1保持與氣象部門的溝通與協(xié)作，能夠及時掌握氣候變化情況，從而提早進行相關(guān)的防范，將天氣對線路的影響降到最低。

2.1.2加裝線路避雷器是有效、簡單的抗雷措施，在變壓器高、低壓側(cè)應根據(jù)情況加裝相應等級的避雷器。

2.1.3針對雷擊，可以提高絕緣子的抗雷性能，事實表明，耐張懸式絕緣子能夠有效防止線路的閃絡(luò)性故障。

2.2加強對避雷器的日常巡視

避雷器是電力運行中不可缺少的設(shè)備之一，其運行的穩(wěn)定性直接關(guān)系著電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。因此，在其運行中應加強對避雷器的日常巡視。以“基礎(chǔ)熱像”為根據(jù)的紅外診斷方法是當前避雷器常用的故障診斷方法，能有效診斷故障狀態(tài)下的熱場，溫度升高變化，以及閥片受潮或者老化缺陷等問題。當檢測避雷器溫差較大時，及時開展配網(wǎng)不停電作業(yè)進行更換，有效保證線路安全穩(wěn)定運行，防止線路因避雷器故障造成接地跳閘;還需對地下連接部位進行檢查，以防發(fā)生銹蝕影響接地電阻，使雷擊電流不能快速流入大地，殘余的雷電沖擊電流會導致避雷器發(fā)生故障;定期對避雷器的外觀進行檢查，確保是否存在閃絡(luò)、破損等，發(fā)現(xiàn)問題應及時進行更換處理。此外，電網(wǎng)檢修運維人員還應不斷提高自身檢修水平，熟練掌握避雷器故障分析及處理方法，積極開展帶電檢測工作，以減輕避雷器故障給電網(wǎng)運行帶來的影響。

2.3做好避雷器的檢驗工作

為提高避雷器安全運行的可靠性，避雷器的檢測水平也是極其重要的。對采購的避雷器應抽樣檢查，檢測關(guān)鍵部件、密封性能等，并進行密封試驗;安裝前，檢查避雷器外觀，確保外觀是否保持良好，并對其絕緣電阻值進行測量是否不小于1000MΩ;安裝后，要嚴格按照驗收規(guī)范做好驗收工作。

2.4提高閥片的能量耐受能力

為避免避雷器閥片側(cè)面高阻層出現(xiàn)裂紋，應將閥片的能量耐受能力提高到65kA以上。

2.5避雷器要可靠接地

首先應直接固定避雷器的接地螺栓與接地線，然后按照橫擔、沿接地引下線進行有效接地，確保各鏈接部位牢固可靠，以確保整個接地系統(tǒng)的完整性，而且要保證其連接的接地地網(wǎng)的電阻值要在4Ω以下。在焊接中采用螺栓連接，避免出現(xiàn)縫隙或雜物混入，影響避雷器的使用壽命。

2.6保證線路可靠的措施

要想確保配電線路的安全可靠，就要加強配電作業(yè)人員的技術(shù)水平，不斷提升其施工質(zhì)量和業(yè)務(wù)素質(zhì)，將配電人員的維護能力提升到一個新的階段。還要按照安全配電管理制度建立健全的獎懲制度。要加強配電企業(yè)和用戶之間的溝通和交流，深入了解用戶的用電需求，使配電設(shè)備管理工作更具針對性、目標性。進而保證配電線路的供電質(zhì)量，提高配電企業(yè)的服務(wù)水平。

社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，推動了供電需求的增長，在這樣的背景之下，10kV配電線路的線路負荷日益增大。如果出現(xiàn)線路故障，不僅影響供電線路的正常運行或造成電網(wǎng)損失，同時還將嚴重影響經(jīng)濟的發(fā)展和廣大居民的正常用電。因此，對10kV配電線路供電的可靠性和安全性提出了更高的要求。所以，加強配電線路故障分析及處理能力是加強配網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

結(jié)述語

綜上述，隨著我國城市化進程的不斷加快，市場電力需求量也越來越高，電氣設(shè)備的投入使用量也越來越大，為提高電氣設(shè)備的安全性和可靠性，在10kV配電線路上加裝瓷外套金屬氧化鋅避雷器。但在日常運行中，10kV氧化鋅避雷器經(jīng)常由于閥片側(cè)面高阻層裂紋、避雷器內(nèi)部受潮、雷電沖擊電流等原因被擊穿導致線路跳閘，從而導致設(shè)備絕緣性能降低，發(fā)生故障。因此加強10kV配電線路避雷器的故障及具體防范措施研究，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著重要意義。

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作者簡介：

虎國良（1995-），男，助理工程師，本科，畢業(yè)于西北民族大學，電氣工程及其自動化專業(yè)，主要從事配電生產(chǎn)管理、電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、工程項目管理等工作。