淺談10kV線路過電壓保護器的故障成因分析及運行維護

何希明

(廣東眾誠電力建設工程有限公司，廣東 佛山 528000)

1 引言

過電壓保護器的正常運行能最大限度地減少自然災害對線路的破壞，是保護輸電線路安全穩定運行的基礎。雖然應用過電壓保護器的目的是為了保護輸電線路，但由于在使用過程中存在不可預知的因素，往往在使用過程中出現故障，對輸電線路造成嚴重的損壞。

2 10kV線路過電壓保護器故障原因分析

2.1 防雷線路的選擇不合理

雖然架空地線作為過電壓保護器的避雷線，限流感應過電壓的體制改革實踐也取得了良好的效果，但這種方法在實際應用中潛在的風險比較大。一般架空地線的絕緣等級比較低。如果受到雷擊的影響，很容易出現閃絡現象，絕緣線會被燒毀。

圖1 某10kV線路過電壓保護器設備

2.2 設備安裝不合理

在輸電線路的安裝過程中，安裝人員通常采用平行溝夾的方法。雖然夾具的安裝降低了線路故障的概率，但在該材料的實際安裝過程中仍存在較大的安全風險。這種接觸不良的現象在長期使用平行溝槽鉗后會發生。這種現象會導致接觸不良，不僅降低過電壓保護器的抗雷效果，嚴重時還會導致輸電線路斷電。

圖2 某10kV線路過電壓防雷器

2.3 施工操作不規范

施工人員操作不規范也是造成過電壓保護器失效的主要原因。施工人員在設備安裝過程中出現的不規范現象主要包括以下幾個方面:一是施工人員在安裝接地裝置時沒有嚴格按照規范的要求進行安裝。線路安裝時，隨意安裝接地裝置，導致運行時過電壓保護器失效。由于維護工作不到位，風暴曬，線路腐蝕老化嚴重，造成過電壓保護器失效。另外，在設備安裝過程中，導體接線未按照安裝要求進行。一般施工人員會選用與過電壓保護器連接的溝槽夾線。長時間使用后，夾鉗會出現接觸不良，導致輸電線路斷電的安全事故。

2.4 設備老化

保護器長時間暴露在空氣中，不可避免地會受到雨水和空氣的侵蝕而發生一定程度的老化。當設備出現老化現象時，很難發揮其保護作用，甚至很有可能成為故障的原因，對整條線路產生很大的影響。此外，由于電力技術的不斷改進，保護器的升級換代頻率也較高，舊的保護器即使可以正常使用，但可能由于參數落后而難以繼續工作。因此，設備人員在維修時應更換老化保護器和陳舊型號，以保持整條線路的穩定性。

2.5 員工隊伍建設不規范

在保護器的所有故障中，很大一部分是由于工作人員操作不規范造成的。主要原因是設備安裝不規范，其次它的電線連接有時候也會出現問題。因為在實際工作中，許多點電壓保護器在接線時采用平行槽夾，這種夾一段時間后會有不良的導線接觸。這樣會大大降低線路防雷擊的效果，經常發生停電等事故。

3 改善過電壓保護器故障的有效預防措施和維護策略

在輸電線路運行過程中，必須進一步加強對輸電線路的在線監測。在大多數情況下，輸電線路故障點的紅外輻射信號是故障診斷的主要依據。通過檢測故障點的信號，得到故障設備的熱態特征，進而對設備進行分析判斷是否存在故障。改善過電壓保護器故障的有效預防措施和維護策略分析如下:

3.1 對保護器進行優化設計在設計

過電壓保護器時，必須考慮各種因素對其的影響。最重要的是如何保證最佳的防雷效果。保護器的主要是保護線路免受雷擊。因此，保護器的設計必須遵循科學合理的原則，在實現各項技術指標的前提下，使保護器的防雷效果得到最大程度的提高。在設計保護裝置時，必須注意以下問題:首先，在設計過程中，必須充分注意線路的串聯和絕緣子串的協調。這種設置的最終目的是為了避免過電壓在受到雷擊時產生閃絡現象；其次，線路中工頻延續電流的作用也一定要注意，保證在線路出現故障時能及時切斷電源。最后，過電壓操作也必須高度關注。在設計過電壓保護器時，要保證串聯間隙不會因電流沖擊而擊穿，以保證過電壓保護器的正常穩定運行。

3.2 對保護器的維護應嚴格規范

過電壓保護器不僅決定著輸電線路能否正常運行，而且對線路的運行起著非常重要的作用。雖然保護器的種類很多，但任何一種保護器都是為了保證輸電線路的正常運行，而安裝過電壓保護器也是為了達到這一目的。過電壓保護器能否正常運行，發揮其對線路保護的積極作用，關系到施工人員的安裝和后期的維護保養。因此，維護人員在設備運行階段必須嚴格按照規范和要求維護和保養過電壓保護器。檢查過程中一旦發現故障，必須制定積極有效的故障排除措施，確保過電壓保護器的安全運行不受影響。科學合理地安裝保護器，從根本上降低了保護器后期運行中發生故障的概率。

3.3 升級更換保護器

諧波是造成10kV輸電線路保護器故障的主要因素。因此，在施工過程中保護器的選擇就顯得尤為重要。與傳統過電壓保護器相比，新型過電壓保護器在傳統過電壓保護器的基礎上得到了進一步的改進，既充分發揮了傳統過電壓保護器的特點，又在傳統過電壓保護器的基礎上進行了進一步的創新和改革，實現了有效降低各種不確定因素對線路正常運行的影響。此外，新型過電壓保護器具有自動分離功能，有效地保護了輸電線路的正常運行。因此，在10kV輸電線路中應用新型過電壓保護器，降低線路運行過程中發生故障的概率是非常重要的。

3.4 加強監測和技術管理

在線監測對整條線路的維護和正常運行維護起著至關重要的作用，因此在運行維護中應加強在線監測。比如我們可以制定出保護器的具體維修時間，這樣就可以實現對保護器的定期檢測，對已經發生的問題及時處理，避免造成重大損失。在實施監測時，還應積極運用一些先進的技術手段，這樣才能有效提高監測的效率和質量。現在保護器的技術管理工作基本上是使用每個保護器本身形成的技術文件管理，主要是為了記錄操作信息的設備，以保證整個系統的正常運行和保護裝置的操作的有效性。在整個傳輸網中，過流變壓器的作用至關重要，它還涵蓋了許多功能，主要是對傳輸線起到基本的保護作用，有效地限制了整個配電網的電壓。通常，為了防止輸電線路受到嚴重雷擊，會使用設備，因為它能吸收和釋放雷擊產生的電，從而起到基本的保護作用。設備的維護和運行在整個電網中發揮著重要的安全意義，其故障維護的效率和質量成為所有從事行業人員關注的焦點。

3.5 對設備的性能進行全面檢查

一旦發現故障，應及時修復，盡量減少故障的影響。長期受到諧波的影響，保護器的使用壽命將縮短。由于技術和材料的影響，傳統保護器往往難以控制這一問題。隨著科學技術的發展，許多新的保護劑相繼開發出來。這些新型保護器在保留原有保護器的基礎上增加了許多新的性能，一些創新的研發成果大大提高了保護器的穩定性。此外，新型保護器還具有脫扣裝置，可顯著降低運行過程中線路故障的頻率，為線路提供最大程度的保護。

3.6 加強人員技術管理

保護器的維修保養是一項系統的工作。而且由于它的長期性和重復性，很容易讓一線工人感到疲勞。燒損的出現會使保護器的維護工作不到位，難以發現潛在的問題。為了消除這種現象，在有技術更新時要對操作維護人員進行培訓，加強對相關人員的管理。對維修時間做出具體規定。檢測周期的長短可根據天氣和設備情況進行調整，對檢測結果實行責任制。此外，可進行交叉維護，同一線路可實行班組制。最后要積極引進先進技術，降低維修難度，提高維修質量和效率。同時，建立同一保護器的維護檔案，每次檢修結果以書面形式存檔，并完整記錄設備運行情況，以便日后查看和使用。充分調研現有資源，有效整合人力物力，提高維修質量和效率，將保護器故障率降到最低。

4 小結

維護電力系統的穩定與安全就成為必要的一項重要任務。過電壓保護器作為維護線路穩定的重要硬件設備，其穩定性值得關注。技術人員應認真完成保護器的維護保養工作，確保它能發揮預期的保護功能，為整體線路提供保護。由于過電壓保護器的優點和特點十分明顯，在10kV輸電線路中得到了廣泛的應用。但為了進一步降低設備故障發生的概率，過電壓保護器的設計必須嚴格按照規范的要求進行。