配网避雷器雷害故障原因分析和应对策略解析

2014-12-24王桂裕

山东工业技术 2014年21期

王桂裕

（国网福建省电力有限公司福州供电公司,福州 350000）

0 引言

配网在电力系统中占据着重要地位，直接关乎电能能否正常分配给用户，随着用电需求增加，配网结构变得愈发复杂，管理难度加大。在影响配电安全的众多因素中，自然雷电灾害危害极大，易导致线路短路、电压升高，因此造成的安全事故在生活中时有发生。为保证安全配电，现代配电网多安装有避雷器，但雷害故障依旧不能彻底避免，这就要求不管是在技术质量，还是在运行管理中，都要及时总结原因，尽量避免雷电造成的配电故障。

1 配网避雷器的常见故障及原因分析

1.1 简述

配网避雷器是保护配电线路和设备免受高瞬态过电压造成的危害的一种装置，所以又叫过电压保护器，多安装于绕组旁边，或导线与地线之间。当导线遭受雷击后，巨大电流会沿着导线侵入其他设备，若没有避雷装置，则设备很容易损坏。安装有避雷器后，如果电压达到危险值，避雷器会自动动作，将电荷导入大地，从而保护设备安全。

1.2 常见故障

氧化锌避雷器具有良好的密封性、保护特性、耐污秽性能和通流能力，且能抗震，承受风力和拉力，在当前有着广泛应用。在运行中，较为常见的故障有阀片破碎或侧闪故障、内部放电、避雷器爆炸、表面污秽、老化损坏、断裂故障等。

1.3 原因分析

（1）内部受潮。以瓷套式避雷器为例，内部空腔部分占了近一半，所以很容易因为冷胀内缩而受潮，降低了避雷器性能。此时，阻性电流会不断增加，可根据其变化来判断避雷器受潮程度。安装不合理也是一大原因，如安装时密封不严，导致有水分进入，必然会因受潮发生放电、爆炸等事故。

（2）保护失效。如今配电线路更长更复杂，为防止雷击事故，应正确安装线路避雷器。运行中如果出现接地不良现象，或者受其他损坏影响，都可能会导致避雷器保护失效；在大风天气，避雷器可能会发生偏移，以至于间隙防雷特性有所下降；当过于靠近与绝缘子中间处时，雷电过电压极易引起放电，最终导致绝缘子发生闪络故障。

（3）密封性差。避雷器的密封性十分重要，生产过程中和出厂前务必要严格检查，确保质量合格。但实际中，材料质量不合格、装配不合理，加上生产人员和质监部门存在缺陷，难免会有不合格产品流于市场。且随着竞争加剧，很多生产厂家为节约成本，可能会在材料和工艺上动手脚，致使产品密封不严。如此一来，必然会逐渐受潮，从而削弱绝缘性能。

（4）热击穿。就氧化锌避雷器而言，在当前很流行，热稳定性对其很是关键，直接关乎安全性和使用耐久性。热稳定性指的是热量产生和热量散失都要稳定合理，如果周围环境温度过高，避雷器温度也会升高，这时就要做好散热工作。当其发热功率远大于散热功率时，高温难以散去，内部阀片将因高温而引起热击穿。

（5）局部放电。一般来说，外部瓷套和电阻片之间的径向电位差较小，但若受潮湿环境影响，瓷套电位分布将被改变，导致电位差增大，甚至接近工作电压，很容易引发故障。

2 实际案例分析如何降低配网避雷器故障发生率

某地区近些年来，经济发展速度加快，用电量骤增，10KV配电线路更加密集。而该地属于雷电高发区，为保证配电安全，避雷器数量也不断上升。因为与配电导线相连，对其自身质量和安装都有着严格要求，务必要降低故障发生率。加上更新维护时需要停电操作，使得配电可靠性有所降低。截至2013年底，该地区共安装有4620组避雷器，但2013年发生了836起跳闸事故，故障率依旧很高。究其原因，主要是雷电引起，占了73.5%，为此必须减少雷电故障。

2.1 装置选型

站室设备及柱上设备的雷害防护装置多选择复合外套无间隙金属氧化物避雷器保护；架空线路导线则多选择复合外套串联间隙金属氧化物避雷器。开关站和变电站等选择电站型无间隙避雷器，额定电压为17kV，持续运行电压13.6kV；柱上开关、柱上断路器等设备选用配电型无间隙避雷器。为提高配典型无间隙避雷器的故障查找速度，避雷器尽量带有脱离器，二者串联安装，避雷器工作时，脱离器不动作。

2.2 正确安装

与架空线路相连的长度超过50m的电缆，应在两端装设避雷器保护；常开的柱上开关需在开关两侧装设避雷器，其余的则装设在电源侧。安装时需注意，不允许用避雷器代表绝缘子，同时避雷器的上引线需要保持一定程度的弧垂,并采用铜线的半径为6～8mm2；采用直立的安装方式：安装时需要在支撑角钢上把避雷器采用电极螺栓固定，同时避雷器的接地需要通过尽量短的接地线；采用避雷器用于设备的保护时，应保障两者之间的距离不超过5米，以增强效果。

2.3 运行维护

目前的运行维护手段包括：预防性试验(在避雷器常规停电情况下)、定期巡视工作电流与仪器读数、红外检测局部致热缺陷、测试阻性泄漏电流和全电流(正常运行情况下)。测量时应注意比较历史数据和相间数据，并考虑测量时的测量方法、运行电压与环境条件不同带来的影响。线路雷害防护装置在每年雷雨季节前安排特巡，巡视时，运行人员可先目测或者辅助使用望远镜在地面上对防护装置外观进行检查，发现影响其自身性能或者保护功能的缺陷后再安排登杆消除。