北京氧化鋅避雷器電話
發(fā)布時(shí)間：2024-10-19 02:11:01
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運(yùn)轉(zhuǎn)情況和事端原因近幾年氧化鋅避雷器投入大面積的運(yùn)轉(zhuǎn),收到了明顯的效果。例如降低了體系的絕緣水平,尤其是50kv體系,其基準(zhǔn)絕緣水平可由碳化硅避雷器時(shí)代的155k0v降至1425kV。但是,某些單位出產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差,運(yùn)轉(zhuǎn)中事端率太高,給運(yùn)用部門帶來一些麻煩和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。這次兩部聯(lián)合調(diào)查組歷時(shí)五個(gè)多月,對(duì)華東、西北、西南、東北、北京、中南等區(qū)域的首要制作和運(yùn)轉(zhuǎn)單位進(jìn)行了深入的調(diào)查。據(jù)調(diào)查組造訪搜集的資料計(jì)算(截止1988年3月),我國出產(chǎn)11k0V及以上電壓等級(jí)氧化鋅避雷器共計(jì)2549臺(tái),其間110kV1729臺(tái),220kV722臺(tái),330kV69臺(tái)。電力部門還自行引入購買一些產(chǎn)品。截止1987年底,共產(chǎn)生事端16相,其間國產(chǎn)氧化鋅避雷器12相,進(jìn)口原裝4相(包含66kv人相)。有關(guān)11k0v及以上氧化鋅避雷器的出產(chǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)事端計(jì)算見表注:()內(nèi)為未投入運(yùn)行的臺(tái)數(shù)由表1看出,11k0V以上電壓等級(jí)氧化鋅避雷器的事故率還是偏高的。如按11k0v以上電壓等級(jí)氧化鋅避雷器總產(chǎn)量的50%、投運(yùn)一年計(jì)算,其事故率近1相/百臺(tái)年左右。如再計(jì)入運(yùn)行中不合格的淘汰率、返修率,其事故率還需加大3倍。但是,作為一種換代的新產(chǎn)品,運(yùn)行初期的這一故障率可以理解,正如世界上磁吹避雷器投運(yùn)初期一樣。另外,籠統(tǒng)看來事故率偏高,而對(duì)各具體單位來說,產(chǎn)品質(zhì)量的差異,引起事故率的差異也不盡相同。有的單位直到調(diào)查組到達(dá)為止,還未發(fā)現(xiàn)任何避雷器出現(xiàn)事故,也未看到水電部任何部門的事故通報(bào)及信息。從表1看到,某單位共生產(chǎn)氧化鋅避雷器1000多臺(tái),而僅損壞2臺(tái)(2臺(tái)中還有一起是由于操作方式不當(dāng)引起的,正繼續(xù)落實(shí))。所以,這些單位的產(chǎn)品,理所當(dāng)然會(huì)得到電力部門使用者的信賴。相反,某些工廠生產(chǎn)的氧化鋅避雷器,其事故率很高。有些工廠誤認(rèn)為,把氧化鋅閥片往瓷套中一塞就是產(chǎn)品,根本沒有完整健全的工藝控制及必要的安裝條件,致使避雷器頻繁爆炸,導(dǎo)致使用部門拒絕使用。從調(diào)查組收集到一些單位的事故報(bào)告及事故現(xiàn)場殘骸的分析看出,16起氧化鋅避雷器運(yùn)行事故中,14起是由進(jìn)口閥片組裝的產(chǎn)品和進(jìn)口的原裝產(chǎn)品,而且大多數(shù)事故發(fā)生在無雷擊無操作的工況下。在成都地區(qū),有一相避雷器投運(yùn)后僅帶電30分鐘就發(fā)生了事故,另外有六臺(tái)產(chǎn)品運(yùn)行不足三個(gè)月也發(fā)生了事故。經(jīng)分析,這些事故避雷器所用閥片都是進(jìn)口的閥片,甚至產(chǎn)品芯體零部件及防爆裝置都是進(jìn)口的。相對(duì)而言,水平暫時(shí)遜色的國產(chǎn)閥片及國產(chǎn)零部件組裝的全國產(chǎn)化氧化鋅避雷器,幾乎很少發(fā)生事故(個(gè)別小廠除外)。氧化鋅避雷器發(fā)生事故的具體原因有如下幾種:產(chǎn)品受潮產(chǎn)品受潮有兩個(gè)途徑:一是氧化鋅進(jìn)雷器密封不良或漏氣,帶進(jìn)潮氣或水分抓二是氧化鋅避雷器密封良好,卻由安裝過程中元件或環(huán)境中帶入水分。兩種途徑產(chǎn)生相同的結(jié)果。從事故產(chǎn)品的殘骸看出,氧化鋅閥片沒有通流痕跡,閥片兩端噴鋁面沒有發(fā)現(xiàn)大電流通過后的放電斑痕。而在瓷套內(nèi)壁或閥片側(cè)面卻有明顯的閃絡(luò)痕跡,在金屬附件上有銹斑或鋅白,這就是產(chǎn)品受潮的證明。從本次調(diào)查中,我們痛心地發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致事故的某些原因是極易克服和避免的,但卻沒有在人們頭腦里引起高度重視。例如,某廠曾將多臺(tái)運(yùn)行不足三個(gè)月的產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場帶電檢測,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的泄漏電流嚴(yán)重增大,不得不將其運(yùn)回工廠返修。經(jīng)解體發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部受潮,而把芯體(閥片、絕緣桿件等)進(jìn)行烘干處理后,閥片的參數(shù)及絕緣件性能又恢復(fù)如初。運(yùn)行部門操作不當(dāng)北京地區(qū)房山變電站及唐山變電站發(fā)生的兩起事故,是在變壓器與系統(tǒng)分開、中性點(diǎn)不接地的工況下,沒有合中性點(diǎn)臨時(shí)接地開關(guān),因操作致使氧化鋅避雷器損壞的。無間隙氧化鋅避雷器的工頻過電壓耐受能力有限,加之選用避雷器U,.人偏低,因此在過電壓作用下連續(xù)動(dòng)作,最終發(fā)生熱崩潰而損壞。除了上述四點(diǎn)原因外,還有一些至今尚未完全暴露,而值得與制造廠及使用者商榷的問題:芯體用拉桿的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、耐壓不合要求從事故產(chǎn)品解體分析發(fā)現(xiàn),由于進(jìn)口閥片電位梯度高,使芯體有效高度比瓷套高度短40mm左右,而某廠卻采用一段金屬管集中短路,這就使瓷套內(nèi)腔的有效爬電距離僅有50~60omm。在這樣短的絕緣距離下,設(shè)計(jì)者偏偏又選用了工藝質(zhì)量差、有氣孔的ABS工程塑料作拉桿,加上拉桿材料使用前又未作耐壓試驗(yàn)。種種因素聚合,使其在運(yùn)行中,僅因拉桿擊穿,引起內(nèi)閃就發(fā)生多起事故。前述成都地區(qū)投運(yùn)30分鐘發(fā)生的一起事故,分析是拉桿閃絡(luò)引起的。芯體散架使用三根拉桿固定閥片,當(dāng)芯體上的壓力彈簧壓縮量不夠理想時(shí),在運(yùn)輸或受機(jī)械振動(dòng)后,閥片則容易自行掉出拉桿,使芯體“散架”。相反,若采用四根拉桿,空檔的弦長可縮短23%,閥片就不容易自動(dòng)掉出了。昆明供電局曾反映發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部“散架,的避雷器。`先進(jìn)性與可靠性的矛盾對(duì)任何產(chǎn)品,不僅強(qiáng)調(diào)應(yīng)具有先進(jìn)性,也不能忽略可靠性。產(chǎn)品的技術(shù)決策人或設(shè)計(jì)者,應(yīng)清楚地掌握本部門的閥片水平(不僅是研究水平,更主要的是批量生產(chǎn)水平),對(duì)國外進(jìn)口閥片也理應(yīng)如此。要降低避雷器的保護(hù)水平,應(yīng)從必要性和可能性中抉擇。是從絕緣配合角度考慮必要性,還是僅僅因?yàn)楦偁幈仨毥档捅芾灼鞯谋Ｗo(hù)水平?從絕緣配合角度分析:按GB一311有關(guān)規(guī)定,我國絕緣配合基本上以SIC普閥式避雷器為基礎(chǔ)。以110kV為例,一變壓器雷電基準(zhǔn)絕緣水平BIL=45k0v,SIC普閥式避雷器保護(hù)水平(殘壓)為326kV,則配合系一數(shù)為1.38,這一水平已為電力部門接受。而要使zno避雷器達(dá)到磁吹避雷器的保護(hù)水平,殘壓應(yīng)降為260vk,配合系數(shù)為1,75。一在變壓器絕緣水平不降低的情況下,是否有必要將殘壓進(jìn)一步降為248kv或更低呢?這一點(diǎn)連水電部門一些有識(shí)之士也認(rèn)為必要性不大,何況在閥片穩(wěn)定性不十分理想時(shí),、將殘壓降得過低,實(shí)質(zhì)上是把避雷器推至危險(xiǎn)的邊緣。例如,有些單位的產(chǎn)品,在參考電壓下的參考電流達(dá)sm人,在夜間電網(wǎng)波動(dòng)較大時(shí),就極易產(chǎn)生過載而導(dǎo)致熱崩。某運(yùn)行單位如果選用比工頻參考電壓高5%的110kV氧化鋅避雷器,該產(chǎn)品如原來可耐受某一工頻過電壓1秒,則現(xiàn)在可提高為10~50秒,也許就不致于發(fā)生北京兩臺(tái)產(chǎn)品損壞的事故。另外,國外知名公司生產(chǎn)的氧化鋅避雷器,并不象宣傳的那么先進(jìn)。某研究所赴日立公司實(shí)習(xí)的同志,親眼看見該公司組裝的SF。50okv氧化鋅避雷器,其20kA下的殘壓為132okv(比我國sookV氧化鋅避雷器的殘壓高許多)。也就是說,應(yīng)用間隔性箱式電爐、手工造粒等工藝是不能制造出高水平的氧化鋅避雷器的。電位分布均勻性問題按IEc有關(guān)規(guī)定,在未采取有效措施改善電位分布條件下,產(chǎn)品每增高lm,電位分布不均勻系數(shù)增大3%,這意味著產(chǎn)品荷電率提高3%。經(jīng)實(shí)測及計(jì)算結(jié)果表明,220kv氧化鋅避雷器電位分布不均勻系數(shù)可調(diào)整為5~20%。另外,由調(diào)查還得知,已發(fā)現(xiàn)正運(yùn)行的一些sookV氧化鋅避雷器(進(jìn)口原裝產(chǎn)品)的上節(jié)元件平均下降5%左右(并有一相因上節(jié)下降超過10%而退出運(yùn)行),而下節(jié)元件不變。這就是毛位分布不均勻引起產(chǎn)品老化的證明?？梢?國外進(jìn)口氧化鋅避雷器同樣存在這些問題。如果該產(chǎn)品殘壓又較低,則潛伏損壞的危險(xiǎn)性,并可以預(yù)見產(chǎn)品壽命肯定縮短。避雷器的均一性三、對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量的建議(l)提高閥片的穩(wěn)定性和高荷電率下的抗老化能力。閥片制造應(yīng)更多地采用機(jī)械化自動(dòng)化設(shè)備,減少手工操作帶來的人為隨機(jī)因素。提高閥片的均一性。高度重視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、密封、安裝環(huán)境等決定產(chǎn)品質(zhì)量的因素。建議生產(chǎn)110kV電壓等級(jí)及以上產(chǎn)品的單位,必須具備必要的工藝條件(如:噴霧造粒機(jī)、隧道爐)及完善的試驗(yàn)設(shè)備(出力達(dá)到1okV產(chǎn)品試驗(yàn)要求,試驗(yàn)滿足度70%以上),產(chǎn)品須經(jīng)國家級(jí)檢測中心型式試驗(yàn),并由機(jī)械電子工業(yè)部及能源部同意、聯(lián)合鑒定通過后,方可投產(chǎn)及運(yùn)行。提高運(yùn)行人員的技術(shù)水平,杜絕操作人員在非同期合閘時(shí),對(duì)分開的變壓器中性點(diǎn)未采取臨時(shí)接地措施,引起工頻過電壓損壞氧化鋅避雷器的類似事故再發(fā)生。帶電監(jiān)視檢測,有效掌握、控制產(chǎn)品質(zhì)量。在阻性電流測試儀暫不完善條件下,可采用測量總電流值作參考的方法。但應(yīng)當(dāng)加速研制、提供完善的阻性電流測試儀,普及檢測維護(hù)知識(shí)。具體測試方法與磁吹避雷器相同,其電流參考值參見表2在同一元件中,同一電位的兩片閥片,其電位的高低與閥片的電容量成反比。而閥片電容值與許多工藝因素有關(guān),當(dāng)采用工藝的手工操作多、隨機(jī)性大時(shí),各片之間電容量則相差較大,當(dāng)閥片電容量的標(biāo)誰偏差大于某值時(shí),這些閥片已難于用以組裝高壓氧化鋅避雷器了。因除電位分布外,均一性差也是肪礙提高閥片實(shí)際荷電率的又一不利因素,測量時(shí)電網(wǎng)電壓有波動(dòng),嚴(yán)重影響電流值測量。但是如發(fā)現(xiàn)某一臺(tái)氧化鋅避雷器漏電流突然成倍地增長,或與鄰近zno避雷器產(chǎn)品比較相差甚遠(yuǎn)時(shí),則判定該產(chǎn)品出現(xiàn)“事故前兆”,應(yīng)及時(shí)處理。據(jù)經(jīng)驗(yàn),新投入的氧化鋅避雷器,在第一個(gè)月應(yīng)每周測量一次,第二個(gè)月后可每月測量一次,以后每半年測量一次。采用日本進(jìn)口阻性電流檢測儀時(shí),應(yīng)避免鉗表與地線直接接觸,而且電站干擾較強(qiáng),儀表在不同位置時(shí)取得不同數(shù)值,所以應(yīng)以測得的最小值為準(zhǔn)(干擾一般使電流測量值增大)。四、結(jié)論特別在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)后,達(dá)到70年代末80年代初的世界水平。(2)近期運(yùn)行中氧化鋅避雷器事故較多,而事故避雷器主要是因閥片、零部件受潮,設(shè)計(jì)失誤、缺乏正規(guī)安裝工藝條件及運(yùn)行維護(hù)操作不妥等因素造成。(3)解決避雷器運(yùn)行事故,當(dāng)前的重點(diǎn)應(yīng)放在密封、安裝工藝條件和改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面。對(duì)有水平、有條件的單位,應(yīng)率先解決電位分布、均一性、高荷電率下的穩(wěn)定性等問題。(4)氧化鋅避雷器制造工藝潮流是采用噴霧造粒、隧道爐燒成、自動(dòng)成型裝置。(5)帶電檢測是保證氧化鋅避雷器安全、可靠運(yùn)行的重要措施之一。(1)我國氧化鋅避雷器經(jīng)十年發(fā)展阻。onH一750電器中的閥片承受最大的溫升,文〔6〕敘述了其主要特性,為在此電器中使電場強(qiáng)度沿閥片柱分布均勻,利用了大直徑大深度的屏蔽,電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是沿瓷套內(nèi)表面稠密布置高非線性閥片柱,因而其特征是徑向的比熱阻高。圖4表示了大量生產(chǎn)的onH一1loyl和onH一75oyl電器的電場強(qiáng)度、功率和溫升沿閥片柱的分布,在允許的周圍介質(zhì)溫度下,沿閥片柱的最大溫升達(dá)gK,電器長期在這種狀態(tài)下運(yùn)行可導(dǎo)致大大縮短使用壽命(達(dá)30%)。而在實(shí)際周圍介質(zhì)的溫度條件下,閥片最大溫升是極小的,因此由溫升而使壽命降低10一15%,這在設(shè)計(jì)電器時(shí)應(yīng)予以考慮。
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未來20年，國際范圍內(nèi)化石類礦物燃料仍為國際主要?jiǎng)恿?約占80%)。圍繞著以高效、節(jié)能、壞保為主題，進(jìn)步動(dòng)力利用功率，維護(hù)生態(tài)環(huán)境和開展適應(yīng)各類現(xiàn)代技能市場需求的新式輸變(配)電配備,都將是電力動(dòng)力配備之一的高壓電氣設(shè)備的技能開展趨勢。我國電力設(shè)備將來會(huì)朝著一下方向開展:*超特高壓、大容量技能與配備研制超、特高壓電氣設(shè)備是現(xiàn)在電氣設(shè)備制造業(yè)的迫切使命。*小型化、緊湊型設(shè)備經(jīng)過產(chǎn)品優(yōu)化規(guī)劃、元件小型化、功能復(fù)合集成及新技能的應(yīng)用等技能辦法，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，體積縮小，完成產(chǎn)品小型化，節(jié)能、減材、低耗。一起，也減少了設(shè)備占地面積。*環(huán)境適應(yīng)性、協(xié)調(diào)和維護(hù)類設(shè)備環(huán)境維護(hù)問題已成為全社會(huì)普遍關(guān)注的問題，產(chǎn)品不只要牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)，還要同四周環(huán)境合作、協(xié)調(diào)一致，盡量減少或不對(duì)環(huán)境發(fā)生影響，包括空氣污染、電磁污染和噪聲污染等。*高牢靠、少(免)維護(hù)設(shè)備高牢靠、少(免)維護(hù)是確保電力體系及其電氣設(shè)備與人身安全，進(jìn)步供電質(zhì)量及功率的重要確保。*智能化技能裝置電氣配備的智能化便是進(jìn)行電器設(shè)備二次技能現(xiàn)代化。完成一、二次融合不只可對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行在線檢測、運(yùn)轉(zhuǎn)狀況監(jiān)視、剖析判斷、控制和維護(hù)，還可完成設(shè)備的智能(受控)操作等。不只要開發(fā)智能化單元，還要開發(fā)合適智能測控的開關(guān)設(shè)備，一起具有更高的操作牢靠性和特性精度。*加強(qiáng)設(shè)備實(shí)驗(yàn)技能研究電氣設(shè)備是確保電力體系安全運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要的輸變電設(shè)備。而電氣設(shè)備本身的技能功能和產(chǎn)品質(zhì)量牢靠性水平,只有經(jīng)過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行各類實(shí)驗(yàn)研究才干對(duì)其做出全面、科學(xué)的評(píng)價(jià)。關(guān)于氧化鋅非線性電阻片來說，為了適應(yīng)氧化鋅避雷器超高電壓、小型化、直流輸電及安全化的需求，添加新的元素(如稀土元素)、優(yōu)化工藝和配方、利用新的設(shè)備等來進(jìn)步閥片的電位梯度、降低殘壓、進(jìn)步通流容量及改善老化功能等。一起開發(fā)合適直流輸電用的直流用氧化鋅非線性電阻片和稀土元素系列閥片。隨著電力需求的迅速添加和電源太規(guī)?；白冸娬镜挠行Ю每臻g，一起為了處理由此發(fā)生的電力體系問題，氧化鋅避雷器向大容量小型化、特高電壓化、直流輸電及稀土系列MOA方向開展。特高電壓輸電在我國勢在必行，我國已完成1000kV電壓等級(jí)的特高壓輸電。因而，咱們可進(jìn)行特高壓MOA、直流MOA及高電位梯度高功能MOA閥片等研究作業(yè)，以滿意國內(nèi)電力體系的需求．縮小MOA技能與國際先進(jìn)水平的差距。隨著科技的開展，避雷器定會(huì)向著運(yùn)轉(zhuǎn)安全牢靠、實(shí)驗(yàn)方法簡單、動(dòng)作準(zhǔn)確率高的方向開展。
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雷器是電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備之一，其類型主要有保護(hù)間隙、閥式避雷器和氧化鋅避雷器?，F(xiàn)在，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多的是氧化鋅避雷器，與傳統(tǒng)的閥式避雷器相比，氧化鋅避雷器的電阻閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性，在工作電壓下電阻值很高，流過避雷器的電流很小，而當(dāng)遭受過電壓時(shí)，電阻值很小，殘壓也很低，避雷器處于導(dǎo)通狀態(tài)，能迅速釋放過電壓能量，能有用保護(hù)電氣設(shè)備。可是，要充分發(fā)揮避雷器的保護(hù)可靠性，就必須依據(jù)被保護(hù)設(shè)備的具體情況，來選擇相應(yīng)的避雷器，如若選擇不當(dāng)，不但不能發(fā)揮其應(yīng)有的效果，甚至?xí)a(chǎn)生事端。1選型過錯(cuò)造成避雷器擊穿事端1.1事端經(jīng)過某蓄能電站裝有3臺(tái)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)，機(jī)組額定電壓為13.8kV，中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地。3臺(tái)機(jī)組與3臺(tái)主變壓器采用單元接線，機(jī)組與主變壓器之間設(shè)置有真空斷路器。而且電站設(shè)置了1套變頻啟動(dòng)裝置供3臺(tái)機(jī)組電動(dòng)工況啟動(dòng)之用。為了抑制真空斷路器的操作過電壓，保護(hù)機(jī)組，3臺(tái)機(jī)組真空開關(guān)柜內(nèi)均安裝了金屬氧化鋅避雷器，其型號(hào)為HY5WS-17/50某日02時(shí)04分，電站1號(hào)機(jī)組經(jīng)變頻器發(fā)動(dòng)抽水，02時(shí)08分，1號(hào)主變低壓側(cè)C相電壓降低，變頻器毛病動(dòng)作跳開輸入開關(guān)，接著1號(hào)機(jī)組低壓過流維護(hù)動(dòng)作，1號(hào)機(jī)組抽水發(fā)動(dòng)失敗。工作人員立即停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)發(fā)動(dòng)母線C相避雷器被擊穿，C相單相接地，同時(shí)導(dǎo)致與發(fā)動(dòng)母線銜接的05、06、07號(hào)開關(guān)柜內(nèi)的避雷器均有不同程度損壞。1.2原因分析毛病產(chǎn)生前，機(jī)組在正常的抽水發(fā)動(dòng)過程中，未進(jìn)行其他操作，天氣狀況良好，通過過后的毛病錄波顯示，也未產(chǎn)生雷擊和其他過電壓現(xiàn)象。因而，產(chǎn)生避雷器擊穿，引起單相接地應(yīng)該是避雷器自身毛病引起的。產(chǎn)生C相避雷器擊穿單相接地后，A、B相的電壓立即上升，形成與發(fā)動(dòng)母線相連的05、06、07號(hào)開關(guān)柜內(nèi)的避雷器均產(chǎn)生了損壞。通過檢查發(fā)現(xiàn)，避雷器的選型存在問題。避雷器繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓是答應(yīng)持久地施加在避雷器端子間的工頻電壓有效值，關(guān)于無空隙避雷器，運(yùn)轉(zhuǎn)電壓直接作用在避雷器的電阻片上，會(huì)引起電阻片的劣化，因而，為了確保必定的使用壽命，長期作用在避雷器上的電壓不得超過避雷器的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓，避免引起電阻片的過熱和熱崩潰。依照避雷器的挑選準(zhǔn)則，在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，若單相接地毛病在10s以上才切除的，避雷器繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓應(yīng)不小于系統(tǒng)線電壓Um。該電站發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地，發(fā)電機(jī)額外電壓為13.8kV，因而，挑選避雷器的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓應(yīng)不小于13.8kV。然而，該電站挑選的避雷器類型為HY5WS-17/50，此類型避雷器是配電用避雷器，不是發(fā)電機(jī)專用避雷器，其繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓只要13.6kV，低于發(fā)電機(jī)額外電壓，不滿足避雷器長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)要求。因而，該電站發(fā)電機(jī)避雷器在產(chǎn)生單相接地后大面積損壞，與避雷器繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓挑選過低有直接關(guān)系。
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氧化鋅避雷器是電力系統(tǒng)限制過電壓的重要保護(hù)設(shè)備，通常采用在線監(jiān)測阻性泄漏電流的方法對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷。結(jié)合目前各阻性泄漏電流提取方法的優(yōu)點(diǎn)，以B相電壓過零點(diǎn)為時(shí)間參考點(diǎn)的泄漏電流諧波分析法為基礎(chǔ)，提出了一種新型阻性泄漏電流的提取方法，并給出了該方法的數(shù)學(xué)模型。通過仿真計(jì)算證明，該方法不僅能夠有效地消除電網(wǎng)諧波電壓與相間耦合電容的干擾，避免因某相避雷器故障、三相避雷器差異以及電網(wǎng)電壓波動(dòng)等因素給監(jiān)測帶來的影響，還可以準(zhǔn)確地提取阻性泄漏電流。氧化鋅避雷器（Zinc-OxidesurgeArrester，ZOA)具有無間隙、通流容量大、非線性好等優(yōu)點(diǎn)。自20世紀(jì)70年代問世以來，氧化鋅避雷器以其優(yōu)越的保護(hù)性能逐漸取代了傳統(tǒng)的碳化硅避雷器，成為電力系統(tǒng)限制過電壓、降低絕緣水平和提高運(yùn)行可靠性的重要保護(hù)單元。然而，由于在運(yùn)行過程中長期承受工作電壓、沖擊過電壓和大氣環(huán)境的電、熱、力等諸多因素綜合作用，導(dǎo)致避雷器電阻閥片與密封元件逐漸劣化，引起泄漏電流增大而發(fā)生熱崩潰，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生爆炸。因此，為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，采用合理的方法對(duì)氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀況進(jìn)行在線監(jiān)測顯得尤為重要。為了及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器的故障隱患，國內(nèi)外開展了大量對(duì)其泄漏電流進(jìn)行在線監(jiān)測的研究工作。現(xiàn)階段普遍通過提取阻性泄漏電流的方法，對(duì)氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀況進(jìn)行診斷。目前應(yīng)用于氧化鋅避雷器在線監(jiān)測的阻性泄漏電流提取方法主要有零序電流法、諧波分析法和容性電流補(bǔ)償法。零序電流法是通過測量流經(jīng)三相氧化鋅避雷器的總泄漏電流之和，得出三相阻性電流3次諧波分量和的大小，并以此作為判斷避雷器閥片是否發(fā)生老化的特征量。該方法原理簡單，易于實(shí)現(xiàn)，但受電網(wǎng)諧波電壓和相間耦合電容的影響較大。諧波分析法是通過對(duì)氧化鋅避雷器的總泄漏電流信號(hào)和工作電壓信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，利用三角函數(shù)的正交特性直接提取出阻性泄漏電流的基波和各次諧波分量。該方法工程實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，沒有考慮相間耦合電容的干擾，但卻可以有效地消除電網(wǎng)諧波電壓的影響。容性電流補(bǔ)償法是目前應(yīng)用較為廣泛的阻性泄漏電流提取方法，其基本原理是利用氧化鋅避雷器的工作電壓信號(hào)對(duì)容性泄漏電流進(jìn)行補(bǔ)償從而提取出阻性泄漏電流。以常規(guī)補(bǔ)償法為基礎(chǔ)，經(jīng)過不斷的研究發(fā)展，逐步發(fā)展出3次諧波補(bǔ)償法、變系數(shù)補(bǔ)償法以及過零點(diǎn)補(bǔ)償法等，都在不同程度上減弱了電網(wǎng)諧波電壓對(duì)監(jiān)測的干擾[18-20]，但沒有減弱相間耦合電容對(duì)監(jiān)測的干擾。根據(jù)對(duì)目前各阻性泄漏電流提取方法優(yōu)缺點(diǎn)的分析，本文提出了—種既可以避免電網(wǎng)諧波電壓影響，又能夠消除相間耦合電容干擾的提取氧化鋅避雷器阻性泄漏電流的方法。1基本原理及相關(guān)參量數(shù)學(xué)模型1.1基本原理電力系統(tǒng)中按“—”字排列安裝的三相氧化鋅避雷器在運(yùn)行時(shí)的等效電路如圖1所示。圖1所示等效電路是目前普遍采用的電路。其中，ua(t)、u(t)、uc(t)分別為三相工作相電壓;ia(t)、it(t)、ic(t)分別為三相氧化鋅避雷器各相的總泄漏電流;R.、R、R.分別為三相避雷器閥片的等效非線性電阻;Ca、Cb、Cc分別為三相避雷器閥片的等效電容;C為三相避雷器相間耦合的等效電容（C并不是一個(gè)真實(shí)存在的電容，它是等效代替避雷器沿其高度方向上的相間雜散電容的作用，使流過C的電流與實(shí)際通過相間雜散電容最終流入到避雷器接地引線上的相間干擾電流相等)。由于A、C兩相間隔較遠(yuǎn),相間干擾可以忽略不計(jì)，因此只考慮A、B和B、C之間的相間耦合電容。對(duì)于電壓等級(jí)比較高的系統(tǒng),如330kV及以上，由于其避雷器─般都是由多節(jié)避雷器單元串聯(lián)組成—個(gè)整體,而且在避雷器安裝時(shí)并沒有在的下連接處對(duì)流過避雷器外絕緣的泄漏電流和流過避雷器閥片的泄漏電流采取分離措施，因此，在兩節(jié)連接處兩種泄漏電流被混在了一起，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)僅針對(duì)避雷器閥片泄漏電流的在線檢測。因此,圖1所示等效電路以及本文提出的建立在該等效電路基礎(chǔ)上的新型阻性泄漏電流的提取方法不適合這種類型的避雷器。但是，如果對(duì)此避雷器在其相鄰兩節(jié)連接處加裝兩種泄漏電流分離措施（實(shí)際是加裝外絕鄉(xiāng)家泄漏電流導(dǎo)流環(huán)),則圖1所示等效電路以及本文的新型阻性泄漏電流的提取方法也適合這種類型的氧化鋅避雷器。