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(shè)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(zāi)害對線路的破壞，是保護輸電線路安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。雖然應(yīng)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(yù)知的因素，往往在使用過程中出現(xiàn)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(yīng)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(yīng)用中潛在的風(fēng)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(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，絕緣線會被燒毀。

圖1 某10kV線路過電壓保護器設(shè)備

2.2 設(shè)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(fēng)險。這種接觸不良的現(xiàn)象在長期使用平行溝槽鉗后會發(fā)生。這種現(xiàn)象會導(dǎo)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(dǎo)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(guī)范

施工人員操作不規(guī)范也是造成過電壓保護器失效的主要原因。施工人員在設(shè)備安裝過程中出現(xiàn)的不規(guī)范現(xiàn)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(guī)范的要求進行安裝。線路安裝時，隨意安裝接地裝置，導(dǎo)致運行時過電壓保護器失效。由于維護工作不到位，風(fēng)暴曬，線路腐蝕老化嚴重，造成過電壓保護器失效。另外，在設(shè)備安裝過程中，導(dǎo)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(xiàn)接觸不良，導(dǎo)致輸電線路斷電的安全事故。

2.4 設(shè)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(fā)生一定程度的老化。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)老化現(xiàn)象時，很難發(fā)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(chǎn)生很大的影響。此外，由于電力技術(shù)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(shù)落后而難以繼續(xù)工作。因此，設(shè)備人員在維修時應(yīng)更換老化保護器和陳舊型號，以保持整條線路的穩(wěn)定性。

2.5 員工隊伍建設(shè)不規(guī)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(guī)范造成的。主要原因是設(shè)備安裝不規(guī)范，其次它的電線連接有時候也會出現(xiàn)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(dǎo)線接觸。這樣會大大降低線路防雷擊的效果，經(jīng)常發(fā)生停電等事故。

3 改善過電壓保護器故障的有效預(yù)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(jiān)測。在大多數(shù)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(jù)。通過檢測故障點的信號，得到故障設(shè)備的熱態(tài)特征，進而對設(shè)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(yù)防措施和維護策略分析如下:

3.1 對保護器進行優(yōu)化設(shè)計在設(shè)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(shè)計必須遵循科學(xué)合理的原則，在實現(xiàn)各項技術(shù)指標(biāo)的前提下，使保護器的防雷效果得到最大程度的提高。在設(shè)計保護裝置時，必須注意以下問題:首先，在設(shè)計過程中，必須充分注意線路的串聯(lián)和絕緣子串的協(xié)調(diào)。這種設(shè)置的最終目的是為了避免過電壓在受到雷擊時產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象；其次，線路中工頻延續(xù)電流的作用也一定要注意，保證在線路出現(xiàn)故障時能及時切斷電源。最后，過電壓操作也必須高度關(guān)注。在設(shè)計過電壓保護器時，要保證串聯(lián)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(wěn)定運行。

3.2 對保護器的維護應(yīng)嚴格規(guī)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(fā)揮其對線路保護的積極作用，關(guān)系到施工人員的安裝和后期的維護保養(yǎng)。因此，維護人員在設(shè)備運行階段必須嚴格按照規(guī)范和要求維護和保養(yǎng)過電壓保護器。檢查過程中一旦發(fā)現(xiàn)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?？茖W(xué)合理地安裝保護器，從根本上降低了保護器后期運行中發(fā)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(tǒng)過電壓保護器相比，新型過電壓保護器在傳統(tǒng)過電壓保護器的基礎(chǔ)上得到了進一步的改進，既充分發(fā)揮了傳統(tǒng)過電壓保護器的特點，又在傳統(tǒng)過電壓保護器的基礎(chǔ)上進行了進一步的創(chuàng)新和改革，實現(xiàn)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(yīng)用新型過電壓保護器，降低線路運行過程中發(fā)生故障的概率是非常重要的。

3.4 加強監(jiān)測和技術(shù)管理

在線監(jiān)測對整條線路的維護和正常運行維護起著至關(guān)重要的作用，因此在運行維護中應(yīng)加強在線監(jiān)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(xiàn)對保護器的定期檢測，對已經(jīng)發(fā)生的問題及時處理，避免造成重大損失。在實施監(jiān)測時，還應(yīng)積極運用一些先進的技術(shù)手段，這樣才能有效提高監(jiān)測的效率和質(zhì)量?，F(xiàn)在保護器的技術(shù)管理工作基本上是使用每個保護器本身形成的技術(shù)文件管理，主要是為了記錄操作信息的設(shè)備，以保證整個系統(tǒng)的正常運行和保護裝置的操作的有效性。在整個傳輸網(wǎng)中，過流變壓器的作用至關(guān)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(wǎng)的電壓。通常，為了防止輸電線路受到嚴重雷擊，會使用設(shè)備，因為它能吸收和釋放雷擊產(chǎn)生的電，從而起到基本的保護作用。設(shè)備的維護和運行在整個電網(wǎng)中發(fā)揮著重要的安全意義，其故障維護的效率和質(zhì)量成為所有從事行業(yè)人員關(guān)注的焦點。

3.5 對設(shè)備的性能進行全面檢查

一旦發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)及時修復(fù)，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(shù)和材料的影響，傳統(tǒng)保護器往往難以控制這一問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新的保護劑相繼開發(fā)出來。這些新型保護器在保留原有保護器的基礎(chǔ)上增加了許多新的性能，一些創(chuàng)新的研發(fā)成果大大提高了保護器的穩(wěn)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(shù)管理

保護器的維修保養(yǎng)是一項系統(tǒng)的工作。而且由于它的長期性和重復(fù)性，很容易讓一線工人感到疲勞。燒損的出現(xiàn)會使保護器的維護工作不到位，難以發(fā)現(xiàn)潛在的問題。為了消除這種現(xiàn)象，在有技術(shù)更新時要對操作維護人員進行培訓(xùn)，加強對相關(guān)人員的管理。對維修時間做出具體規(guī)定。檢測周期的長短可根據(jù)天氣和設(shè)備情況進行調(diào)整，對檢測結(jié)果實行責(zé)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(shù)，降低維修難度，提高維修質(zhì)量和效率。同時，建立同一保護器的維護檔案，每次檢修結(jié)果以書面形式存檔，并完整記錄設(shè)備運行情況，以便日后查看和使用。充分調(diào)研現(xiàn)有資源，有效整合人力物力，提高維修質(zhì)量和效率，將保護器故障率降到最低。

4 小結(jié)

維護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全就成為必要的一項重要任務(wù)。過電壓保護器作為維護線路穩(wěn)定的重要硬件設(shè)備，其穩(wěn)定性值得關(guān)注。技術(shù)人員應(yīng)認真完成保護器的維護保養(yǎng)工作，確保它能發(fā)揮預(yù)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(yōu)點和特點十分明顯，在10kV輸電線路中得到了廣泛的應(yīng)用。但為了進一步降低設(shè)備故障發(fā)生的概率，過電壓保護器的設(shè)計必須嚴格按照規(guī)范的要求進行。