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過電壓保護器可能發(fā)生故障的原因分析及防范措施

 永恒超越了時間 2025-07-06 發(fā)布于河北
通過此文章,學習基礎知識,了解變電站設備的原理和功能,提高自己的專業(yè)技術水平,更好地發(fā)現(xiàn)設備運行隱患。學習事故案例,吸取文章中的經(jīng)驗教訓,在發(fā)生類似事故時,有一定的經(jīng)驗盡快判斷事故原因,能夠快速地恢復供電。每天進步,積少成多,我們都可以成為電網(wǎng)安全運行的守護者。
夏季到來,在這種高熱高濕的環(huán)境下,加上雷電活動頻繁,過電壓保護器發(fā)生故障的概率較高。前期發(fā)表了一篇文章:“每天分享一個經(jīng)驗干貨之十二:過電壓保護器頻繁爆炸的事故案例分析”,后期針對部分朋友的問題,發(fā)表了一篇:“變電站過電壓保護器頻繁爆炸后考察結論及事故案例分析”。今天,我們就過電壓保護器可能發(fā)生故障的原因進行分析,并提出相應的防范措施。

過電壓保護器損壞原因有以下點:

  1. 過電壓保護器嚴重受潮。受潮后的氧化鋅電阻片直流1mA參考電壓降低,泄露電流增大,惡性循環(huán),參考電壓再降低,泄露電流再增大,熱能量積累,當參考電壓降低到連系統(tǒng)工作電壓也承受不了時就發(fā)生熱崩潰而損壞。過電壓保護器分戶內(nèi)型和戶外型,戶內(nèi)型過電壓保護器應安裝在環(huán)境干燥的戶內(nèi),而戶外箱變內(nèi)如果潮氣過重有可能使過電壓保護器受潮。

  2. 過電壓保護器是一種瞬間能量吸收裝置,不能承受系統(tǒng)長時間的過電壓。它的工頻耐受特性為:當加在過電壓保護器上的電壓是額定電壓的0.8倍時,過電壓保護器可以長期運行;當加在過電壓保護器上的電壓是額定電壓的1.0倍時,可以運行20分鐘;當加在過電壓保護器上的電壓是額定電壓的1.1倍時,過電壓保護器能耐受10秒;當加在過電壓保護器上的電壓是額定電壓的1.15倍時,過電壓保護器只能耐受0.1秒。

  3. 系統(tǒng)可能發(fā)生過單相接地或間歇性弧光接地現(xiàn)象。眾所周知:我國中壓系統(tǒng)單相接地的故障率是比較高的,單相接地引起間歇性弧光接地現(xiàn)象產(chǎn)生諧振過電壓、弧光接地過電壓,時間長、幅值高,這是目前任何過電壓保護器(避雷器)所承受不了的,必然導致(氧化鋅電阻片)熱崩潰而爆炸。若單相接地(尤其是弧光接地)故障比較頻繁,每產(chǎn)生一次對保護器就是個嚴重的損壞,如此累積,保護器的壽命就迅速縮短、大大衰減,極短時間就損壞。而且弧光接地極容易引起相間短路,必然發(fā)生設備損壞故障。

  4. 系統(tǒng)三相短路也可能造成過電壓保護器損壞。因為短路時的大電流會以其超高的能量對過電壓保護器造成沖擊,致使其嚴重損壞。

  5. 外出考察時,通過和生產(chǎn)企業(yè)的設計、制造專家探討,過電壓保護器電纜線太長和側裝、倒裝都是引起過電壓保護器故障的原因。因為設計者沒有精確計算開關柜中過電壓保護器的電纜線長度,造成電纜線過長,多余的電纜線纏繞起來,形成空心電感??招碾姼凶璧K過電壓保護器放電,能量不能瞬間順利釋放,從而對被保護設備造成傷害;電力系統(tǒng)的一般是高壓端在上,接地端在下。倒裝的過電壓保護器高壓端在下面,和開關柜中的電場不一致,相互干擾、相互影響,容易引起過電壓保護器損毀。因此一般情況下要求過電壓保護器正裝。

以上五種情況可能是過電壓保護器損壞的直接原因。下電力系統(tǒng)的過電壓保護是一個系統(tǒng)工程,不是安裝了過電壓保護器就高枕無憂了。在很多情況下,過電壓保護器是以犧牲自己為代價保護了系統(tǒng)的其它設備。因此,我們不能一味地把過電壓保護器的熱崩潰歸結為過電壓保護器的質量問題。為了保證電力系統(tǒng)的安全,我們必須進一步步完善各項保護措施。下面,我們就針對上述原因提出相應的防范措施及對策。

  1. 除對過電壓保護器進行常規(guī)的試驗外,增加診斷手段,在投運后加強監(jiān)測。對運行中的過電壓保護器監(jiān)測阻性電流和全電流,及時檢出過電壓保護器的缺陷,是保證過電壓保護器安全、可靠運行的重要措施。

  2. 及時排查事故隱患,保障運行設備安全??s短電網(wǎng)異常后繼電保護動作時間,使過電壓保護器盡快脫離電源。

  3. 加強電網(wǎng)諧波的治理力度,在有諧波源的母線段增設動態(tài)無功補償和濾波裝置,以使電網(wǎng)的高次諧波值控制在國家標準允許范圍內(nèi)。

  4. 高壓室內(nèi)采取除濕措施,并安裝通風設備,電纜溝與開關柜進出口嚴密封堵,保持高壓室干燥,防止過電壓保護器受潮。

  5. 開關柜結構設計時要考慮過電壓保護器的自身重量和結構特點,盡量采用正向安裝,并放置在開關柜底部。

  6. 精確設計過電壓保護器電纜線長度,不留多余的電纜,不纏繞多余電纜。

  7. 過電壓保護器安裝時線鼻子和母排連接處一定要加裝彈墊,保證線鼻子和母排接觸良好。

  8. 用故障錄波裝置記錄系統(tǒng)過電壓的時間、幅值、頻率。如果系統(tǒng)頻繁發(fā)生過電壓,就要及時查找系統(tǒng)問題,做到防患于未然。

好了,今天的內(nèi)容就到這兒,我們下期再見。
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