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高压电力装置的防雷技术和技术改革[
摘 要:
本文叙述高压电力装置防雷技术发展概况及各种防雷器件结构和性能特点,并着重分析论述防雷技术认识误区问题,最后指出防雷技术改革的目的、要求及措施。
关键词:
防雷技术
防雷保护功能完全
雷电陡波
暂态过电压危害
碳化硅避雷器
串联间隙氧化锌避雷器
1.原始的防雷技术
^高压(指额定电压3~35kV的,下同)电力装置在其发展使用初期多依靠裸导线架空线路供应电力,架空导线一般在离地面6~18m的空间,可能遭受雷电过电压危害(主要指雷电入侵波,防直击雷的避雷线和避雷针保护不属本文范围),使线路或设备绝缘击穿而损坏。原始的防雷技术是在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低,在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,雷电过电压下间隙击穿接地,放电降压而起到保护线路或设备绝缘的作用。
1.1 保护间隙,其两极由角形棒组成,一极固定在绝缘件上连接带电导线,而另一极接地,间隙击穿后电弧在角形棒间上升拉长,电弧电流较小时可以自行熄弧,电弧电流大到几十A以上时就不可能自行熄弧;雷电过电压时,单相、两相或三相间隙都可能击穿接地,造成接地故障、两相或三相间短路故障,以致线路电源断路器保护动作分闸。
1.2 管型避雷器,是一种具有喷气熄弧功能的间隙装置,它有内外两个间隙,外间隙类似保护间隙,两极均固定在绝缘件上,内间隙置于避雷器管内,当雷电过电压内外间隙击穿时,雷电流和工频短路电流经管内壁接地,管壁物质受热气化,有较大压力气体经内间隙喷出管外,强制间隙熄弧。管型避雷器的选用受安装地点最大、最小短路电流制约,最大短路电流大于避雷器的断流上限时避雷器会爆炸;短路电流小于避雷器的断流下限时就不能熄弧,避雷器可能烧坏。另外管型避雷器多次动作后,管内径会逐渐增大,熄弧能力会下降甚致消失。
2.现行防雷技术
[保护间隙和管型避雷器都是靠间隙击穿接地放电降压起到保护作用,这种作用同时会造成接地故障或相间短路故障,保护作用不完善是显见的,在现行防雷保护中仅将它们限用于线路防雷,并尽量与自动重合闸装置配合,以减少线路停电事故。而对于电气设备防雷多采用阀型避雷器,它像似带有自动闸阀器具,在过电压下自动开闸泄流降压,恢复运行电压时闭闸断流,这种保护作用是靠避雷器内电阻元件的限流限压作用实现的,过电压下电阻元件可将雷电流限制在5kA内,电压(即残压)限制在设备的雷电冲击绝缘水平以下;有些电阻元件在运行电压下仍有电流(即续流)通过,长时续流会使其损坏,故一般需加串联间隙隔离运行电压,并靠间隙灭弧和切断续流。避雷器的电阻元件可避免电力系统直接接地或相间短路故障,其保护作用不会影响电力系统的正常安全运行,是阀型避雷器突出优点。阀型避雷器的发展已有几代产品。
2.1 丸式避雷器(第一代),其结构为将间隙和电阻元件(丸状二氧化铅或金刚砂)压紧密封在避雷器瓷套内。正常电压时间隙隔离运行电压,雷电过电压间隙击穿时,因二氧化铅为低电阻物质,利于大量雷电流泄流入地降低电压,二氧化铅因泄流发热部分变为高电阻的一氧化铅,遏制减小工频续流,便于间隙灭弧断流。丸式避雷器保护特性不理想,在我国没被推广使用,完全为碳化硅避雷器所取代。 2.2 碳化硅避雷器(第二代),为建国初期仿苏改型品,其结构为将间隙和若干片SiC阀片压紧密封在避雷器瓷套内,保护作用是利用SiC阀片的非线性特性,在过电压下电阻变得很小,可大量泄放雷电流限制残压,而在雷电压过去后电阻自动增大,限制续流在几十A内,使间隙能灭弧和断流。碳化硅避雷器在我国使用历史较长,量大面广,是现行防雷技术中主要的防雷电器。但它也有一些固有缺点:如只有雷电幅值(指最大幅值,下同)限压保护功能,而无雷电陡波保护功能,防雷保护功能不完全;没有连续雷电冲击保护能力;动作特性稳定性差可能遭受暂态过电压危害;动作负载重使用寿命短等。这些已暴露出碳化硅避雷器有使用的隐患性和产品技术落后性。
2.3 氧化锌避雷器(第三代),是世界公认的当代最先进防雷电器,在我国为20世纪80年代引进日本生产设备和生产技术的新产品。其结构为将若干片ZnO阀片压紧密封在避雷器瓷套内。ZnO阀片具有非常优异的非线性特性,在较高电压下电阻很小很小,可以泄放大量雷电流残压很低,在电网运行电压下电阻很大很大,泄漏电流只有50~150霢,电流忒小可视为无工频续流,这就是可以作成无间隙氧化锌避雷器的原因,它对雷电陡波和雷电幅值同样有限压作用,防雷保护功能完全是其突出优点。在我国先生产使用的正是无间隙氧化锌避雷器,运行实践表明,它有损坏爆炸率高,使用寿命短等缺点,究其原因,暂态过电压承受能力差是其致命弱点。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点,同时有暂态过电压承受能力强的特点,是一种理想地扬长避短产品,结合国情在3~ 35kV系统串联间隙氧化锌避雷器才是当代最先进防雷电器。
2.4 现行防雷技术特点。现行过电压保护规范GBJ64-83和电力行标准DL/T620-1997(以下简称规范和标准)对高压电力装置的防雷保护规定,线路上装设保护间隙或管型避雷器,对各类电气设备装设阀型避雷器。这表明现行防雷技术的特征是“在电力系统中各种防雷器件,不分优劣兼容并用,实际使用以碳化硅避雷器为主”。其保护模式是系统中保护间隙或管型避雷器、阀型避雷器并用,其技术水平是只注重雷电幅值限压保护,有防雷保护功不完全,保护性能不完善等缺点或隐患,技术水平落后,其技术政策是容许使用原始的落后的防雷器件。应认识到使用原始的落后的防雷器件就是容许和保护落后技术,必然会制约和阻碍系统的防雷技术发展提高。改革、发展、进步是新世纪时代科学技术发展趋向,历史时代前进主流。因此现行防雷技术有必要技术改革,改革其落后的防雷保护模式,提高其防雷技术水平,促进其防雷技术政策现代化。
摘 要:
本文叙述高压电力装置防雷技术发展概况及各种防雷器件结构和性能特点,并着重分析论述防雷技术认识误区问题,最后指出防雷技术改革的目的、要求及措施。
关键词:
防雷技术
防雷保护功能完全
雷电陡波
暂态过电压危害
碳化硅避雷器
串联间隙氧化锌避雷器
1.原始的防雷技术
高压(指额定电压3~35kV的,下同)电力装置在其发展使用初期多依靠裸导线架空线路供应电力,架空导线一般在离地面6~18m的空间,可能遭受雷电过电压危害(主要指雷电入侵波,防直击雷的避雷线和避雷针保护不属本文范围),使线路或设备绝缘击穿而损坏。原始的防雷技术是在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低,在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,雷电过电压下间隙击穿接地,放电降压而起到保护线路或设备绝缘的作用。
1.1 保护间隙,其两极由角形棒组成,一极固定在绝缘件上连接带电导线,而另一极接地,间隙击穿后电弧在角形棒间上升拉长,电弧电流较小时可以自行熄弧,电弧电流大到几十A以上时就不可能自行熄弧;雷电过电压时,单相、两相或三相间隙都可能击穿接地,造成接地故障、两相或三相间短路故障,以致线路电源断路器保护动作分闸。
1.2 管型避雷器,是一种具有喷气熄弧功能的间隙装置,它有内外两个间隙,外间隙类似保护间隙,两极均固定在绝缘件上,内间隙置于避雷器管内,当雷电过电压内外间隙击穿时,雷电流和工频短路电流经管内壁接地,管壁物质受热气化,有较大压力气体经内间隙喷出管外,强制间隙熄弧。管型避雷器的选用受安装地点最大、最小短路电流制约,最大短路电流大于避雷器的断流上限时避雷器会爆炸;短路电流小于避雷器的断流下限时就不能熄弧,避雷器可能烧坏。另外管型避雷器多次动作后,管内径会逐渐增大,熄弧能力会下降甚致消失。
2.现行防雷技术
保护间隙和管型避雷器都是靠间隙击穿接地放电降压起到保护作用,这种作用同时会造成接地故障或相间短路故障,保护作用不完善是显见的,在现行防雷保护中仅将它们限用于线路防雷,并尽量与自动重合闸装置配合,以减少线路停电事故。而对于电气设备防雷多采用阀型避雷器,它像似带有自动闸阀器具,在过电压下自动开闸泄流降压,恢复运行电压时闭闸断流,这种保护作用是靠避雷器内电阻元件的限流限压作用实现的,过电压下电阻元件可将雷电流限制在5kA内,电压(即残压)限制在设备的雷电冲击绝缘水平以下;有些电阻元件在运行电压下仍有电流(即续流)通过,长时续流会使其损坏,故一般需加串联间隙隔离运行电压,并靠间隙灭弧和切断续流。避雷器的电阻元件可避免电力系统直接接地或相间短路故障,其保护作用不会影响电力系统的正常安全运行,是阀型避雷器突出优点。阀型避雷器的发展已有几代产品。
2.1 丸式避雷器(第一代),其结构为将间隙和电阻元件(丸状二氧化铅或金刚砂)压紧密封在避雷器瓷套内。正常电压时间隙隔离运行电压,雷电过电压间隙击穿时,因二氧化铅为低电阻物质,利于大量雷电流泄流入地降低电压,二氧化铅因泄流发热部分变为高电阻的一氧化铅,遏制减小工频续流,便于间隙灭弧断流。丸式避雷器保护特性不理想,在我国没被推广使用,完全为碳化硅避雷器所取代。 2.2 碳化硅避雷器(第二代),为建国初期仿苏改型品,其结构为将间隙和若干片SiC阀片压紧密封在避雷器瓷套内,保护作用是利用SiC阀片的非线性特性,在过电压下电阻变得很小,可大量泄放雷电流限制残压,而在雷电压过去后电阻自动增大,限制续流在几十A内,使间隙能灭弧和断流。碳化硅避雷器在我国使用历史较长,量大面广,是现行防雷技术中主要的防雷电器。但它也有一些固有缺点:如只有雷电幅值(指最大幅值,下同)限压保护功能,而无雷电陡波保护功能,防雷保护功能不完全;没有连续雷电冲击保护能力;动作特性稳定性差可能遭受暂态过电压危害;动作负载重使用寿命短等。这些已暴露出碳化硅避雷器有使用的隐患性和产品技术落后性。
2.3 氧化锌避雷器(第三代),是世界公认的当代最先进防雷电器,在我国为20世纪80年代引进日本生产设备和生产技术的新产品。其结构为将若干片ZnO阀片压紧密封在避雷器瓷套内。ZnO阀片具有非常优异的非线性特性,在较高电压下电阻很小很小,可以泄放大量雷电流残压很低,在电网运行电压下电阻很大很大,泄漏电流只有50~150霢,电流忒小可视为无工频续流,这就是可以作成无间隙氧化锌避雷器的原因,它对雷电陡波和雷电幅值同样有限压作用,防雷保护功能完全是其突出优点。在我国先生产使用的正是无间隙氧化锌避雷器,运行实践表明,它有损坏爆炸率高,使用寿命短等缺点,究其原因,暂态过电压承受能力差是其致命弱点。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点,同时有暂态过电压承受能力强的特点,是一种理想地扬长避短产品,结合国情在3~ 35kV系统串联间隙氧化锌避雷器才是当代最先进防雷电器。
2.4 现行防雷技术特点。现行过电压保护规范GBJ64-83和电力行标准DL/T620-1997(以下简称规范和标准)对高压电力装置的防雷保护规定,线路上装设保护间隙或管型避雷器,对各类电气设备装设阀型避雷器。这表明现行防雷技术的特征是“在电力系统中各种防雷器件,不分优劣兼容并用,实际使用以碳化硅避雷器为主”。其保护模式是系统中保护间隙或管型避雷器、阀型避雷器并用,其技术水平是只注重雷电幅值限压保护,有防雷保护功不完全,保护性能不完善等缺点或隐患,技术水平落后,其技术政策是容许使用原始的落后的防雷器件。应认识到使用原始的落后的防雷器件就是容许和保护落后技术,必然会制约和阻碍系统的防雷技术发展提高。改革、发展、进步是新世纪时代科学技术发展趋向,历史时代前进主流。因此现行防雷技术有必要技术改革,改革其落后的防雷保护模式,提高其防雷技术水平,促进其防雷技术政策现代化。
3. 防雷技术一些认识误区问题
防雷技术在我国长期停滞不前,近50年不变,主要是对防雷技术长期存在一些认识误区的原因。
3.1 认为只要使用了避雷器就完成防雷保护任务。避雷器顾名思义是防雷保护用的,但有的避雷器防雷保护功能完全,有的则不完全,如碳化硅避雷器因灭弧及断续流要求,间隙由几十个甚至上百个小间隙串联组成,其保护动作(全部间隙击穿)时间,有延时积累效应,即预放电时间1.5~20靤(延时),它远大于雷电陡波波头(1靤),故碳化硅避雷器没有雷电陡波保护功能,只有雷电幅值保护功能,雷电幅值和雷电陡波都可能损坏电气设备,雷电幅值故障形式为设备相对地或相间绝缘击穿,雷电陡波对感性设备故障形式为匝间绝缘击穿。如某矿6kV变电亭雷击变压器损坏,经检查变压器处避雷器的放电记录器未动作,变压器压间击穿,这是典型雷电陡波故障。
3.2 避雷器是过电压保护电器,但大多忽视了它本身的过电压防护问题。对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压,避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限(有补充能源)的过电压,如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称),其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍,与工频电源频率总有合拍的时候,如因某些原因而激发暂态过电压,工频电源能自动补充过电压能量,即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减,暂态过电压如果进入避雷器保护动作区,势必长时反复动作直至热崩溃,避雷器损坏爆炸,因此暂态过电压对避雷器有致命危害。如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器,称之为暂态过电压承受能力强,反之称暂态过电压承受能力差。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强,但由于运行中动作特性稳定性差,常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降,仍可能遭受暂态过电压危害。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压(可近似地把参考电压当作拐点电压)偏低,仅2.21~2.56Uxg(最大相电压),而有些暂态过电压最大值达2.5~3.5Uxg,故有暂态过电压承受能差的缺点。对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内,使避雷器免受其危害。串联间隙氧化锌避雷器有此独具优点。
3.3 只注意到防雷器件防雷保护电力装置安全作用,轻视或忽视有些器件的保护作用对电力系统不安全影响。保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后,保护回路再也没有限流元件,保护动作都要造成接地故障或相间短路故障,保护作用增多电力系统故障率,影响电力系统的正常、安全运行、规范和标准规定“保护间隙应尽量与自动重合闸装置配合,以减少线路停电事故”。这是一种补救措施,非治本之策。自动重合闸装置由于要求技术条件高,价格贵,只在大中型变电站才有条件采用,对大多数中小型变配电所没条件采用,他们大多把“应尽量”理解为“也可不装”。还有人只看重保护间隙结构简单价格低兼,但若加上自动重合闸装置总费用远比采用先进防雷电器贵。管型避雷器利用喷气灭弧作用,可瞬时消除接地故障或相间短路故障,但随其动作次数增多,灭弧能力下降,仍有接地故障或相间短路故障的隐患。应识到治本之策是使用氧化锌避雷器,从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障,且不用自动重合闸装置就能减少线路雷害停电事故。 &
3.4 避雷器选用没注意其连续雷电冲击保护能力。有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击,连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百靤至数千靤,间隔时间极短。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流,切断续流时耗最大达10000靤,一次保护循环时间要远大于10000靤才能恢复到可进行再次动作能力,故碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流,雷电流泄放(小于100靤)完毕,立即恢复到可进行再次动作能力,故氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力,这对于多雷区或雷电活动特殊强烈地区的防雷保护尤为重要。
3.5 只关注防雷器件泄放雷电流的限(降)压保护作用,轻视或忽视有些器件同时泄放工频电流浪费能源作用。保护间隙或管型避雷器保护动作可能伴随短路电流(几kA至几十kA)对地放电,碳化硅避雷器保护动作有工频续流(避雷器FS型为50A,FZ型为80A,FCD型为 250A)对地放电,这些都是工频能源的浪费,可是人们长期对这种现象熟视无睹习以为常,认为一次保护动作浪费不大,不值得大惊小怪小气吝啬。应认识到“涓滴之水,汇成江河”的道理,这种能源浪费,如积全国之数,积长年之数,岂可小看。使用氧化锌避雷器可彻底避免保护作用带来的工频能源浪费。
3.6 避雷器的选用常只侧重雷电残压参数的考察,而忽略了其它保护特性参数的考察。各种型号的避雷器在同用途同电压级时,其雷电残压参数相同或接近,这是因为各生产厂都是按国标规定决定残压值的。有人认为既然雷电残压值一样,它们的保护作用和效果也应是一样的,随意选用哪种型号都可以。这是一种偏见,因为除雷电残压外,还有其它保护参数,如工频放电电压值,冲击放电电压值,是考察避雷器暂态过电压承受能力,保证其长期正常运行的参数;又如是否有雷电陡波残压值,是标示避雷器防雷保护功能完全的重要参数。综合来看,只有串联间隙氧化锌避雷器齐备上述保护特性参数,也就是说它有齐全的防护功能。
3.7 选用避雷器多只考察产品样本提供参数值,未考察动作特性运行稳定性。碳化硅避雷器保护动作要泄放雷电流和工频续流,动作负载重,经计算每次动作泄放雷电流为0.04~ 0.07 C电荷量,工频续流为0.5~2.5 C电荷量,后者与前者相比一般为11~17倍,且其间隙数量多隙距,常因动作负载重使部分间隙烧毛烧损,另外瓷套外壳脏污潮湿也会影响内间隙电容分布,这些都可能使部分间隙失效而降低冲击放电电压值,即动作特性稳定性差,可能增加保护动作频度,或遭受暂态过电压危害,而加速损坏。串联间隙氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流而无续流,动作负载轻,间隙不需具有灭弧及切断续流能力,故间隙数量特少,3~ 10kV避雷器仅一个间隙,35kV避雷器为3个间隙串联,间隙的工频放电电压值与碳化硅避雷器相同,符合GB7327规定,故间隙隙距大,动作特性可保持长期运行稳定。
3.8 选用避雷器多未认真注意其使用寿命问题。避雷器使用寿命与许多因素有关,除制造质量,密封失效受潮及其它外界因素外,避雷器阀片的老化速度是影响寿命的关键因素。碳化硅避雷器因其动作和负载重,续流大,动作特性稳定差,可能遭受暂态过电压危害等原因,加速阀片老化,寿命不长,一般7~10年,甚致有仅3~5年的。无间隙氧化锌避雷器的阀片长期承受电网电压,工作条件严酷,拐点电压低,动作频度大,还可能遭受暂态过电压危害,温度热损伤等原因,迅速加快阀片老化,寿命较短,有的比碳化硅避雷器还短。串联间隙氧化锌避雷器的间隙可保证阀片只在过电压保护动作过程承受高电压,时间极短(100靤内),在其它情况下阀片对于电网电压,或处于隔离状态(纯间隙时),或处于低电位状态(复合间隙电阻分压),大大改善阀片长期工作条件,还可免受暂态过电压危害和温度热损伤,保证阀片温度不超过55℃,从而保证避雷器寿命达 20年以上。
3.9 选用避雷器时大多未考虑其外形尺寸的影响。制造避雷器均按户内外两用条件决定其瓷套绝缘强度,其外形尺寸与阀片材料有关。当其用于架空线路或户外变配电设备时,因其相间距大,避雷器外形尺寸不会带来不良影响。户内手车式开关柜因其体积尺寸较小,避雷器外形尺寸大时会带来不良影响。碳化硅避雷器的SiC阀片其单位通流容量仅为ZnO阀片的1/4,在相同通流能力(5kA)条件下,SiC阀片直径较大,避雷器外径也大;在相同额定电压和残压条件下,碳化硅避雷器高度比氧化锌避雷器大。尤以35kV级的更为显著。如JYN1-35型手车柜的112方案,原用FYZ1-35型无间隙氧化锌避雷器,高仅650mm,装在柜后部隔室内简易手车上,上部有隔离插头,因该产品已停产,工程设计坚持改用FZ3-35型碳化硅避雷器,高 1500mm,隔室高度不够,只得将母线室与隔室间隔板取消,避雷器直接与主母线相联,这样避雷器的测试或更换必需在整段主母线断电下进行,运行维护困难,而避雷器外径较大,相间空气净距不够,加装的相间绝缘隔板,有老化受潮绝缘事故隐患。氧化锌避雷器外径和高度相对较小,35kV级还可作成悬挂式,如Y5CZz-42/110L型串联间隙氧化锌避雷器,高度仅640mm。小型化避雷器更有利于手车柜内安装使用。
3.10 有人担心串联间隙氧化锌避雷器有碳化硅避雷器和无间隙氧化锌避雷器的所有缺点。碳化硅避雷器因其间隙结构(隙距小,数量多)带来一些缺点:如没有雷电陡波保护功能;没有连续雷电冲击保护能力;动作特性稳定差可能遭受暂态过电压危害;动作负载重寿命短等。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压较低,有暂态过电压承受能力差,损坏爆炸率高和寿命短等缺点。串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用ZnO阀片,是否具有前两种避雷器所有缺点?有此担心而不敢使用。串联间隙氧化锌避雷器的间隙结构不同于碳化硅避雷器,因其间隙数量少,当过电压达到冲击放电电压时间隙无时延击穿,同时因隙距大动作特性稳定,故它可避免碳化硅避雷器间隙带来的一切缺点。串联间隙氧化锌避雷器的间隙已将全部暂态过电压限定在保护死区内免受其危害,故它可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来一切缺点。串联间隙氧化锌避雷器仍有前两种避雷器保护性能优点,而避免它们的缺点,是一种理想地扬长避短产品。无愧是当代最先进防雷电器。
3.11 大多忽视了可监察避雷器运行工况问题,避雷器失效的主要特征是泄漏电流增大,运行中不易发现,有可能长时带病运行,以致扩大事故,故有必要监察其运行工况。碳化硅避雷缺乏监察手段,靠每年定期普遍测试筛选淘汰这样作事倍功半,还不能随时剔除失效品。氧化锌避雷器可附带脱离器,当其失效损坏时,脱离器自动动作
(30mA时不大于8min)退出运行,以免造成更大损失和事故,提高运行安全可靠性。
3.12 不少人狭义地理解阀型避雷器就是碳化硅避雷器。在规范和标准的条文中多处规定装设阀型避雷器,而在其典型保护接线图中阀型避雷器符号为FZ、FS、FCD等,这种符号恰是碳化硅避雷器产品型号,因此有人把阀型避雷器和碳化硅避雷器完全画符号,认为只有使用碳化硅避雷器才是符合规范和标准的。这是一种误解,因为阀型避雷器是丸式避雷器、碳化硅避雷器和氧化锌避雷器的总称,而氧化锌避雷器又是无间隙和串联间隙氧化锌避雷器的总称。
3.13 有人简单地把产品价格与技术水平和质量挂钩,错误认为便宜无好货。无间隙氧化锌避雷器的阀片运行中长期承受电网电压,工作条件严酷,产品制造时要对阀片严格测试筛选,合格率低成本高,故价格也高;因它有暂态过电压承受能力差的致命弱点,不适于在我国3~35kV电网中推广使用。有的厂家只注重产值,向用户宣传避雷器发展方向是无间隙取代有间隙,起到误导;更有将其作成硅橡胶外套的,认为产品更上档次,其实内脏问题未解决,外装再好何用。串联间隙氧化锌避雷器因有间隙,大大改善阀片长期工作条件,产品制造时对阀片测试筛选要求相对低些,合格率高成本低,价格也就便宜,串联间隙氧化锌避雷器价格比无间隙氧化锌避雷器普遍便宜,有时也比碳化硅避雷器(如3~10kV的FZ型)便宜,同时它对其它防雷器件都有扬长避短作用,实为当代最先进防雷电器,既是先进防雷电器价格又便宜,更适于用作更新换代的普及品推广使用。
3.14 以完全符合规范和标准为由而否定技术改革。有人认为技术改革与规范和标准不完全吻合,甚致还有修改,这是违法乱法。首先应对违法乱法加以界定,规范和标准规定了保护安全的基本要求,执行者毫无道理随意修改,违反或降低了安全的基本要求,从而造成安全隐患或事故的,这当然是违法乱法。若不降低安全的基本要求,如规范和标准规定使用的阀型避雷器包括串联间隙氧化锌避雷器在内,使用串联间隙氧化锌避雷器就没有降低安全的基本要求,在此基础上技术改革,淘汰落后推广先进,只会提高保护性能,提高技术水平,这种修改就不是违法乱法,而是对防雷技术的发展提高。还有人认为技术改革与现行防雷技术体系不完全吻合而否定技术改革。两者不同主要是防雷技术政策,至于保护模式,技术水平等是与此相关问题,主要问题正确解决了,相关问题也随之解决。现行防雷技术的技术政策是“不分优劣,兼容并用”,其技术属性是“守旧、保守、停滞、落后”;技术改革的技术政策是“淘汰落后,推广先进”,其技术属性是“创新、提高、发展、进步”。两相比较,有识之士会有明智决择。为使规范和标准具有技术先进性和现代化特点,对它进行适时修改是必要的、紧迫的。
; z% M; p8 d# _; t$ y6 Y1 K3.15 把推广新技术指示与技术改革对立看待。据悉在电力部门内部对使用氧化锌避雷器曾有在110kV及以上超高压系统推广使用,在 35kV及以下高压系统填用的指示,这是在使用无间隙氧化锌避雷器事故频发背景下提出来的,填用是为了减少事故,提高运行安全。有人把填用理解为只要是氧化锌避雷器就不应使用,只能使用碳化硅避雷器,技术改革不符合此见解。应认识到填用不等于不用,无间隙氧化锌避雷器之所以事故频发,是因其阀片长期承受电网电压,工作条件严酷,填用就是要设法改善阀片长期工作条件,可有两种办法,一是无间隙氧化锌避雷器再串接外间隙,二是采用串联间隙氧化锌避雷器。两相比较后一办法更为可行可靠,因此使用串联间隙氧化锌避雷器是符合填用指示的。有人说我国多年前已使用氧化锌避雷器,现在提技术改革是滞后的过时之举。过去在一些站点使用氧化锌避雷器是在兼容并用范畴内使用,从系统来看仍是原始的落后的防雷器件制约系统的防雷技术发展提高。本文技术改革是指系统而言,且专指使用串联间隙氧化锌避雷器,只要系统中仍有原始的落后的防雷器件在运行使用,技术改革就不是过时的,而是具有现实意义当务之急的事。综合来看,旧防雷器件的有些缺点,使用氧化锌避雷器能弥补,有些缺点只有串联间隙氧化锌避雷器能弥补,对所有缺点用串联间隙氧化锌避雷器都能弥补,这是它具有扬长避短突出优点,使其具有非凡生命力,成为当代最先进防雷电器。
4. 防雷技术改革 "
4.1 防雷技术改革的目的。新防雷技术应体现“在防雷器件中,淘汰落后,推广先进,普遍推广使用串联间隙氧化锌避雷器。”防雷技术改革的核心问题是推广先进,即改革落后的防雷技术政策。防雷技术改革的目的是提高防雷技术水平,只有使用先进防雷电器,才能改变落后的防雷保护模式,才能提高防雷技术水平,即改变防雷保护功能不完全,保护性能不完善,带有严重缺点或隐患的技术落后状况。
4.2 提高防雷技术水平的具体要求。防雷技术改革在于提高防雷技术水平,提高水平应有哪些具体要求?一般说来避雷器应同时具有以下要求或特征:(1)具有完全的防雷功能,即对雷电陡波和雷电幅值同样有限压保护作用;(2)防雷保护作用不会造成电力网接地故障或相间短路故障,是保证电力网正常、安全运行的重要要求;(3)防雷保护作用不应有短路电流或工频续流等工频能源浪费;(4)动作特性应具有长期运行稳定性,免受暂态过电压危害;(5)应具有连续雷电冲击保护能力;(6)应有较小的外形尺寸,小型化轻量化更便于室内手车柜使用;(7)应具有20年以上使用寿命;(8)最好能附带脱离器监察运行工况,当其失效时自动退出运行。纵观所有防雷器件,只有串联间隙氧化锌避雷器齐备上述要求。
4.3 防雷技术改革的具体措施。技术改革就是要淘汰落后、推广先进、具体措施如下:
4.3.1 彻底淘汰保护间隙和管型避雷器,用串联间隙氧化锌配电避雷器对之更新换代。建议厂家配套齐全生产35kV串联间隙氧化锌配电避雷器,其雷电残压配电型为不大于134kV,电站型为不大于117kV。
4.3.2 碳化硅避雷器和无间隙氧化锌避雷器的电站、配电、电机避雷器,用相应串联间隙氧化锌避雷器的电站、配电、电机避雷器更新换代。
4.3.3 新建工程一律选用串联间隙氧化锌避雷器;在运行使用的旧防雷电器如可列入技改工程,应一次性地用相同用途和电压级的串联间隙氧化锌避雷器更新换代,否则在其寿命终结时用相同用途和电压级的串联间隙氧化锌避雷器更新。
5. 小结
5.1 现行防雷技术实行多年,对它进行改革难度较大,但防雷技术的发展提高进步终是必然的,希望有更多人们用发展进步观点看待它,成为它的拥护者和推行者,则防雷技术旧貌换新颜将指日可待。
5.2 规范和标准为专业技术的法规文件,一向为技术人员视为圣宝典籍,因此它应不断淘汰过时落后的而以进步先进的充实丰富其内涵,站在科学技术先进前列,担当时代潮流现代化先锋,领导、指导、规范防雷技术发展提高进步的前进航向。 |
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