我國氧化鋅避雷器的研制已有數(shù)十年,但大規(guī)劃量產(chǎn)、運用氧化鋅避雷器,則是1985年往后的事。最初一方面是原水電部許多進(jìn)口原裝氧化鋅避雷器,另一方面制作廠也進(jìn)口元器件拼裝產(chǎn)品。這些產(chǎn)品很快地占有了國內(nèi)部分商場,尤其是在高壓、超高壓電網(wǎng)及新投入的變電站中,簡直均選用了氧化鋅避雷器?,F(xiàn)在,我國氧化鋅避雷器的出產(chǎn)已具有必定規(guī)劃,并基本上完成了全國產(chǎn)化,制作水平已抵達(dá)了70年代末80年代初的世界水平,產(chǎn)值也能滿意國內(nèi)商場的需求。
可是各廠的制作水平高低不齊,第一類是引入了氧化鋅避雷器制作技能和設(shè)備的廠家。把握了較先進(jìn)的工藝和現(xiàn)代化設(shè)備,有才干大規(guī)劃產(chǎn)出高水平、高電壓等級的避雷器??傆嬁沙霎a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型閥片29萬片,折合出產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型110kv級產(chǎn)品9000臺左右,基本上滿意國內(nèi)110kV以上高壓氧化鋅避雷器的要求。這些廠家現(xiàn)在仍然是我國避雷器出產(chǎn)的主導(dǎo)力量。
自行打開具有較現(xiàn)代化制作設(shè)備的廠家這類廠家初具出產(chǎn)規(guī)劃,把握必定的先進(jìn)工藝設(shè)備,雖未引入國外制作工藝,但基本上現(xiàn)已走上了先進(jìn)工藝的路程,如:噴霧造粒、地道爐燒成,能夠為初步具有出產(chǎn)110kv以下高壓氧化鋅避雷器、批量出產(chǎn)中低壓氧化鋅避雷器的才干。這類廠家的產(chǎn)品水平,取決于本身技能部隊及工人的實質(zhì)。選用振蘑工藝、實驗室手作業(yè)坊式出產(chǎn)廠家這類廠家處于小規(guī)劃出產(chǎn)方位,運用氧化鋅避雷器范疇的第一代設(shè)備(振磨機(jī)、人工混料、手工造粒、箱式電爐燒成)進(jìn)行出產(chǎn)。由于工藝滯后,出產(chǎn)功率低,水平有限。雖然也能制作一些高水平產(chǎn)品,但從微觀上看,產(chǎn)品質(zhì)量間隔性大??墒沁@類工廠雖然設(shè)備簡陋,但從產(chǎn)品規(guī)劃上有所突破,彌補(bǔ)了閥片水平的缺少,近年也出產(chǎn)出水平較好的、受電力部分歡迎的中低壓避雷器。如,近年誕生的帶串聯(lián)空位氧化鋅避雷器便是一個比如。兩廠一所引入了國外技能,客觀上推動了作業(yè)范疇的進(jìn)步。選用先進(jìn)的工藝路程,不只能夠大規(guī)劃工業(yè)化出產(chǎn),還可確保質(zhì)量。這些工藝流程,是當(dāng)今氧化鋅避雷器工藝打開的干流,應(yīng)當(dāng)盡快推廣運用。
作業(yè)情況和事端原因
由于近幾年氧化鋅避雷器投入大面積的作業(yè),收到了明顯的作用。例如行進(jìn)了系統(tǒng)的絕緣水平,尤其是50kv系統(tǒng),其基準(zhǔn)絕緣水平由碳化硅避雷器年代的1550kv降至1425kV。可是,某些廠家出產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差,作業(yè)中事端率太高,給運用部分帶來一些費事和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。這次兩部聯(lián)合查詢組歷時五個多月,對華東、西北、西南、東北、北京、中南等區(qū)域的首要制作和作業(yè)廠家進(jìn)行了深化的查詢。據(jù)查詢組訪問收集的資料核算(截止1988年3月),我國出產(chǎn)110kV及以上電壓等級氧化鋅避雷器合計2549臺,其間110kV1729臺,220kV722臺,330kV69臺。電力部分還自行引入購買一些產(chǎn)品。截止1987年末,共產(chǎn)惹事端16項,其間國產(chǎn)氧化鋅避雷器12項,進(jìn)口原裝4項。有關(guān)110kv及以上氧化鋅避雷器的出產(chǎn)和作業(yè)事端核算見表
注:()內(nèi)為未投入作業(yè)的臺數(shù)由表1看出,110KV以上電壓等級氧化鋅避雷器的事端率仍是偏高的。如按110kv以上電壓等級氧化鋅避雷器總產(chǎn)值的50%、投運一年核算,其事端率大約為1年1項/百臺左右。如再計入作業(yè)中不合格的篩選率、返修率,其事端率還需加大3倍。可是,作為一種換代的新產(chǎn)品,作業(yè)初期的這一故障率能夠了解。其他,抽象看來事端率偏高,而對各詳細(xì)廠家來說,產(chǎn)品質(zhì)量的差異,引起事端率的差異也不盡相同。有的廠家直到查詢組抵達(dá)中止,還未發(fā)現(xiàn)任何避雷器出現(xiàn)事端,也未看到水電部任何部分的事端通報及信息。從表1中看出,某廠家共出產(chǎn)氧化鋅避雷器1000多臺,而僅損壞2臺(2臺中還有一起是由于操作辦法不當(dāng)引起的。所以,這些廠家的產(chǎn)品,天經(jīng)地義會得到電力部分運用者的信任。相反,某些工廠出產(chǎn)的氧化鋅避雷器,其事端率很高。有些工廠誤以為,把氧化鋅閥片往瓷套中一塞便是產(chǎn)品,根本沒有完善健全的工藝操控及必要的設(shè)備條件,致使避雷器一再爆炸,然后被運用部分拒絕運用。從查詢組收集到一些廠家的事端陳述及事端現(xiàn)場殘骸的剖析看出,16起氧化鋅避雷器作業(yè)事端中,14起是由進(jìn)口閥片拼裝的產(chǎn)品和進(jìn)口的原裝產(chǎn)品,而且大多數(shù)事端發(fā)生在無雷擊無操作的工況下。在成都區(qū)域,有一相避雷器投運后僅帶電30分鐘就發(fā)生了事端,其他有六臺產(chǎn)品作業(yè)缺少三個月也發(fā)生了事端。經(jīng)剖析,這些事端避雷器所用閥片都是進(jìn)口的閥片,乃至產(chǎn)品芯體零部件及防爆設(shè)備都是進(jìn)口的。相對而言,水平暫時差勁的國產(chǎn)閥片及國產(chǎn)零部件拼裝的全國產(chǎn)化氧化鋅避雷器,簡直很少發(fā)惹事端(單個小廠在外)。氧化鋅避雷器發(fā)惹事端的詳細(xì)原因有如下幾種:
1.產(chǎn)品受潮產(chǎn)品受潮有兩個途徑: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,卻由設(shè)備過程中元件或環(huán)境中帶入水分。兩種途徑發(fā)生相同的作用。從事端產(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)大電流通往后的放電斑痕。而在瓷套內(nèi)壁或閥片旁邊面卻有明顯的閃絡(luò)痕跡,在金屬附件上有銹斑或鋅白,這便是產(chǎn)品受潮的證明。從本次查詢中,咱們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致事端的某些原因是極易打敗和避免的,但卻沒有引起高度重視。例如,某廠曾將多臺作業(yè)缺少三個月的產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場帶電檢測,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的泄露電流嚴(yán)峻增大,不得不將其運回工廠返修。經(jīng)潰散發(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。
2.作業(yè)部分操作不當(dāng)北京區(qū)域房山變電站及唐山變電站發(fā)生的兩起事端,是在變壓器與系統(tǒng)分隔、中性點不接地的工況下,沒有合中性點暫時接地開關(guān),因操作致使氧化鋅避雷器損壞的。無空位氧化鋅避雷器的工頻過電壓耐受才干有限,加之選用避雷器偏低,因而在過電壓作用下連續(xù)動作,終究發(fā)生熱潰散而損壞。除了上述四點原因外,還有一些至今沒有完全暴露,而值得與制作廠及運用者商討的問題:
3.芯體用拉桿的結(jié)構(gòu)、原料、耐壓不合要求從事端產(chǎn)品潰散剖析發(fā)現(xiàn),由于進(jìn)口閥片電位梯度高,使芯體有用高度比瓷套高度短40mm左右,而某廠卻選用一段金屬管會集短路,這就使瓷套內(nèi)腔的有用爬電間隔僅有50~60omm。在這樣短的絕緣間隔下,規(guī)劃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,加上拉桿資料運用前又未作耐壓實驗。種種要素聚合,使其在作業(yè)中,僅因拉桿擊穿,引起內(nèi)閃就發(fā)生多起事端。前述成都區(qū)域投運30分鐘發(fā)生的一起事端,剖析是拉桿閃絡(luò)引起的。
4.芯體散架運用三根拉桿固定閥片,當(dāng)芯體上的壓力彈簧緊縮量不行志趣時,在運輸或受機(jī)械振動后,閥片則簡略自行掉出拉桿,使芯體“散架”。相反,若選用四根拉桿,空檔的弦長可縮短23%,閥片就不簡略自動掉出了。
先進(jìn)性與可靠性的對立對任何產(chǎn)品,不只著重應(yīng)具有先進(jìn)性,也不能疏忽可靠性。產(chǎn)品的技能決策人或規(guī)劃者,應(yīng)清楚地把握本部分的閥片水平(不只是研討水平,更首要的是批量出產(chǎn)水平),對國外進(jìn)口閥片也理應(yīng)如此。要下降避雷器的保護(hù)水平,應(yīng)從必要性和可能性中選擇。是從絕緣協(xié)作視點考慮必要性,仍是僅僅由于競賽有必要下降避雷器的保護(hù)水平從絕緣協(xié)作視點剖析:按GB一311有關(guān)規(guī)定,我國絕緣協(xié)作基本上以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=450kv,SIC普閥式避雷器保護(hù)水平(殘壓)為326kV,則協(xié)作系一數(shù)為1.38,這一水平已為電力部分接受。而要使氧化鋅避雷器抵達(dá)磁吹避雷器的保護(hù)水平,殘壓應(yīng)降為260vk,協(xié)作系數(shù)為1.75。一在變壓器絕緣水平不下降的情況下,是否有必要將殘壓進(jìn)一步降為248kv或更低呢?這一點連水電部分一些有識之士也以為必要性不大,況且在閥片穩(wěn)定性不十分志趣時,、將殘壓降得過低,實質(zhì)上是把避雷器推至危險的邊緣。例如,有些廠家的產(chǎn)品,在參看電壓下的參看電流,在夜間電網(wǎng)不堅定較大時,就極易發(fā)生過載而導(dǎo)致熱崩。某作業(yè)廠家假如選用比工頻參看電壓高5%的110kV氧化鋅避雷器,該產(chǎn)品如原本可耐受某一工頻過電壓1秒,則現(xiàn)在可行進(jìn)為10~50秒,或許就不致于發(fā)生北京兩臺產(chǎn)品損壞的事端。其他,國外聞名公司出產(chǎn)的氧化鋅避雷器,并不象宣揚的那么先進(jìn)。某研討所赴日立公司實習(xí)的同志,親眼看見該公司拼裝的SF。500kv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)。也便是說,運用間隔性箱式電爐、手工造粒等工藝是不能制作出高水平的氧化鋅避雷器的。2.電位散布均勻性問題按IEc有關(guān)規(guī)定,在未采用有用辦法改進(jìn)電位散布條件下,產(chǎn)品每增高lm,電位散布不均勻系數(shù)增大3%,這意味著產(chǎn)品荷電率行進(jìn)3%。經(jīng)實測及核算作用標(biāo)明,220kv氧化鋅避雷器電位散布不均勻系數(shù)可調(diào)整為5~20%。其他,由查詢還得知,已發(fā)現(xiàn)正作業(yè)的一些sookV氧化鋅避雷器(進(jìn)口原裝產(chǎn)品)的上節(jié)元件U,二*均勻下降5%左右(并有一相因上節(jié)U:、下降超過10%而退出作業(yè)),而下節(jié)元件不變。這便是毛位散布不均勻引起產(chǎn)品老化的證明。可見,國外進(jìn)口氧化鋅避雷器相同存在這些問題。假如該產(chǎn)品殘壓又較低,則埋伏損壞的危險性,并能夠預(yù)見產(chǎn)品壽數(shù)必定縮短。
3.避留器的均一性三、對行進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的主張
(1)行進(jìn)閥片的穩(wěn)定性和高荷電率下的抗老化才干。閥片制作應(yīng)更多地選用機(jī)械化自動化設(shè)備,減少手工操作帶來的人為隨機(jī)要素。行進(jìn)閥片的均一性。高度重視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)劃、密封、設(shè)備環(huán)境等抉擇產(chǎn)品質(zhì)量的要素。
(2)主張出產(chǎn)110kV電壓等級及以上產(chǎn)品的廠家,有必要具有必要的工藝條件(如:噴霧造粒機(jī)、地道爐)及完善的實驗設(shè)備(出力抵達(dá)110kV產(chǎn)品實驗要求,實驗滿意度70%以上),產(chǎn)品須經(jīng)國家級檢測中心型式實驗,并由機(jī)械電子工業(yè)部及能源部贊同、聯(lián)合斷定通往后,方可投產(chǎn)及作業(yè)。
(3)行進(jìn)作業(yè)人員的技能水平,根絕操作人員在非同期合閘時,對分隔的變壓器中性點未采用暫時接地辦法,引起工頻過電壓損壞氧化鋅避雷器的相似事端再發(fā)生。
(4)帶電監(jiān)督檢測,有用把握、操控產(chǎn)品質(zhì)量。在阻性電流查驗儀暫不完善條件下,可選用丈量總電流值作參看的辦法。但應(yīng)當(dāng)加快研制、供給完善的阻性電流查驗儀,廣泛檢測保護(hù)知識。詳細(xì)查驗辦法與磁吹避雷器相同,其電流參看值參見表2
3.避留器的均一性三、對行進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的主張(l)行進(jìn)閥片的穩(wěn)定性和高荷電率下的抗老化才干。閥片制作應(yīng)更多地選用機(jī)械化自動化設(shè)備,減少手工操作帶來的人為隨機(jī)要素。行進(jìn)閥片的均一性。高度重視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)劃、密封、設(shè)備環(huán)境等抉擇產(chǎn)品質(zhì)量的要素。(2)主張出產(chǎn)110kV電壓等級及以上產(chǎn)品的廠家,有必要具有必要的工藝條件(如:噴霧造粒機(jī)、地道爐)及完善的實驗設(shè)備(出力抵達(dá)10kV產(chǎn)品實驗要求,實驗滿意度70%以上),產(chǎn)品須經(jīng)國家級檢測中心型式實驗,并由機(jī)械電子工業(yè)部及能源部贊同、聯(lián)合斷定通往后,方可投產(chǎn)及作業(yè)。(3)行進(jìn)作業(yè)人員的技能水平,根絕操作人員在非同期合閘時,對分隔的變壓器中性點未采用暫時接地辦法,引起工頻過電壓損壞氧化鋅避雷器的相似事端再發(fā)生。(4)帶電監(jiān)督檢測,有用把握、操控產(chǎn)品質(zhì)量。在阻性電流查驗儀暫不完善條件下,可選用丈量總電流值作參看的辦法。但應(yīng)當(dāng)加快研制、供給完善的阻性電流查驗儀,廣泛檢測保護(hù)知識。詳細(xì)查驗辦法與磁吹避雷器相同,其電流參看值參見表2女均一性也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要問題。在同一元件中,同一電位的兩片閥片,其電位的凹凸與閥片的電容量成反比。而閥片電容值與許多工藝要素有關(guān),中選用工藝的手工操作多、隨機(jī)性大時,各片之間電容量則相差較大,當(dāng)閥片電容量的標(biāo)誰誤差大于某值時,這些閥片已難于用以拼裝高壓氧化鋅避雷器了。因除電位散布外,均一性差也是肪礙行進(jìn)閥片實踐荷電率的又一不利要素,丈量時電網(wǎng)電壓有不堅定,嚴(yán)峻影響電流值丈量??墒侨绨l(fā)現(xiàn)某一臺氧化鋅避雷器漏電流忽然成倍地增長,或與附近氧化鋅避雷器產(chǎn)品比較相差甚遠(yuǎn)時,則斷定該產(chǎn)品出現(xiàn)“事端前兆”,應(yīng)及時處理。據(jù)經(jīng)歷,新投入的氧化鋅避雷器,在第一個月應(yīng)每周丈量一次,第二個月后可每月丈量一次,往后每半年丈量一次。選用日本進(jìn)口阻性電流檢測儀時,應(yīng)避免鉗表與地線直接接觸,而且電站攪擾較強(qiáng),外表在不同方位時取得不同數(shù)值,所以應(yīng)以測得的最小值為準(zhǔn)(攪擾一般使電流丈量值增大)。四、結(jié)論特別在引入國外先進(jìn)技能后,抵達(dá)70年代末80年代初的世界水平。(2)近期作業(yè)中氧化鋅避雷器事端較多,而事端避雷器首要是因閥片、零部件受潮,規(guī)劃失誤、缺少正規(guī)設(shè)備工藝條件及作業(yè)保護(hù)操作不當(dāng)?shù)纫匦纬伞?/span>(3)處理避雷器作業(yè)事端,當(dāng)時的關(guān)鍵應(yīng)放在密封、設(shè)備工藝條件和改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面。對有水平、有條件的廠家,應(yīng)首先處理電位散布、均一性、高荷電率下的穩(wěn)定性等問題。(4)氧化鋅避雷器制作工藝潮流是選用噴霧造粒、地道爐燒成、自動成型設(shè)備。(5)帶電檢測是確保氧化鋅避雷器安全、可靠作業(yè)的重要辦法之一。(1)我國氧化鋅避雷器經(jīng)十年打開阻。onH一750電器中的閥片接受最大的溫升,文〔6〕敘述了其首要特性,為在此電器中使電場強(qiáng)度沿閥片柱散布均勻,運用了大直徑大深度的屏蔽,電器的結(jié)構(gòu)特點是沿瓷套內(nèi)外表稠密安排高非線性閥片柱,因而其特征是徑向的比熱阻高。圖4標(biāo)明了許多出產(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散布,在答應(yīng)的周圍介質(zhì)溫度下,沿閥片柱的最大溫升達(dá)gK,電器長時間在這種狀態(tài)下作業(yè)可導(dǎo)致大大縮短運用壽數(shù)(達(dá)30%)。而在實踐周圍介質(zhì)的溫度條件下,閥片最大溫升是極小的,因而由溫升而使壽數(shù)下降10-15%,這在規(guī)劃電器時應(yīng)予以考慮。