避雷器在电力系统应用中的问题及应对措施

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  摘 要:雷电属于自然类灾害,在发生雷电灾害时,会对电力设备产生不同程度的损害。因此,供电企业在进行输电运行的过程中,会对电力设备进行保护,当前的防御措施是在各大建筑与设备中安装避雷器,提高供电的稳定性。避雷器的原理是利用绝缘性,在避雷器中安装绝缘材料,使设备在遭受雷电时,能够抵抗雷电的损坏。但是在实际的运行过程中,避雷器的性能问题还是比较多的,需要技术人员在使用过程中及时发现运行问题,并提出相应的针对性措施,对避雷器进行改良与完善。
  关键词:电力系统;避雷器;发现问题;措施
  引言
  电力系统是重要的能量系统,对生活有着巨大的影响,在日常中,天气的变化,会出现雷电天气,对电力系统是一种极大的威胁,所以在电力系统中加入了避雷器,是为了降低电力系统受到雷电共击的概率,从而保证电力系统的正常运行。相应调查走访发现,市场上的避雷器质量与结构不尽相同,避雷器在市场中被划为三种类型,包括碳化硅避雷器、氧化锌避雷器与管型避雷器,在这三种避雷器中,各自的特点也是不同的,避雷器运用在电力系统中,也是能够降低电力系统维护的成本的,在使用时要考虑多方面的因素,观察比较选择的避雷器是否适用于所使用的电力系统或设备。
  一、避雷器的保护作用与影响
  1、自动保护系统
  避雷器在工作时,利用合适的电压值使得自身有一定的载电功能,承载的电压能够读对统进行一定的保护,相反,如果承载电压的数值超过了避雷器的承受范围,造成的直接结果是损坏电力系统与设备,此时的避雷器不再发挥保护系统的作用,其作用为分流与限压。如果电力系统在日常的工作运行中,遇到了恶劣的雷电天气,电力系统遭受到电压之后,此时的系统状态也会发生改变,在一定的条件下还能够激发暂态过电压,暂态过电压的频率是非常强的,能量是普通工频的分数倍或者整数倍,在使用电力系统时,如果工频的电源频率能够与电力系统的频率相同,此时的工频电源会产生补充能源的现象,这样的作用是使得电力系统在遭受雷击后的电压能够降低,从而能够让电力系统出于安全的工作状态[1]。
  在电力系统中的暂态过电压的损害是非常大的,并且有一个特点,暂态压如果通过避雷器,容易造成损害,并且损害后的避雷器,是不能够通过修复而恢复工作。并且安装有问题的避雷器的电力系统稳定性是非常差的。在分析避雷器的种种问题之后,对避雷器进行了改良,加入了串联间隙,在加入串联后,发现电力系统的运行状态是非常稳定的,也是非常安全的。
  2、避雷器影响电力系统
  避雷器的运行工作环境是比较差的,在相对较差的环境中,避雷器的事故发生率也是非常高的,强大的电击电流可能会导致避雷器中的相关组件被击穿损坏,在相关的保护组件发生损毁后,使得电力系统的电路中的各种故障频繁出现,在出现故障后,电力系统的稳定性也就会受到严重的影响,针对各种情况需要进行合理的避雷器选择,此时的情况,应该选择氧化锌避雷器,这种避雷器能够杜绝此种电力系统组件损坏的情况,提高电力系统在恶劣的雷电天气中运行的稳定性[2]。
  3、避雷器出现连续雷电冲击保护能力
  在恶劣的雷电天气中,避雷器发挥着一个重要的保护作用,就是在系统遭受两次以上的电击之后,在电力系统中安装有限流元件,能够在一定的时间内限制流经线路的电压与电流,从而能够大大的降低雷电的伤害,雷电之间的时间是间隔比较近的,在比较近的时间间隔内,避雷器能够切断电击的电流,但是在一次的电力保护后,需要进行缓冲,在一段时间后,恢复保护的能力,继续为电力系统的稳定续航提供保障。
  二、避雷器运行过程中的问题
  1、密封制作不过关
  避雷器的使用寿命是受到密封影响的,如果避雷器的密封工作非常到位,那么避雷器的使用寿命会非常的长,但是有源密封技术的落后,密封材料选择的不合理,对避雷器的使用寿命造成了极大的影响,使得避雷器不能够在恶劣的环境下正常运行,因为密封做得不好,会使得避雷器内进入大量的水汽与杂质,这些外部的因素,是会影响避雷器的性能的。密封的不到位,也会使得避雷器的内部变得潮湿,潮湿的状态下,避雷器的绝缘效果也会大打折扣,极易导致电力系统的稳定性问题[3]。
  2、电阻片老化严重
  在避雷器中,由于电击所产生的电压过大,所以在避雷器中会安装电阻片,电阻片的作用是在电力系统遭遇雷电时,电击的巨大电流经过避雷器能够阻挡电流,防止避雷器的损坏,但是长时间的遭受电击与恶劣环境的破坏,电阻片的老化速度也是非常快的,在电阻片发生严重的老化后,对电力系统的保护能力是急剧下降的,而此后的损害也是巨大的,可能会直接导致避雷器发生严重的爆炸现象,危险性极高,为了降低电阻片的老化程度,需要提升电阻片的抗老化性能,使得避雷器的使用寿命能够更长[4]。
  3、瓷套的污染
  在日常中可以看到,大多数的避雷器是在室外安装的,室外的环境是比较复杂的,相对于雷雨天气,室外的风力,尘土,潮湿等因素,都对避雷器有着极大的影响,暴露在空气中的避雷器,更容易产生电阻片老化的现象,其中粉尘对瓷套的影响非常大的,大量的粉尘如果堆积在瓷套表面,会使瓷套表面形成绝缘层,绝缘层的出现,会增加电流的通过量,这样的结果是造成电流分布不均匀,密封的效果也会降低。
  三、避雷器在电力系统应用的具体措施
  1、合理设计避雷器
  针对当前的避雷器市场调查情况来看,避雷器的种类繁多,需要在市场中多进行相关的调查,在调查收集的避雷器样式中,选择合适的型号,在选择相应的型号后,需要了解次种类的避雷器。了解其使用的材质、技术、特点,经过多方面的分析比较,进行旧产品的新型改良,提高避雷器的电阻抗老化性,延长使用期限,然后根据使用环境,选择合适的避雷器。
  2、加强避雷器的管理
  避雷器在恶劣的环境中,需要对避雷器进行相关的检查维护,这样一来,工作量就会增加,在这种情况下,需要大力的招收相关从业人员,人员基数的增加,可以提高工作的分配效率,能够缩短排查时间,从而能够及时的发现避雷器的问题,排查出电阻片老化,瓷套污染的避雷器,对其进行更换或者维修,保障电力系统的平稳运行。
  3、对瓷套进行防污染处理
  瓷套在室外的环境中发生污染现象,需要对瓷套进行清洁,但是由于瓷套的数量比较多,大量瓷套的清理排查,会对排查工作造成非常大的压力,需要投入更多的人力物力,但是并非长久之计,要想解决问题,需要对问题的根源进行改进,一种的处理方法是对瓷套进行清洗,另一种可以加大研发力度,发现新材质与新物质,对瓷套进行相关的处理,处理后减轻瓷套的污染现象,能够保障避雷器的正常使用。
  结束语
  避雷器是电力系统的重要保护组成部分,技术人员需要格外注意避雷器的使用情况,不可使用劣质的避雷器,针对避雷器出现的多种问题,技术人员需要对外部的不稳定因素与自身的性能方面,进行综合的分析与研究,例如外部环境中的粉尘、雷击、潮湿等影响因素,要进行相应的改进与保护。在内部的性能上,要研究开发新型的电阻材料,让电力系统能够承受更高的雷电电流,保护电力系统安全稳定的运行。因此,必须利用多种先进科学手段,在最大的程度上使避雷器的使用寿命延长,电阻老化速度变慢,也要改善避雷器的安装使用环境,不可忽视各方面因素的任意环节。
  参考文献:
  [1] 唐忠达. 避雷器在电力系统应用中的问题及应对措施[J]. 山东工业技术, 2018(1):155-155.
  [2] 孙林涛, 艾云飞, 张翾喆, et al. 一起金属氧化物避雷器异常状态诊断与分析[J]. 浙江电力, 2019(8):43-46.
  [3] 李海濤, 鞠平, 须雷, et al. 一种高可靠性智能型避雷器在线监测系统的设计[J]. 电力工程技术, 2019(4).
  [4] 任黎明, 张国瑞. 线路避雷器在防雷上的应用[J]. 中国电力企业管理, 2018(8).
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