什么时候更换运行中的避雷器

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多年来,我被多次问到这个问题。但是回答它并不简单,因为需要考虑一系列相互对立的因素。在这里,我想与大家分享最佳答案的一些思路和论据。

功能VS寿命 决定电力系统避雷器的使用寿命是很主观的,因为这种产品能使用很长时间而没有明显的功能衰减。当然,如果出现明显的电弧现象,就很容易做决定了。因为避雷器的作用在于保护其它设备,所以在决定更换运行中的避雷器时它能否一直满足这种预期的性能要有一个整体的考虑。另外,对于避雷器寿命的考虑,应该更多地从功能而不是从使用年限的角度出发。

供电公司通常希望其变电站设备有2050年的使用寿命。可以采用常规热成像及临时或长期功率表来在线监测避雷器的剩余寿命。如果避雷器被卸除,则可以用高电位测试仪或Doble测试仪检测避雷器。因此,在决定卸除避雷器前,必须评估避雷器的现有功能,前提是其它所有条件都满足。

密封圈的作用如果避雷器阀片没有被过分挤压,至少从技术角度来说,延长使用寿命是可以实现的。但是避雷器的内套管和密封圈的状态最有可能成为决定因素。对于所有避雷器设计(即瓷和聚合物),一旦密封系统老化,它就再也不能保护避雷器工作部件不受外界气候条件的影响。受潮则可降低避雷器内部绝缘的介电强度。

密封圈的可靠性取决于多种因素,而不仅仅是生产质量。即使使用的材料有很长的使用寿命,它们的可靠性还是会受产品缺陷的影响。其它的一些原因也对评估密封系统的使用寿命造成了困难。例如, 运行环境也对避雷器能否达到其预期的使用寿命起决定作用。聚合物外套的避雷器已经使用了20多年,但是受潮和密封问题依然存在,而使工作部件不受潮是延长避雷器运行寿命的关键。

安全考虑当第一个聚合物配电型避雷器在1987年生产出来时,我敢肯定很多业内人士都会对这种设计能如此快地成为行业标准表示惊讶。之后,很明显的是,经济考虑都没有安全考虑更能快速地促进电力行业的变化。对于那些多年以来一直在应付可能爆炸的瓷避雷器的供电公司来说,他们很容易做出将瓷避雷器更换为聚合物避雷器的决定,从而避免爆炸所引起的风险。即使在今天,当考虑什么时候更换避雷器时,都必须认真考虑避雷器爆炸时所带来的风险。

对于变电站,聚合物外套避雷器的更换就更加缓慢,因为对于公众的安全风险被认为并不很高。此外,因为这些避雷器一般都安装有用于释放压力的排气口,所以,爆炸的风险降低了。但是, 如果供电公司在变电站自动或手动恢复送电时未检查避雷器的状况,那么瓷外套避雷器的爆炸风

险会增加。这些供电公司最好将瓷外套避雷器更换为聚合物外套避雷器,后一种避雷器即使在严酷条件下爆炸风险也会小很多。还有一种风险,即系统当前的故障电流可能已经增加,而现有避雷器的容量却没有响应增加,如果它们是30年前安装的,它们极有可能没有必要的短路保护。所以,在决定何时更换避雷器时,必须认真考虑瓷外套避雷器爆炸的风险。

保护范围很多时候,更换问题的回答是基于这样的事实:这些避雷器来自过去的碳化硅技术时代。这样陈旧的避雷器根本就不能保护设备,也不能保护更新式的MOV的技术。左面的图表显示的是过去50年内保护特性的变化。如果老式避雷器在保护更陈旧的或BIL水平更低的设备,那么,保护能力的计算是很重要的。

当一个供电公司决定更换老化的避雷器时,它们还需要鉴定这些避雷器。关于这个问题,我建议您访问 www.NemaArresters.com了解更多关于这方面的信息。另外一个参考文件是《带间隙的碳化硅配电避雷器运行可靠性评估》,作者是DarvenizaMercerWatson,网址是www.IeeeXplore.com

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