在高壓電力輸配系統(tǒng)運(yùn)行過程中,雷電沖擊、設(shè)備操作等因素產(chǎn)生的過電壓,會(huì)對(duì)線路、變壓器、開關(guān)等電力設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)造成沖擊,影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
高壓避雷器作為電力系統(tǒng)常用的防護(hù)設(shè)備,主要用于限制系統(tǒng)過電壓,疏導(dǎo)瞬時(shí)浪涌電流,降低過電壓對(duì)電力設(shè)備的損傷,廣泛應(yīng)用于變電站、輸電線路及各類高壓配電場(chǎng)景中。
高壓避雷器依托非線性電阻特性實(shí)現(xiàn)防護(hù)功能,核心部件多為氧化鋅閥片。在電網(wǎng)正常工頻電壓運(yùn)行狀態(tài)下,閥片電阻數(shù)值較高,避雷器整體呈現(xiàn)絕緣狀態(tài),僅有微量泄漏電流通過,不會(huì)干擾電力系統(tǒng)的常規(guī)輸電工作,能夠適配電網(wǎng)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的工況需求。
當(dāng)線路遭遇雷擊、系統(tǒng)分合閘操作產(chǎn)生瞬時(shí)過電壓時(shí),閥片電阻會(huì)隨電壓升高快速降低,讓避雷器形成低阻抗導(dǎo)通通道。此時(shí),設(shè)備可在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)將線路中的浪涌電流導(dǎo)入大地,有效鉗制線路電壓,將系統(tǒng)過電壓控制在電力設(shè)備絕緣可承受的范圍之內(nèi)。待過電壓消失、電網(wǎng)電壓恢復(fù)常規(guī)水平后,避雷器電阻快速回升,重新回歸絕緣狀態(tài),持續(xù)待命開展防護(hù)工作。
目前市面主流高壓避雷器多采用無(wú)間隙一體化結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔緊湊,適配多種高壓設(shè)備安裝環(huán)境。設(shè)備外殼多選用高強(qiáng)度復(fù)合絕緣材質(zhì),具備良好的防潮、防污、抗老化性能,能夠適應(yīng)戶外高溫、低溫、陰雨、霧霾等復(fù)雜氣候環(huán)境,也可適配戶內(nèi)高壓柜體、封閉配電設(shè)備的安裝使用,環(huán)境適配性較強(qiáng)。相較于傳統(tǒng)帶間隙避雷器,無(wú)間隙結(jié)構(gòu)減少了機(jī)械部件的磨損隱患,運(yùn)行穩(wěn)定性更好,日常養(yǎng)護(hù)壓力更低。
高壓避雷器的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋高壓電力系統(tǒng)多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在變電站場(chǎng)景中,設(shè)備多安裝于進(jìn)出線端口、變壓器高低壓側(cè)、GIS開關(guān)設(shè)備周邊,守護(hù)變電站核心電力設(shè)備,抵御線路侵入的雷電過電壓與操作過電壓。在高壓輸電線路中,可部署于線路交叉跨越處、大型桿塔等關(guān)鍵點(diǎn)位,優(yōu)化線路整體過電壓防護(hù)水平。同時(shí),該設(shè)備也可用于發(fā)電機(jī)、高壓電容器組等電力設(shè)備的配套防護(hù),減少瞬態(tài)電壓沖擊帶來的設(shè)備損耗。
電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,離不開防護(hù)設(shè)備的長(zhǎng)效運(yùn)轉(zhuǎn),因此高壓避雷器的日常檢測(cè)與維護(hù)十分關(guān)鍵。工作人員可定期檢測(cè)設(shè)備泄漏電流、絕緣狀態(tài)及外觀工況,及時(shí)排查受潮、老化、積污等隱患。通過規(guī)范化的定期巡檢養(yǎng)護(hù),能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,維持穩(wěn)定的防護(hù)性能,降低電網(wǎng)因過電壓沖擊引發(fā)的設(shè)備故障與供電波動(dòng)。
作為電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的基礎(chǔ)性裝置,高壓避雷器憑借穩(wěn)定的變阻特性、寬泛的環(huán)境適配性與簡(jiǎn)便的運(yùn)維優(yōu)勢(shì),成為高壓輸配電網(wǎng)絡(luò)中重要的防護(hù)設(shè)備。隨著電力電網(wǎng)建設(shè)不斷升級(jí),各類高壓配電設(shè)備持續(xù)迭代,高壓避雷器也將持續(xù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)與性能,適配更多新型電力系統(tǒng)工況,為電網(wǎng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。
