注:()内为未投入运行的台数由表1看出,11k0V以上电压等级氧化锌避雷器的事故率还是偏高的。如按11k0v以上电压等级氧化锌避雷器总产量的50%、投运一年计算,其事故率近1相/百台年左右。如再计入运行中不合格的淘汰率、返修率,其事故率还需加大3倍。但是,作为一种换代的新产品,运行初期的这一故障率可以理解,正如世界上磁吹避雷器投运初期一样。另外,笼统看来事故率偏高,而对各具体单位来说,产品质量的差异,引起事故率的差异也不尽相同。有的单位直到调查组到达为止,还未发现任何避雷器出现事故,也未看到水电部任何部门的事故通报及信息。从表1看到,某单位共生产氧化锌避雷器1000多台,而仅损坏2台(2台中还有一起是由于操作方式不当引起的,正继续落实)。所以,这些单位的产品,理所当然会得到电力部门使用者的信赖。相反,某些工厂生产的氧化锌避雷器,其事故率很高。有些工厂误认为,把氧化锌阀片往瓷套中一塞就是产品,根本没有完整健全的工艺控制及必要的安装条件,致使避雷器频繁爆炸,导致使用部门拒绝使用。从调查组收集到一些单位的事故报告及事故现场残骸的分析看出,16起氧化锌避雷器运行事故中,14起是由进口阀片组装的产品和进口的原装产品,而且大多数事故发生在无雷击无操作的工况下。在成都地区,有一相避雷器投运后仅带电30分钟就发生了事故,另外有六台产品运行不足三个月也发生了事故。经分析,这些事故避雷器所用阀片都是进口的阀片,甚至产品芯体零部件及防爆装置都是进口的。相对而言,水平暂时逊色的国产阀片及国产零部件组装的全国产化氧化锌避雷器,几乎很少发生事故(个别小厂除外)。氧化锌避雷器发生事故的具体原因有如下几种:

1. 产品受潮产品受潮有两个途径:一是氧化锌进雷器密封不良或漏气,带进潮气或水分抓二是氧化锌避雷器密封良好,却由安装过程中元件或环境中带入水分。两种途径产生相同的结果。从事故产品的残骸看出,氧化锌阀片没有通流痕迹,阀片两端喷铝面没有发现大电流通过后的放电斑痕。而在瓷套内壁或阀片侧面却有明显的闪络痕迹,在金属附件上有锈斑或锌白,这就是产品受潮的证明。从本次调查中,我们痛心地发现,导致事故的某些原因是极易克服和避免的,但却没有在人们头脑里引起高度重视。例如,某厂曾将多台运行不足三个月的产品进行现场带电检测,发现产品的泄漏电流严重增大,不得不将其运回工厂返修。经解体发现产品内部受潮,而把芯体(阀片、绝缘杆件等)进行烘干处理后,阀片的参数及绝缘件性能又恢复如初。

2. 运行部门操作不当北京地区房山变电站及唐山变电站发生的两起事故,是在变压器与系统分开、中性点不接地的工况下,没有合中性点临时接地开关,因操作致使氧化锌避雷器损坏的。无间隙氧化锌避雷器的工频过电压耐受能力有限,加之选用避雷器U,.人偏低,因此在过电压作用下连续动作,最终发生热崩溃而损坏。除了上述四点原因外,还有一些至今尚未完全暴露,而值得与制造厂及使用者商榷的问题:芯体用拉杆的结构、材质、耐压不合要求从事故产品解体分析发现,由于进口阀片电位梯度高,使芯体有效高度比瓷套高度短40mm左右,而某厂却采用一段金属管集中短路,这就使瓷套内腔的有效爬电距离仅有50~60omm。在这样短的绝缘距离下,设计者偏偏又选用了工艺质量差、有气孔的ABS工程塑料作拉杆,加上拉杆材料使用前又未作耐压试验。种种因素聚合,使其在运行中,仅因拉杆击穿,引起内闪就发生多起事故。前述成都地区投运30分钟发生的一起事故,分析是拉杆闪络引起的。

3. 芯体散架使用三根拉杆固定阀片,当芯体上的压力弹簧压缩量不够理想时,在运输或受机械振动后,阀片则容易自行掉出拉杆,使芯体“散架”。相反,若采用四根拉杆,空档的弦长可缩短23%,阀片就不容易自动掉出了。昆明供电局曾反映发现有内部“散架,的避雷器。

4. `先进性与可靠性的矛盾对任何产品,不仅强调应具有先进性,也不能忽略可靠性。产品的技术决策人或设计者,应清楚地掌握本部门的阀片水平(不仅是研究水平,更主要的是批量生产水平),对国外进口阀片也理应如此。要降低避雷器的保护水平,应从必要性和可能性中抉择。是从绝缘配合角度考虑必要性,还是仅仅因为竞争必须降低避雷器的保护水平?从绝缘配合角度分析:按GB一311有关规定,我国绝缘配合基本上以SIC普阀式避雷器为基础。以110kV为例,一变压器雷电基准绝缘水平BIL=45k0v,SIC普阀式避雷器保护水平(残压)为326kV,则配合系一数为1.38,这一水平已为电力部门接受。而要使zno避雷器达到磁吹避雷器的保护水平,残压应降为260vk,配合系数为1,75。一在变压器绝缘水平不降低的情况下,是否有必要将残压进一步降为248kv或更低呢?这一点连水电部门一些有识之士也认为必要性不大,何况在阀片稳定性不十分理想时,、将残压降得过低,实质上是把避雷器推至危险的边缘。例如,有些单位的产品,在参考电压下的参考电流达sm人,在夜间电网波动较大时,就极易产生过载而导致热崩。某运行单位如果选用比工频参考电压高5%的110kV氧化锌避雷器,该产品如原来可耐受某一工频过电压1秒,则现在可提高为10~50秒,也许就不致于发生北京两台产品损坏的事故。另外,国外知名公司生产的氧化锌避雷器,并不象宣传的那么先进。某研究所赴日立公司实习的同志,亲眼看见该公司组装的SF。50okv氧化锌避雷器,其20kA下的残压为132okv(比我国sookV氧化锌避雷器的残压高许多)。也就是说,应用间隔性箱式电炉、手工造粒等工艺是不能制造出高水平的氧化锌避雷器的。

5. 电位分布均匀性问题按IEc有关规定,在未采取有效措施改善电位分布条件下,产品每增高lm,电位分布不均匀系数增大3%,这意味着产品荷电率提高3%。经实测及计算结果表明,220kv氧化锌避雷器电位分布不均匀系数可调整为5~20%。另外,由调查还得知,已发现正运行的一些sookV氧化锌避雷器(进口原装产品)的上节元件平均下降5%左右(并有一相因上节下降超过10%而退出运行),而下节元件不变。这就是毛位分布不均匀引起产品老化的证明。可见,国外进口氧化锌避雷器同样存在这些问题。如果该产品残压又较低,则潜伏损坏的危险性,并可以预见产品寿命肯定缩短。

6. 避雷器的均一性三、对提高产品质量的建议(l)提高阀片的稳定性和高荷电率下的抗老化能力。阀片制造应更多地采用机械化自动化设备,减少手工操作带来的人为随机因素。提高阀片的均一性。高度重视产品结构设计、密封、安装环境等决定产品质量的因素。建议生产110kV电压等级及以上产品的单位,必须具备必要的工艺条件(如:喷雾造粒机、隧道炉)及完善的试验设备(出力达到1okV产品试验要求,试验满足度70%以上),产品须经国家级检测中心型式试验,并由机械电子工业部及能源部同意、联合鉴定通过后,方可投产及运行。提高运行人员的技术水平,杜绝操作人员在非同期合闸时,对分开的变压器中性点未采取临时接地措施,引起工频过电压损坏氧化锌避雷器的类似事故再发生。带电监视检测,有效掌握、控制产品质量。在阻性电流测试仪暂不完善条件下,可采用测量总电流值作参考的方法。但应当加速研制、提供完善的阻性电流测试仪,普及检测维护知识。具体测试方法与磁吹避雷器相同,其电流参考值参见表2