注:()內為未投入運行的臺數由表1看出,11k0V以上電壓等級氧化鋅避雷器的事故率還是偏高的。如按11k0v以上電壓等級氧化鋅避雷器總產量的50%、投運一年計算,其事故率近1相/百臺年左右。如再計入運行中不合格的淘汰率、返修率,其事故率還需加大3倍。但是,作為一種換代的新產品,運行初期的這一故障率可以理解,正如世界上磁吹避雷器投運初期一樣。另外,籠統看來事故率偏高,而對各具體單位來說,產品質量的差異,引起事故率的差異也不盡相同。有的單位直到調查組到達為止,還未發現任何避雷器出現事故,也未看到水電部任何部門的事故通報及信息。從表1看到,某單位共生產氧化鋅避雷器1000多臺,而僅損壞2臺(2臺中還有一起是由于操作方式不當引起的,正繼續落實)。所以,這些單位的產品,理所當然會得到電力部門使用者的信賴。相反,某些工廠生產的氧化鋅避雷器,其事故率很高。有些工廠誤認為,把氧化鋅閥片往瓷套中一塞就是產品,根本沒有完整健全的工藝控制及必要的安裝條件,致使避雷器頻繁爆炸,導致使用部門拒絕使用。從調查組收集到一些單位的事故報告及事故現場殘骸的分析看出,16起氧化鋅避雷器運行事故中,14起是由進口閥片組裝的產品和進口的原裝產品,而且大多數事故發生在無雷擊無操作的工況下。在成都地區,有一相避雷器投運后僅帶電30分鐘就發生了事故,另外有六臺產品運行不足三個月也發生了事故。經分析,這些事故避雷器所用閥片都是進口的閥片,甚至產品芯體零部件及防爆裝置都是進口的。相對而言,水平暫時遜色的國產閥片及國產零部件組裝的全國產化氧化鋅避雷器,幾乎很少發生事故(個別小廠除外)。氧化鋅避雷器發生事故的具體原因有如下幾種:

1. 產品受潮產品受潮有兩個途徑:一是氧化鋅進雷器密封不良或漏氣,帶進潮氣或水分抓二是氧化鋅避雷器密封良好,卻由安裝過程中元件或環境中帶入水分。兩種途徑產生相同的結果。從事故產品的殘骸看出,氧化鋅閥片沒有通流痕跡,閥片兩端噴鋁面沒有發現大電流通過后的放電斑痕。而在瓷套內壁或閥片側面卻有明顯的閃絡痕跡,在金屬附件上有銹斑或鋅白,這就是產品受潮的證明。從本次調查中,我們痛心地發現,導致事故的某些原因是極易克服和避免的,但卻沒有在人們頭腦里引起高度重視。例如,某廠曾將多臺運行不足三個月的產品進行現場帶電檢測,發現產品的泄漏電流嚴重增大,不得不將其運回工廠返修。經解體發現產品內部受潮,而把芯體(閥片、絕緣桿件等)進行烘干處理后,閥片的參數及絕緣件性能又恢復如初。

2. 運行部門操作不當北京地區房山變電站及唐山變電站發生的兩起事故,是在變壓器與系統分開、中性點不接地的工況下,沒有合中性點臨時接地開關,因操作致使氧化鋅避雷器損壞的。無間隙氧化鋅避雷器的工頻過電壓耐受能力有限,加之選用避雷器U,.人偏低,因此在過電壓作用下連續動作,最終發生熱崩潰而損壞。除了上述四點原因外,還有一些至今尚未完全暴露,而值得與制造廠及使用者商榷的問題:芯體用拉桿的結構、材質、耐壓不合要求從事故產品解體分析發現,由于進口閥片電位梯度高,使芯體有效高度比瓷套高度短40mm左右,而某廠卻采用一段金屬管集中短路,這就使瓷套內腔的有效爬電距離僅有50~60omm。在這樣短的絕緣距離下,設計者偏偏又選用了工藝質量差、有氣孔的ABS工程塑料作拉桿,加上拉桿材料使用前又未作耐壓試驗。種種因素聚合,使其在運行中,僅因拉桿擊穿,引起內閃就發生多起事故。前述成都地區投運30分鐘發生的一起事故,分析是拉桿閃絡引起的。

3. 芯體散架使用三根拉桿固定閥片,當芯體上的壓力彈簧壓縮量不夠理想時,在運輸或受機械振動后,閥片則容易自行掉出拉桿,使芯體“散架”。相反,若采用四根拉桿,空檔的弦長可縮短23%,閥片就不容易自動掉出了。昆明供電局曾反映發現有內部“散架,的避雷器。

4. `先進性與可靠性的矛盾對任何產品,不僅強調應具有先進性,也不能忽略可靠性。產品的技術決策人或設計者,應清楚地掌握本部門的閥片水平(不僅是研究水平,更主要的是批量生產水平),對國外進口閥片也理應如此。要降低避雷器的保護水平,應從必要性和可能性中抉擇。是從絕緣配合角度考慮必要性,還是僅僅因為競爭必須降低避雷器的保護水平?從絕緣配合角度分析:按GB一311有關規定,我國絕緣配合基本上以SIC普閥式避雷器為基礎。以110kV為例,一變壓器雷電基準絕緣水平BIL=45k0v,SIC普閥式避雷器保護水平(殘壓)為326kV,則配合系一數為1.38,這一水平已為電力部門接受。而要使zno避雷器達到磁吹避雷器的保護水平,殘壓應降為260vk,配合系數為1,75。一在變壓器絕緣水平不降低的情況下,是否有必要將殘壓進一步降為248kv或更低呢?這一點連水電部門一些有識之士也認為必要性不大,何況在閥片穩定性不十分理想時,、將殘壓降得過低,實質上是把避雷器推至危險的邊緣。例如,有些單位的產品,在參考電壓下的參考電流達sm人,在夜間電網波動較大時,就極易產生過載而導致熱崩。某運行單位如果選用比工頻參考電壓高5%的110kV氧化鋅避雷器,該產品如原來可耐受某一工頻過電壓1秒,則現在可提高為10~50秒,也許就不致于發生北京兩臺產品損壞的事故。另外,國外知名公司生產的氧化鋅避雷器,并不象宣傳的那么先進。某研究所赴日立公司實習的同志,親眼看見該公司組裝的SF。50okv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)。也就是說,應用間隔性箱式電爐、手工造粒等工藝是不能制造出高水平的氧化鋅避雷器的。

5. 電位分布均勻性問題按IEc有關規定,在未采取有效措施改善電位分布條件下,產品每增高lm,電位分布不均勻系數增大3%,這意味著產品荷電率提高3%。經實測及計算結果表明,220kv氧化鋅避雷器電位分布不均勻系數可調整為5~20%。另外,由調查還得知,已發現正運行的一些sookV氧化鋅避雷器(進口原裝產品)的上節元件平均下降5%左右(并有一相因上節下降超過10%而退出運行),而下節元件不變。這就是毛位分布不均勻引起產品老化的證明。可見,國外進口氧化鋅避雷器同樣存在這些問題。如果該產品殘壓又較低,則潛伏損壞的危險性,并可以預見產品壽命肯定縮短。

6. 避雷器的均一性三、對提高產品質量的建議(l)提高閥片的穩定性和高荷電率下的抗老化能力。閥片制造應更多地采用機械化自動化設備,減少手工操作帶來的人為隨機因素。提高閥片的均一性。高度重視產品結構設計、密封、安裝環境等決定產品質量的因素。建議生產110kV電壓等級及以上產品的單位,必須具備必要的工藝條件(如:噴霧造粒機、隧道爐)及完善的試驗設備(出力達到1okV產品試驗要求,試驗滿足度70%以上),產品須經國家級檢測中心型式試驗,并由機械電子工業部及能源部同意、聯合鑒定通過后,方可投產及運行。提高運行人員的技術水平,杜絕操作人員在非同期合閘時,對分開的變壓器中性點未采取臨時接地措施,引起工頻過電壓損壞氧化鋅避雷器的類似事故再發生。帶電監視檢測,有效掌握、控制產品質量。在阻性電流測試儀暫不完善條件下,可采用測量總電流值作參考的方法。但應當加速研制、提供完善的阻性電流測試儀,普及檢測維護知識。具體測試方法與磁吹避雷器相同,其電流參考值參見表2