电力系统过电压及绝缘配合方面存在的10个误导(2)

3 误导三：把MOR加速老试验当作MOR寿命试验

在20世纪70～80所代，曾有人对MOR按115±4℃1000h在施加电压Uc的加速老化试验结果，推算WGMOA等价于在40℃以下运行寿命达百年或以上。运行经验证明，投运时间不长的， MOR因出现劣化，屡发生WGMOA过快淘汰的现象。实践也证明，《标准》规定的“加速老化试验”不是WGMOA寿命试验。IEC99-4(1991)特别指出：MOR老化寿命“仍在研究中”。西方一些国家标准中亦指出：“利用(型式或出厂)试验结果来判断WGMOA在电力系统上长年使用的老化，通常是困难的，还需今后研究一种切实有效的试验方法”。

按加速老化试验结果推算WGMOA等价于在40℃以下运行寿命可达百年或以上的结论，早已被推翻。时至今日，在解释GB11032-2000修正稿时还宣称：“(WGMOA)能耐受(加速老化)试验1000h，避雷器则能在持续运行电压(Uc)下运行100年”[4]。不知主持修正稿人新近做了哪些科学试验，还是企图误导……。若不是有意误导，有科学试验依据，能否承诺您们生产的WGMOA在25年(100年的四分之一，应该不是苛刻的)内因自身老化损坏实行免费包换?

WGMOA在使用寿命期间(数十年)能承受持续运行电压(Uc)是当今一个还没有解决的试验技术难题。那种认为现行加速老化试验方法已解决了这个问题的观念是不正确的。IEC99-49(1991)§7.5.2中明确指出：“本(加速老化)试验程序是为了确定动作负载试验中所使用的U CT 及U r电压值而设计的“。并特别说明：“此条是临时性的，因金属氧化物电阻片(MOR)的老化仍在研究中”。

WGMOA动作负责载试验本应在老化试品上进行。在未老化MOR上进行动作负载试验，必须加一个考虑了老化影响的足够程度的系数，用于老化试验之后增高功率损耗的补偿，这就是IEC99-4(1991)设计老化试验的由来。现在看来，由现行加速老化试验方法决定的补偿系数还不足够。文[5]建议WGMOA应在运行电压下进行长期(数千小时上)的实测观察研究。

此外，在生产企业，由例行进行加速老化试验来验证每批MOR的稳定性是必不可少的。

4 误导四：把SicA动作负载当作WGMOA动作负载

避雷器动作负载试验，原是为有串联间隙避雷器设计的，是模拟连接在交流电力系统上的避雷器在过电压下，击穿间隙时的放电电流通过后间隙绝缘恢复、截断工频续流又隔离电网电压恢复正常这一连串动作状态而进行的试验。中国和前苏联过去称之为续流试验(又称灭弧试验)。西方国家称之为动作负载试验。串联间隙设计，只限制雷电过电压，不承担限制操作过电压者，规定用雷电(短波的大电流)冲击动作负载试验验证。

WGMOA，只要有过电压(不论是雷电的还是操作的)，就导通(动作)，其电流是流过雷电负载或操作负载或这两种负载电流的叠加。WGMOA的MOR并在热状态下叠加这些负载。这时实际变成了在注入动作负载时的热稳定。这与SicA动作负载完全不同，怎么能将SicA动作负载试验照搬到MGMOA?

GB11032-2000§6.12 规定：Ur = 90kV 以下的WGMOA，用雷电(大电流)冲击试验验证。这是完全不对的。

或许有人会说，这规定是照抄IEC99-4(1991)，可是IEC99-4(1991)从未规定Ur = 90kV 以下的WGMOA用雷电(大电流)冲击动作负载试验验证。

或许有人会说，Ur = 90kV 以下的WGMOA不重要，是这样吗?不是的。Ur = 90kV 以下的WGMOA，有的用于保护容量几十万kVA的电力变压器(Un = 3～66kV)线圈侧，相当重要。

Ur = 90kV 以下的WGMOA不流过操作过电压负载吗?答案是否定的。用试验验证WGMOA耐受能力，就应尽量用电流冲击持续时间和幅值产生的实际应力。试验表明，能量能力的统计，雷电冲击的能量应力要比操作冲击低。有人会说，施加大电流冲击(4/10μs)就是从能量考虑的。是的，但其波长和幅值值都不能代表实际应力。还有，冲击次数只有2次，这就产生疑问，WGMOA能否多次冲击?

综上所述，GB11032-2000规定Ur = 90kV 以下的WGMOA用雷电(大电流)冲击动作负载试验验证，不符合WGMOA运行实际情况，试验时注入能量偏小，是当前Ur = 90kV 以下的WGMOA损坏多、寿命短的主要原因之一。Ur = 90kV 以下的WGMOA，同样应该用操作(长持续时间)冲击动作负载试验验证。此外，操作冲击动作负载试验中预备试验应该用100/200μs替代8/10μs。

还有一个对WGMOA吸收能量能力的认识问题。有人以为，只要WGMOA限制过电压一次吸收能量不超过试验验证时注入值，就认为WGMOA没有能量能力问题，好像与WGMOA限压次数无关。事实上不是这样的。这是IEC99-4(1991)的一个缺点，CIGRE，WG33-11的1999年报告[6]批评：“IEC99-4(1991)缺乏试验程序对WGMOA正确选择指导关系和保护运行中可接受的很低的故障率。”前苏联文献早就阐述了这个问题，认为验证试验中注入的能量值是“原始通流容量储备”，WGMOA每限压一次就从这“储备”中消耗一些，“储备”被消耗光了，就认为WGMOA使用寿命到了，不能再用WGMOA限压。近年西方一些试验也得出了类似看法。文[7]用工频60Hz电流0.8A(峰值)至600A(峰值)、冲击电流从4kA至35kA对三个制造厂生产的大量MOR试品进行试验，每种电流施加到直至破坏时为止，得到通过MOR电流平均值对数与破坏时间平均值对数之间的线性关系，即logI = -logt + 常数，并认为，这对决定能量吸收能力和避雷器应用中的安全裕度将是很有用的工具。

5 误导五：WGMOA至被保护物之间允许最大距离按电压等级“一刀切”

对电力变压器(即变电所)防雷保护，应根据容量和重要性不同来配备防雷保护措施，使一次侧(110kV以上)和二次侧(66kV及以下)耐雷可靠性一致。

首先，一、二次侧WGMOA的In应相同，均应有很好的进线保护段。

其次，WGMOA至被保护物(如电力变压器)之间允许最大距离决定于沿架空输电线路导线上侵入到变电所雷电波陡度和幅值。但影响侵入到变电所雷电波陡度和幅值的因素很多，如直击雷电参数(幅值、陡度和波长时间等)、进线段参数(避雷线根数和布置位置、杆塔高度和杆塔波阻、接地冲击时间等)和雷击点位置(雷击点至WGMOA距离等)。由此可见，侵入变电所雷电波陡度和幅值是随机变量，非固定值，是概率分布。选用多大侵入波陡度和幅值实际是反映被保护物(如电力变压器)耐雷可靠性程度高低。因此，视被保护物(如电力变压器)的技术经济重要性的不同，分别选用不同的侵入变电所雷电波陡度和幅值。那种同一级电压等级，不管重要性(容量大小、事故影响程度)差异，采取“一刀切”，选用同一陡度和幅值是不对的。

根据我国运行经验，参考西方规定，对110kV及以上变电所，建议分为五个等级;450/μs、900/μs、1200/μs、1500/μs、2000/μs。

6 误导六：发变电所接地网的接地工频电阻值(R)要求小于或等于0.5Ω

有的人受旧标准影响，盲目地追求发变电所接地网的接地工频电阻(R)要求小于或等于0.5Ω，不惜花巨资(有的一个发变电所花200～300万元)应用降阻剂或应用灌注深井接地极来处理，忘却了发变电所接地的根本目的。

发变电所接地目的有四个：

① 降低对人身电击(含接触电位差和跨步电位差)危害;

② 降低对低电压设备(含计算机、通信设备、控制系统等的信息系统)的反击和对信息系统的干扰;

③ 提供足够的承载接地故障电流能力(含过流保护系统允许接地故障电流的幅值和持续时间);

④ 提供接地故障电流低阻抗返回通路，以保证过流保护系统及时动作的需要。

在1953年以前，当时电力系统容量不大，因而规定“大接地短路电流(大于500A)(即中性点直接接大地和经低阻抗接大地的电力系统)的电压1000伏以上的电气装置的接地工频电阻应不大于0.5Ω。”

随着电力系统容量不断增加，如今接地故障电流大大超过1953年前的情况，尤以包括计算机、通信设备、控制系统等的信息系统应用日益扩大，信息系统能承受的电压是很低的，远低于允许的接触电位差和跨步电位差，靠接地电阻不大于0.5Ω是满足不了要求的。

当然，在高土壤电阻率地区，做到接地网的接地工频电阻值不大于0.5Ω是极不容易的，即使做到了0.5Ω也不满足要求，这就迫使人们另辟途径，以达到满足上述四个目的要求的技术经济最佳的措施。

发变电所电气装置接地，按其作用不同分为工作接地、保护接地、防雷接地和防静电接地四种。对此，曾发生过争议，这四种接地是采用一些独立接地装置还是采用共同接地网?虽然已往采用独立接地的实践消除了连续低频杂音，但在雷电情况下信息系统遭到重大灾难性损坏，现在国内外共识是采用共用接地网。

为达到前述四条接地目的，国内外实践证明，行之有效的措施是：