500kV合成絕緣子芯棒脆斷的分析及對(duì)策

分析了河南省2起220kv輸電線路復(fù)合絕緣子芯棒斷裂掉串的原因。斷串均發(fā)生在絕緣子的高壓端,端口垂直于芯棒軸線,斷口大部分光滑平整;產(chǎn)品采用內(nèi)鍥式連接工藝、室溫硫化硅橡膠封堵和普通芯棒;發(fā)生斷串的檔距都接近700m,屬于大檔距。結(jié)合拉力抽檢實(shí)驗(yàn),提出220kv以上輸電線路,應(yīng)采用壓接式復(fù)合絕緣子,其端部采用高溫硫化硅橡膠、多層密封工藝,采用耐酸芯棒;對(duì)于大跨越線路段,全部采用雙懸垂串、"v"形串或"八"字形串絕緣子,并盡可能采用雙獨(dú)立掛點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)220kv坪核線復(fù)合絕緣子芯棒脆斷造成相間短路事故的原因分析,指出其主要原因是耐張絕緣子使用單串且沒(méi)有安裝均壓環(huán)連接方式的設(shè)計(jì)不合理,以及早期生產(chǎn)的復(fù)合絕緣子存在產(chǎn)品制造缺陷,芯棒不耐酸等原因所致。提出采用新工藝及材料制造的復(fù)合絕緣子,采用雙串帶均壓環(huán)設(shè)計(jì),預(yù)防芯棒脆斷及造成掉線相間短路事故。

通過(guò)對(duì)一起復(fù)合絕緣子芯棒斷事故特征分析和同期運(yùn)行在500kv輸電線路上的復(fù)合絕緣子抽樣試驗(yàn),初步判斷復(fù)合絕緣子芯棒斷裂原因?qū)偎嵛g脆斷,并據(jù)此提出防止類(lèi)似事故發(fā)生的措施,即廠商應(yīng)改進(jìn)金具接頭界面的密封工藝并注意復(fù)合絕緣子芯棒的抗蝕性能,而設(shè)計(jì)者也應(yīng)改進(jìn)復(fù)合絕緣子的技術(shù)參數(shù)

本文詳細(xì)介紹了復(fù)合絕緣子芯棒脆斷原因及主要影響因素,在此基礎(chǔ)上敘述了目前國(guó)內(nèi)外為降低絕緣子脆斷發(fā)生率采取的一些措施,并有針對(duì)性的介紹了對(duì)芯棒耐應(yīng)力腐蝕性的改進(jìn)。

通過(guò)對(duì)2起復(fù)合絕緣子芯棒斷裂掉串事故的分析及同期運(yùn)行的同批次220kv輸電線路復(fù)合絕緣子的抽樣試驗(yàn),初步分析了發(fā)生復(fù)合絕緣子芯棒脆斷的原因,并提出防止類(lèi)似事故發(fā)生的主要措施:改進(jìn)金具接頭界面的密封工藝并對(duì)檔距較大的跨越采取雙串。

對(duì)500kv復(fù)合絕緣子芯棒脆斷事故的發(fā)生原因進(jìn)行了分析,指出芯棒斷裂是由于絕緣子電壓分布嚴(yán)重不均及均壓環(huán)設(shè)計(jì)、安裝不規(guī)范引起導(dǎo)線端電場(chǎng)畸變所致。通過(guò)對(duì)原線路雙聯(lián)懸垂復(fù)合絕緣子下垂式線夾掛點(diǎn)進(jìn)行"八"字形改造;利用下垂式線夾縮短的距離在導(dǎo)線側(cè)增掛玻璃絕緣子;新建線路采用特制復(fù)合絕緣子與玻璃絕緣子組合方式,使復(fù)合絕緣子均壓環(huán),接頭連接處遠(yuǎn)離高壓端,改善了復(fù)合絕緣子的電場(chǎng)分布,降低了復(fù)合絕緣子導(dǎo)線端承受的電壓,消除了畸變電場(chǎng),避免了棒形懸式復(fù)合絕緣子芯棒脆斷,取得了良好的效果。

分析了德國(guó)西門(mén)子公司和美國(guó)可靠公司生產(chǎn)的500kv合成絕緣子斷裂原因,通過(guò)試驗(yàn)和論證對(duì)兩公司的該類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行了分析總結(jié),提出了反事故措施并給出了建議。

通過(guò)對(duì)500kv棒形復(fù)合絕緣子高壓端芯棒脆斷事故發(fā)生原因的分析,指出其主要原因?yàn)榻^緣子串電壓分布嚴(yán)重不均勻及均壓環(huán)設(shè)計(jì)、安裝不規(guī)范而引起導(dǎo)線端電場(chǎng)畸變,加速了硅橡膠護(hù)套的電蝕穿孔所致。提出了將原下垂式線夾更換為上扛式防電暈線夾,作導(dǎo)線掛點(diǎn)“八”字型改造,在復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)加掛玻璃絕緣子;采用非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的復(fù)合絕緣子與玻璃絕緣子組合成串等對(duì)策,以改善復(fù)合絕緣子的電場(chǎng)分布,降低導(dǎo)線端所承受的電壓,消除畸變電場(chǎng),預(yù)防芯棒脆斷。實(shí)踐表明,改進(jìn)效果良好。

運(yùn)行的西門(mén)子500kv合成絕緣子傘套、芯棒材料的各項(xiàng)試驗(yàn)和電場(chǎng)分布計(jì)算表明,造成傘套嚴(yán)重電蝕損和芯棒斷裂的主要原因是傘套耐漏電起痕及電蝕損性能差,棒芯不致密且與護(hù)套間界面粘接不牢。同時(shí)提出今后選用合成絕緣子的建議

通過(guò)對(duì)一起復(fù)合絕緣子芯棒斷事故特征分析和同期運(yùn)行在500kv輸電線路上的復(fù)合絕緣子抽樣試驗(yàn)，初步判斷復(fù)合絕緣子芯棒斷裂原因?qū)偎嵛g脆斷，并據(jù)此提出防止類(lèi)似事故發(fā)生的措施，即廠商應(yīng)改進(jìn)金具接頭界面的密封工藝并注意復(fù)合絕緣子芯棒的抗蝕性能，而設(shè)計(jì)者應(yīng)改進(jìn)復(fù)合絕緣子的技術(shù)參數(shù)。

介紹了一起復(fù)合絕緣子脆斷的發(fā)生過(guò)程,通過(guò)解剖和相關(guān)電氣、機(jī)械性能試驗(yàn),以及脆斷面形成機(jī)理等方面分析了脆斷原因,發(fā)現(xiàn)芯棒脆斷的原因是運(yùn)行環(huán)境的惡劣加之結(jié)構(gòu)的缺陷使得端部密封不良,造成酸蝕并最終導(dǎo)致芯棒機(jī)械性能下降而發(fā)生脆斷。為防止脆斷事故的發(fā)生,從加強(qiáng)檢驗(yàn)、連接方式、材料工藝、存儲(chǔ)安裝等方面提出了相應(yīng)的對(duì)策,保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

本文以500kv東嶗ⅰ線絕緣子斷裂事故為例,分析了合成絕緣子斷裂原因,對(duì)國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)復(fù)合絕緣子進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,并提出了防止合成絕緣子斷裂事故發(fā)生的措施和建議。

介紹了500kv北增甲線59號(hào)塔l2相雙v形復(fù)合絕緣子串?dāng)嗔训墓收锨闆r,通過(guò)分析芯棒和護(hù)套的受損形貌,指出故障形成的主要原因是復(fù)合絕緣子受到局部放電腐蝕和化學(xué)腐蝕而使機(jī)械強(qiáng)度降低,次要原因是均壓環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。對(duì)此提出了反事故措施:加強(qiáng)復(fù)合絕緣子的紅外測(cè)溫普查以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷;改進(jìn)制造工藝以減小芯棒表面的微裂紋深度;采用雙懸垂串、雙(或單)掛點(diǎn)、雙線夾的結(jié)構(gòu)形式以防止復(fù)合絕緣子掉串;改善均壓環(huán)和線夾的結(jié)構(gòu)使電場(chǎng)強(qiáng)度均勻和減小彎曲力。

研究了復(fù)合絕緣子用耐酸芯棒的性能,對(duì)4種芯棒在不同濃度的硝酸中的耐腐蝕性能進(jìn)行了長(zhǎng)期試驗(yàn)。結(jié)果表明,各項(xiàng)指標(biāo)都符合應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的耐酸芯棒其耐腐蝕性能也存在較大差別,性能好的耐酸芯棒即使在非常嚴(yán)酷的條件下也很難發(fā)生脆斷。為適應(yīng)不同工程應(yīng)用的要求,作者根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果討論了選擇優(yōu)良耐酸芯棒的試驗(yàn)方法。

針對(duì)用復(fù)合絕緣子代替玻璃絕緣子對(duì)線路的閃絡(luò)特性存在爭(zhēng)議的問(wèn)題,從絕緣子閃絡(luò)特性及放電機(jī)理著手,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件對(duì)加載的正極性直流電壓絕緣子電場(chǎng)進(jìn)行仿真,研究分析閃絡(luò)電弧動(dòng)態(tài)變化,結(jié)合氣體放電理論推導(dǎo)絕緣子直流閃絡(luò)過(guò)程。通過(guò)研究合成絕緣子不同區(qū)段電場(chǎng)大小和隨時(shí)間變化的態(tài)勢(shì),對(duì)合成絕緣子各自閃絡(luò)路徑進(jìn)行預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上,建立電弧-空氣閃絡(luò)電路模型,進(jìn)行微分計(jì)算求解最小閃絡(luò)電壓,最后結(jié)合試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

通過(guò)對(duì)500kv棒形復(fù)合絕緣子高壓端芯棒脆斷事故發(fā)生原因的分析,指出其主要原因?yàn)榻^緣子串電壓分布嚴(yán)重不及均壓環(huán)設(shè)計(jì)、安裝不規(guī)范引起導(dǎo)線端電場(chǎng)畸變,加速硅橡膠護(hù)套發(fā)生電蝕穿孔所致。提出將原下垂式線夾更換為上扛式防電暈線夾,導(dǎo)線掛點(diǎn)“八”字型改造,在復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)加掛玻璃絕緣子;采用非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的復(fù)合絕緣子與玻璃絕緣子組合成串等對(duì)策來(lái)改善復(fù)合絕緣子的電場(chǎng)分布,降低其導(dǎo)線端承受的電壓,消除畸變電場(chǎng),達(dá)到預(yù)防芯棒脆斷目的

500kv硯西甲線絕緣子自爆分析及更換措施介紹 作者：劉雙武，liushuangwu 作者單位：廣東電網(wǎng)佛山供電局 刊名：廣東輸電與變電技術(shù) 英文刊名：guangdongpowertransmissiontechnology 年，卷(期)：2011,13(1) 參考文獻(xiàn)(6條) 1.孟遂民架空輸電線路設(shè)計(jì)2007 2.陶元忠.包建強(qiáng)輸電線路絕緣子運(yùn)行技術(shù)手冊(cè)2002 3.周澤存;沈其工;方瑜輸高電壓技術(shù)2004 4.周澤存.沈其工.方瑜輸高電壓技術(shù)2004 5.陶元忠;包建強(qiáng)輸電線路絕緣子運(yùn)行技術(shù)手冊(cè)2002 6.孟遂民架空輸電線路設(shè)計(jì)2007 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_gdsdybdjs201101017.aspx

通過(guò)對(duì)線玻璃絕緣子自爆內(nèi)因和外因分析,說(shuō)明污穢、高運(yùn)行電壓、大張力、微風(fēng)振動(dòng)是導(dǎo)致自爆的主要原因。結(jié)合500kv硯西甲乙線自爆絕緣子的更換需要,介紹了自行開(kāi)發(fā)的一套更換500kv輸電線路耐張絕緣子串靠導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子工具,可供同類(lèi)檢修參考。

在電力系統(tǒng)設(shè)備中,絕緣子是電氣絕緣和機(jī)械固定的重要外部絕緣部件。合成絕緣子更因其具有重量輕、抗拉性好、耐污性好、日常維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地運(yùn)用在高電壓輸電線路上。為了進(jìn)一步掌握合成絕緣子的絕緣特點(diǎn),本文在了解220kv棒形懸式合成絕緣子絕緣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)它的電場(chǎng)分布進(jìn)行有限元分析。首先對(duì)這種合成絕緣子進(jìn)行數(shù)學(xué)建模;然后使用ansys軟件對(duì)其進(jìn)行有限元計(jì)算;最后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析得到結(jié)論如下:這種絕緣子的電場(chǎng)分布最不均勻處位于絕緣子兩端尖角處,同時(shí)也是最容易出現(xiàn)局部放電的地方。這一結(jié)論對(duì)于這類(lèi)絕緣子的使用不僅具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義,而且本文的分析方法還可被廣泛應(yīng)用于更為復(fù)雜條件下的絕緣子串電場(chǎng)分布的計(jì)算分析。

文章介紹了合成絕緣子的結(jié)構(gòu),以及擠包穿傘和整體注射兩種生產(chǎn)工藝的特點(diǎn),展開(kāi)論述了兩種工藝在各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的差異。淺析了合成絕緣子的失效與生產(chǎn)工藝的密切關(guān)系。提出了線路絕緣子應(yīng)優(yōu)先選用端部密封采用高溫硫化硅橡膠注射密封,端部金具與芯棒連接采用同軸多向壓接,外絕緣傘裙護(hù)套采用高溫硫化硅橡膠整體注射的合成絕緣子。

500kv輸電線路由于導(dǎo)線長(zhǎng)、重量大,且絕緣子串重量大,所以帶電更換絕緣子串非常困難,帶電作業(yè)工具也相當(dāng)笨重。為此,華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司等單位聯(lián)合研發(fā)了該項(xiàng)目,解決了500kv耐張絕緣子串無(wú)法整串帶電更換的老大難問(wèn)題

通過(guò)把220kv耐張塔中線單串合成絕緣子改為雙串絕緣子雙點(diǎn)懸掛,減小了引流線的風(fēng)偏扭距,保證了引流線對(duì)塔身的距離,保障了線路的安全可靠運(yùn)行。