复合绝缘子典型故障及解决措施

复合绝缘子典型故障及解决措施
任志涛
【摘 要】自制鱼缸灯架复合绝缘子作为保障输电线路安全运行的重要工具,在输电线路中有着广泛的应用.本文通过研究和数据,分析复合绝缘子的典型故障原因和特点,并在此基础上提出解决措施,为提高复合绝缘子可靠性提出依据.
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2015(000)030
【总页数】2页(P52-53)
【关键词】复合绝缘子;典型故障;应对措施;
【作 者】任志涛
【作者单位】中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司,甘肃省兰州市730050
【正文语种】中 文
【中图分类】TM216
复合绝缘子具有憎水性优良、防污性能强、重量轻、可靠性高的特点,其不仅能够有效减少了输电线路污闪事故的发生,减轻了污秽清扫和零值检测等工作的工作量。而且能够显著降低了线路跳闸的次数,和运行维护难度,因此近年来在输电线路工程建设中得到了广泛应用,但是复合绝缘子在运行维护方面仍缺少相应的经验,使用过程中也暴露出一部分问题。因此,分析复合绝缘子的典型故障,并采取针对性的措施加以解决,有着重要的现实意义。
1.1 雷击故障
雷击故障是引起复合绝缘子故障的主要原因,由于雷击引起绝缘子闪络,造成输电线运行故障。经研究表明,电极间的干弧距离是绝缘电子串的临界冲击闪络电压的决定因素,与绝缘材料的种类无关。相较于瓷与玻璃绝缘子串,复合绝缘子可在运行中保持较高的绝缘水平。但是,复合绝缘子伞裙直径较小,当串长相同时,其耐雷水平略低于相同结构高度
的瓷、玻璃绝缘子串。当电压等级越低,这种缺陷就越发明显。通过雷击闪络时复合绝缘子的情况分析,可以看出大部分复合绝缘子的干弧距离达不到标准要求。所以,复合绝缘子干弧距离偏低是引起雷击闪络故障的主要原因。可通过适当加长复合绝缘子的子串长,形成恰当的干弧距离,来减少雷击故障的发生。
1.2 鸟害故障
当前由鸟害造成的复合绝缘子故障主要分为以下两类。
1.2.1 鸟类叨啄
鸟类叨啄复合绝缘子硅橡胶伞裙保护套,使保护套受到破坏,耐老化性能较弱的新榜直接暴露在大气环境之中,当损坏不能及时发现并得到有效处理,将会引发脆断等更加严重的事故发生。鸟类叨啄的主要原因有复合绝缘子的颜、气味等吸引鸟类,或是绝缘子串形式便于鸟类在此停留。
1.2.2 鸟粪引起的闪络
鸟粪会污染绝缘子串,导致绝缘子串发生闪污事故。同时,鸟粪还具有一定的导电性,靠近绝缘子串边沿会形成一条鸟粪通道并具有一定的导电性,从而造成短路放电。鸟害故障可分为六类:①鸟排便时鸟粪沿着绝缘子串外侧下落,直接造成短路放电,引起跳闸。该形式的故障鸟粪一般连续或基本连续,当鸟粪较多时会有灼烧痕迹。②鸟排便时鸟粪附着于绝缘子串上造成短路放电,引起线路跳闸。该形式的故障一般鸟粪下落时不为连续状态,但需要体型较大或数量较多的鸟同时作用。③鸟排便时没有立即造成闪络,但在潮湿气候下,鸟粪与绝缘子表面其它污秽共同作用导致的沿面闪络。
中空半自动打胶机在调查资料中,常州曾在2006年11月发生过一次复合绝缘子鸟粪闪络。220kV溧茶线连续跳闸三次,均重合成功。在故障发生后,相关人员立即对溧茶线进行故障检测,发现50号塔上有六只大鸟,但是当天并未发现明显故障点。次日上午50号塔B相跳线复合绝缘子表面发现有多处鸟粪并有闪络放电的痕迹,可推断为是由鸟粪引起的故障。
1.3 污闪故障
复合绝缘子有很强的憎水性,但在运行过程中也会发生污闪故障,其主要原因有以下几点:①气候因素影响,在突发的大雾天气或降水情况下发生闪络。②复合绝缘子硅橡胶表
面积污严重且不宜清扫,导致表面憎水性减弱甚至逐渐消失,发生正常情况下的闪络。相较于瓷或玻璃绝缘子而言,同结构高度的复合绝缘子发生污闪的故障概率仍较低。相关资料表明,在中等污秽的条件下,玻璃绝缘子污闪电压仍低于复合绝缘子,当污秽状况越严重,复合绝缘子的性能就越突出。
1.4 产品结构不完善
复合绝缘子在结构设计方面仍存在一些缺陷,主要体现在以下几个方面:①芯棒的质量问题,早期的产品会因为芯棒本身的质量问题造成芯棒断裂或击穿。②密封失效,复合绝缘子芯棒与伞套界面的密封胶产生开缝或者其它因素导致的密封不良,受到酸性物质的腐蚀,产生不可恢复的电击穿或者芯棒断裂。③机械连接问题,主要是由于一些机械连接工具的端部连接工艺无法保证复合绝缘子的长期可靠性所引起的。④均压装置引起,部分均压装置在设计、加工或者安装上没有使用恰当的方法,削弱了保护作用。
2.1 雷击闪络的应对措施
为降低复合绝缘子的雷击闪络问题,可采取以下三点措施:
(1)设计新建绝缘子线路时适当加长复合绝缘子的长度,在220kV复合绝缘子两端加装均压环,110kV至少要在在导线侧加装均压环。
(2)一般情况下,塔高低于40m的220kV杆塔复合绝缘子干弧距离需不小于2m,塔高低于40m的110kV杆塔复合绝缘子干弧距离需不小于1000mm,塔高大于40m的,按照相应规范增加复合绝缘子干弧距离,以保证杆塔安全。
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(3)对于需要更换绝缘子的旧线路,应当及时予以更换避免因雷击酿成更大损失,而在更换过程中,如若杆塔窗口尺寸允许使用更长的复合绝缘子,也应当提升复合绝缘子长度。
2.2 鸟害闪络的应对措施
针对复合绝缘子鸟害闪络的原因,可提出以下三点要求:
(1)复合绝缘子外观设置为灰。
(2)对220kV及500kV复合绝缘子低压端采取放鸟害设计,进行整体的封闭,避免鸟粪沿伞裙附近掉落。
(3)加大110kV复合绝缘子第一个伞裙直径,避免鸟粪沿伞裙附近掉落。
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2.3 芯棒断裂的应对措施
连接工艺落后、密封不良及未采用耐酸芯棒造成的复合绝缘子芯棒断裂,可制定以下措施:
(1)采用压接式的方法连接复合绝缘子金具与芯棒。
(2)外密封层采用高温硫化橡胶硅胶,避免密封胶老化失效。
(3)采用耐酸芯棒,避免密封或者护套破损引起水分进入导致芯棒脆断。
2.4 保证机械强度
为保证早期出厂投入运行的复合绝缘子安全运行,需要按照批次和规定周期进行机械破坏负荷的试验。当机械强度达不到相应水平的要求时,为保障输电线路安全运行,需将整批的复合绝缘子全部更换。
2.5 加强使用管理
必须加强过程管理,对绝缘子的选型、招标、监造和验收等工作,注重复合绝缘子的质量检测。同时,在使用复合绝缘子时应考虑因地制宜,将防雷、防风、防鸟害等问题进行综合性考虑,使用合理的设计及悬挂方式。此外,在安装过程中,避免任何对复合绝缘子造成损害的因素。
2.6 加强运行维护化性能等,从而对复合绝缘子的使用方案形成指导意见。③需要多借鉴故障案例,做好提前准备,及时排查故障,及时对不合格的绝缘子进行更换,以免造成隐患。
2.7 其它故障的应对措施
对于引起复合绝缘子故障的其它原因,比如风偏等,当风偏校核无法满足要求时,需要增加重锤。当其它不明原因造成复合绝缘子故障,必要时将整批退出电网运行,出厂时需要严格把手质量关卡。
影响输配电线路安全运行的因素是多方面的,相关的电力检修人员在开展运行与维护工作时,应当立足于此,在了解复合绝缘子典型故障的基础上,以针对性的措施对输电线路进
行全方位有效维护,从而保障输电线路的安全稳定运行,让电力系统为我国的市场经济体系带来更大的经济效益。
立体电视【相关文献】
[1]武立峰.复合绝缘子典型故障分析及防范措施[J].科技创业家,2011,6(11):90~91.
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[3]陈林海.输配电线路运行安全机制的初步研究[J].中国电业,2013,4(20):190~191.

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