500kV合成絕緣子芯棒脆斷的分析及對策

分析了河南省2起220kv輸電線路復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;產品采用內鍥式連接工藝、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。結合拉力抽檢實驗,提出220kv以上輸電線路,應采用壓接式復合絕緣子,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,并盡可能采用雙獨立掛點。

通過對220kv坪核線復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有安裝均壓環(huán)連接方式的設計不合理,以及早期生產的復合絕緣子存在產品制造缺陷,芯棒不耐酸等原因所致。提出采用新工藝及材料制造的復合絕緣子,采用雙串帶均壓環(huán)設計,預防芯棒脆斷及造成掉線相間短路事故。

通過對一起復合絕緣子芯棒斷事故特征分析和同期運行在500kv輸電線路上的復合絕緣子抽樣試驗,初步判斷復合絕緣子芯棒斷裂原因屬酸蝕脆斷,并據(jù)此提出防止類似事故發(fā)生的措施,即廠商應改進金具接頭界面的密封工藝并注意復合絕緣子芯棒的抗蝕性能,而設計者也應改進復合絕緣子的技術參數(shù)

本文詳細介紹了復合絕緣子芯棒脆斷原因及主要影響因素,在此基礎上敘述了目前國內外為降低絕緣子脆斷發(fā)生率采取的一些措施,并有針對性的介紹了對芯棒耐應力腐蝕性的改進。

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

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

分析了德國西門子公司和美國可靠公司生產的500kv合成絕緣子斷裂原因,通過試驗和論證對兩公司的該類產品進行了分析總結,提出了反事故措施并給出了建議。

通過對500kv棒形復合絕緣子高壓端芯棒脆斷事故發(fā)生原因的分析,指出其主要原因為絕緣子串電壓分布嚴重不均勻及均壓環(huán)設計、安裝不規(guī)范而引起導線端電場畸變,加速了硅橡膠護套的電蝕穿孔所致。提出了將原下垂式線夾更換為上扛式防電暈線夾,作導線掛點“八”字型改造,在復合絕緣子導線側加掛玻璃絕緣子;采用非標準長度的復合絕緣子與玻璃絕緣子組合成串等對策,以改善復合絕緣子的電場分布,降低導線端所承受的電壓,消除畸變電場,預防芯棒脆斷。實踐表明,改進效果良好。

運行的西門子500kv合成絕緣子傘套、芯棒材料的各項試驗和電場分布計算表明,造成傘套嚴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,棒芯不致密且與護套間界面粘接不牢。同時提出今后選用合成絕緣子的建議

通過對一起復合絕緣子芯棒斷事故特征分析和同期運行在500kv輸電線路上的復合絕緣子抽樣試驗，初步判斷復合絕緣子芯棒斷裂原因屬酸蝕脆斷，并據(jù)此提出防止類似事故發(fā)生的措施，即廠商應改進金具接頭界面的密封工藝并注意復合絕緣子芯棒的抗蝕性能，而設計者應改進復合絕緣子的技術參數(shù)。

介紹了一起復合絕緣子脆斷的發(fā)生過程,通過解剖和相關電氣、機械性能試驗,以及脆斷面形成機理等方面分析了脆斷原因,發(fā)現(xiàn)芯棒脆斷的原因是運行環(huán)境的惡劣加之結構的缺陷使得端部密封不良,造成酸蝕并最終導致芯棒機械性能下降而發(fā)生脆斷。為防止脆斷事故的發(fā)生,從加強檢驗、連接方式、材料工藝、存儲安裝等方面提出了相應的對策,保證電網(wǎng)的安全可靠運行。

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,對國內優(yōu)質復合絕緣子進行了簡要介紹,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號塔l2相雙v形復合絕緣子串斷裂的故障情況,通過分析芯棒和護套的受損形貌,指出故障形成的主要原因是復合絕緣子受到局部放電腐蝕和化學腐蝕而使機械強度降低,次要原因是均壓環(huán)結構設計不合理。對此提出了反事故措施:加強復合絕緣子的紅外測溫普查以及時發(fā)現(xiàn)缺陷;改進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、雙線夾的結構形式以防止復合絕緣子掉串;改善均壓環(huán)和線夾的結構使電場強度均勻和減小彎曲力。

研究了復合絕緣子用耐酸芯棒的性能,對4種芯棒在不同濃度的硝酸中的耐腐蝕性能進行了長期試驗。結果表明,各項指標都符合應力腐蝕試驗標準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酷的條件下也很難發(fā)生脆斷。為適應不同工程應用的要求,作者根據(jù)試驗結果討論了選擇優(yōu)良耐酸芯棒的試驗方法。

針對用復合絕緣子代替玻璃絕緣子對線路的閃絡特性存在爭議的問題,從絕緣子閃絡特性及放電機理著手,通過計算機仿真軟件對加載的正極性直流電壓絕緣子電場進行仿真,研究分析閃絡電弧動態(tài)變化,結合氣體放電理論推導絕緣子直流閃絡過程。通過研究合成絕緣子不同區(qū)段電場大小和隨時間變化的態(tài)勢,對合成絕緣子各自閃絡路徑進行預測。在此基礎上,建立電弧-空氣閃絡電路模型,進行微分計算求解最小閃絡電壓,最后結合試驗進行驗證。

通過對500kv棒形復合絕緣子高壓端芯棒脆斷事故發(fā)生原因的分析,指出其主要原因為絕緣子串電壓分布嚴重不及均壓環(huán)設計、安裝不規(guī)范引起導線端電場畸變,加速硅橡膠護套發(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,導線掛點“八”字型改造,在復合絕緣子導線側加掛玻璃絕緣子;采用非標準長度的復合絕緣子與玻璃絕緣子組合成串等對策來改善復合絕緣子的電場分布,降低其導線端承受的電壓,消除畸變電場,達到預防芯棒脆斷目的

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 英文刊名：guangdongpowertransmissiontechnology 年，卷(期)：2011,13(1) 參考文獻(6條) 1.孟遂民架空輸電線路設計2007 2.陶元忠.包建強輸電線路絕緣子運行技術手冊2002 3.周澤存;沈其工;方瑜輸高電壓技術2004 4.周澤存.沈其工.方瑜輸高電壓技術2004 5.陶元忠;包建強輸電線路絕緣子運行技術手冊2002 6.孟遂民架空輸電線路設計2007 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_gdsdybdjs201101017.aspx

在電力系統(tǒng)設備中,絕緣子是電氣絕緣和機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、日常維護量小等優(yōu)點,被廣泛地運用在高電壓輸電線路上。為了進一步掌握合成絕緣子的絕緣特點,本文在了解220kv棒形懸式合成絕緣子絕緣結構特點的基礎上,對它的電場分布進行有限元分析。首先對這種合成絕緣子進行數(shù)學建模;然后使用ansys軟件對其進行有限元計算;最后對計算結果進行分析得到結論如下:這種絕緣子的電場分布最不均勻處位于絕緣子兩端尖角處,同時也是最容易出現(xiàn)局部放電的地方。這一結論對于這類絕緣子的使用不僅具有一定的現(xiàn)實指導意義,而且本文的分析方法還可被廣泛應用于更為復雜條件下的絕緣子串電場分布的計算分析。

500kv輸電線路由于導線長、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)工具也相當笨重。為此,華北電力科學研究院有限責任公司等單位聯(lián)合研發(fā)了該項目,解決了500kv耐張絕緣子串無法整串帶電更換的老大難問題

通過把220kv耐張塔中線單串合成絕緣子改為雙串絕緣子雙點懸掛,減小了引流線的風偏扭距,保證了引流線對塔身的距離,保障了線路的安全可靠運行。

分析了復合絕緣子在超高壓線路運行中發(fā)生芯棒脆斷事故的原因,提出了利用玻璃絕緣子和復合絕緣子組合懸掛式解決方案。試驗表明,復合絕緣子第1傘群處分布電壓值在21~25kv之間,其中23~25kv的分布電壓值都發(fā)生在中相絕緣子的高壓端,滿足實際需要。

針對500kv四聯(lián)耐張絕緣子串的特殊結構,從設計原理、工具配置和現(xiàn)場應用等方面介紹了利用新材料、先進的結構以及適合的操作方法,解決帶電更換整串的問題。