110kV線路復合絕緣子應用故障淺析

俞顯萍

摘要：為了滿足我國經(jīng)濟建設的需要，110kV線路的建設越來越多。復合絕緣子因具有質(zhì)量輕、強度高、耐污閃和無零值等優(yōu)點被應用到110KV線路中，但是110kV線路復合絕緣子在實際運行中會遇到一些故障，準確的掌握復合絕緣子應用故障的原因，并采取有針對性的解決措施與檢修方案具有非常重要的意義。

關鍵詞： 110kV線路；復合絕緣子；應用故障

Abstract: In order to meet the needs of China's economic construction, the construction of 110kV lines more and more. Composite insulators light weight, high strength, stain flash and non-zero value, etc. are applied to 110KV line, but the 110kV line composite insulators will encounter some fault in the actual operation, accurate grasp of the composite insulator applications fault causes targeted solutions and maintenance programs, and to take a very important significance.

Keywords: 110kV line; composite insulators; application failure

中圖分類號：TM247文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展與進步，對于電力的需求越來越高，110kV線路建設越來越多，更大的滿足了110kV線路在生產(chǎn)生活的需求。復合絕緣子因為其本身眾多的優(yōu)點被廣泛的應用到110kV線路中，線路跳閘的次數(shù)明顯減少，有效的減少了線路維修的工作量，但是隨著線路運行時間的不斷延長，復合絕緣子在運行中逐漸出現(xiàn)一些故障，需要及時對故障進行認真分析，掌握正確的故障原因，采取有針對性的解決措施進而檢修方案，保證線路的穩(wěn)定可靠運行。

1復合絕緣子的應用故障

①雷擊閃絡：110kV線路中復合絕緣子運行當中，經(jīng)常會因雷擊使桿塔接地電阻過高造成反擊而導致閃絡。②鳥害閃絡：鳥糞造成閃絡在復合絕緣子的閃絡故障中占很大的比例。③污閃：復合絕緣子在長時間陰雨、大霧、融冰雪等非常惡劣天氣下會出現(xiàn)閃絡故障。④外力故障：復合絕緣子的傘裙被破壞、護套受損與芯棒被折斷等。

2引起復合絕緣子故障的原因分析

2.1復合絕緣子的質(zhì)量問題

在線路建設中使用質(zhì)量不過關的復合絕緣子，在使用過程中無法承受這么大的負荷，直接引發(fā)質(zhì)量問題；或者因為外楔式、內(nèi)外楔式和膠裝式的復合絕緣子，其耐強電弧的性能比較差，閃絡后的復合絕緣子其表面有明顯的膠化痕跡，材料出現(xiàn)變硬，解剖發(fā)生故障的復合絕緣子，發(fā)現(xiàn)復合絕緣子的傘裙護套和芯棒粘接層出現(xiàn)漏膠的現(xiàn)象，端部金具碗頭螺扣出現(xiàn)松動，說明復合絕緣子的端部金具的密封性不夠好產(chǎn)品機械強度不夠，因為復合絕緣子的質(zhì)量造成故障。

2.1.1電氣性能故障

經(jīng)過試驗分析，發(fā)現(xiàn)新、舊的復合絕緣子其工頻干閃的電壓變化比較小，工頻濕閃的電壓差別比較大，主要是因為硅橡膠材料的配方不同，其傘裙表面的憎水性不同；進行摔跌試驗、工頻干濕閃電壓的差值比較、雷電沖擊放電50％試驗，說明110kV線路復合絕緣子在實際運行過程中會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，且隨著時間的延長，老化越嚴重，可能會導致應用故障發(fā)生。

2.1.2機械性能下降

端部聯(lián)結(jié)使用外楔式的復合絕緣子，因為國產(chǎn)的芯棒圓度很難得到保證，使得楔子的受力不均，芯棒無法緊密配合，且端部的密封不夠好，導致芯棒長時間處在高電場中，復合絕緣子的端部芯棒很容易受潮，在電場的作用下，復合絕緣子端部附近進行局部放電，導致潮濕的空氣生成硝酸，并滲透到端部，腐蝕復合絕緣子端部的玻璃纖維，使其機械性能快速下降，可能導致故障發(fā)生。

2.1.3老化

經(jīng)過長時間的使用，110kV線路復合絕緣子的傘裙逐漸的老化，出現(xiàn)膠化現(xiàn)象，材料逐漸變硬，無法滿足110kV線路實際運行過程中的需求而出現(xiàn)故障。

2.2外在原因

2.2.1鳥害

在110kV線路復合絕緣子的故障中，有一部分是因為鳥害造成的，在所有的復合絕緣子閃絡故障的原因中，鳥害原因僅次于雷擊。和玻璃絕緣子、瓷質(zhì)絕緣子比較，復合絕緣子因為鳥害問題造成的閃絡率要高一些。

近些年，因為大力推行生態(tài)環(huán)保，使得鳥類數(shù)量大量增加，且110kV線路輸送經(jīng)過的地區(qū)比較適合鳥類生存，由鳥類導致的復合絕緣子故障，經(jīng)過帶電體、鳥糞、接地體放電，端部金具與均壓環(huán)有損傷。鳥糞經(jīng)自由落體下落，形成細長下落體，使得復合絕緣子串的周圍電場畸變。鳥糞通道前端和復合絕緣子串的高壓端間空氣間隙電場強度出現(xiàn)劇增，復合絕緣子串上荷載大部分電壓均加在空氣間隙上，當鳥類通道前端一步步接近復合絕緣子的高壓端時，兩者間空氣間隙無法承受所加電壓，間隙被瞬間擊穿，從而形成了局部放電，導致復合絕緣子串出現(xiàn)閃絡。

鳥糞閃絡是由絕緣子的表面爬電和空氣放電形成的混合閃絡，鳥糞能短接部分的空氣間隙且可降低復合絕緣子的局部表面外絕緣的性能，導致復合絕緣子串絕緣性能大幅度下降。

2.2.2均壓環(huán)

復合絕緣子主要由端部金具、玻璃鋼芯棒和傘裙護套組成，端部金具的法蘭直徑通常為大約45mm，可近似看作針尖電極，也就是絕緣串軸線。110kV線路復合絕緣子在實際運行中，其端部金具的附近電場的分布比較集中，使得法蘭的附近空氣中的場強比較高，為了有效改善復合絕緣子端部金具的周圍場強，可增加均壓環(huán)。

但是復合絕緣子串在加裝了均壓環(huán)后，使復合絕緣子串凈空距離減少，其耐雷的水平出現(xiàn)相對降低，而且因為均壓環(huán)的固定螺栓處的起暈電壓較低，在惡劣的氣象條件容易出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，絕緣子串離端部金具較近處在電暈中被電暈吸附的污物顆粒灼燒成黑色，也影響了復合絕緣子整體絕緣性能，很容易導致故障發(fā)生。

2.2.3不明原因

在110kv線路中復合絕緣子出現(xiàn)的一部分閃絡，因為閃絡故障中的鳥糞量很小，且發(fā)生故障后鳥糞的痕跡非常不明顯，甚至可能因為電弧作用沒有鳥糞的痕跡，因此把這類故障歸結(jié)為不明原因造成的。但是不明原因造成的閃絡與鳥害造成的閃絡有許多共同的特點：大多數(shù)都發(fā)生在深夜到凌晨，，尤其是陰雨天氣，閃絡之后可重復合攻，閃絡之后絕緣子的性能沒有出現(xiàn)明顯下降。

3對策

3.1加強對復合絕緣子故障機理研究，定期進行清洗

使用傳統(tǒng)的測量方法來測定硅橡膠類的絕緣子的灰度、鹽度，方法比較簡單，對復合絕緣子清洗周期的確定無法提供科學合理的指導，尤其是對灰度較大，比較厚的附著中性污穢物，會影響復合絕緣子的遷移性，使其表面的憎水性喪失，引發(fā)污閃事故。因此相關部門必須要加強對復合絕緣子故障機理研究，使用測量泄露電流的方法比較合理，能夠為清洗周期的確定提供科學的依據(jù)。

3.2合理布置復合絕緣子的傘裙結(jié)構(gòu)

合理布置復合絕緣子的傘裙結(jié)構(gòu)，采用大小傘進行相間的結(jié)構(gòu)，復合絕緣子傘間距無法滿足要求的，可以使用加長型的絕緣子，來滿足具體的比距要求，還可以降低冰雪天傘間距出現(xiàn)短路的概率。

3.3及時改進復合絕緣子的產(chǎn)品，提升整體性能

選用復合絕緣子，盡量使用整體注塑式、壓接式，金屬端采用同一種密封環(huán)，可以有效解決金具端部的不良密封性問題；傘裙的老化會影響復合絕緣子的使用壽命以及絕緣子絕緣的性能、抗拉擺的強度，可以在傘裙材料中加入適當新型的抗老化劑，在檢修時，檢修人員盡量避免用尖銳的工具刮蹭、腳蹬踏，延長其使用壽命。

3.4對復合絕緣子加強檢查巡視，定期抽查

對110kV線路中復合絕緣子及時巡視檢查，定期的抽查正在運行中的不同地區(qū)、環(huán)境中的復合絕緣子，進行科學的電氣性能、拉力試驗與絕緣老化的試驗，防止因為其強度不夠而導致復合絕緣子的抗拉、抗擺能力出現(xiàn)減弱與因為傘裙老化導致憎水性喪失；使用專門的測量泄漏電流的儀器來測量較重污區(qū)且積污厚復合絕緣子，并制作專用的洗具清洗測量中泄漏電流超標的復合絕緣子。

3.5做好有效的防范措施

可以應用雷電的定位系統(tǒng)，適當?shù)恼{(diào)整復合絕緣子串長，安裝避雷器、對線路進行周期性接地電阻的測試、降低土壤的電阻率等措施來加強防雷思維效果，同時要及時的拆除線路桿塔的鳥巢、安裝好防鳥害的裝置，發(fā)現(xiàn)問題后及時采取有效的措施進行處理。

參考文獻：

[1]鞠小軍．輸電線路中復合絕緣子運行分析及故障排除[J]．科技資訊，2009(15)．

[2] 郝志偉.董儀清.胡晉偉.李玉珍．復合絕緣子常見故障分析[J]．電力學報，2007，,22(1)．

[3]楊進學.盧明.王喜中.盛叢兵．復合絕緣子故障及檢測[J]．華中電力，2006,19(5)．