330kVXX變絕緣子事故分析

李佳其 龔源 高立超 周家戌

國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院

330kVXX變絕緣子事故分析

李佳其 龔源 高立超 周家戌

國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院

介紹某變電站330kV GIS瓷質(zhì)絕緣子在運(yùn)行過程中炸裂，本文通過事故調(diào)查分析此次絕緣子炸裂原因，最終判斷為此批次絕緣子在施工工藝中存在缺陷。

瓷質(zhì)絕緣子 事故分析 解體

1 引言

某330kV變電站瓷質(zhì)絕緣子2015年9月8日8時(shí)35分，330kVII母擴(kuò)建延長部分（第五串），與原母線門型架（相鄰第四串）連接處新安裝懸式絕緣子串A相炸裂；A相母線與絕緣子掛點(diǎn)處有放電痕跡；33422刀閘C相靠II母側(cè)刀閘瓷柱有一片瓷裙四分之一破裂；3342罐式斷路器瓷柱有損傷痕跡。此次對(duì)同廠家其余絕緣子進(jìn)行試驗(yàn)，以幫助尋找事故原因。

2 現(xiàn)場檢查情況

（1）炸裂絕緣子鋼帽內(nèi)有放電痕跡，本相另一側(cè)懸式絕緣子有4片絕緣子鋼帽有放電痕跡。如圖1所示。

圖1 炸裂絕緣子鋼帽及瓷片

(2)經(jīng)現(xiàn)場對(duì)未炸裂的A相第四串絕緣子進(jìn)行逐片絕緣電阻檢測，根據(jù)《架空輸電線路運(yùn)行規(guī)程（DL/T741—2010）》規(guī)定，運(yùn)行中的瓷質(zhì)絕緣子絕緣電阻不得小于300兆歐，測得低、零值絕緣子17片，合格6片，經(jīng)外觀檢查，有沿面放電痕跡絕緣子5片。

3 解體試驗(yàn)情況

(1)XX公司具備XWP1-160懸式瓷質(zhì)絕緣子出廠檢測試驗(yàn)的技術(shù)設(shè)備和能力。

(2)此次返廠的懸式絕緣子中，其中一片合格絕緣子在工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)電壓升至60kV被擊穿，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（80kV，1min）工頻耐壓要求。

(3)對(duì)返廠零值絕緣子（試品編號(hào)3#）及廠內(nèi)隨機(jī)抽樣產(chǎn)品（試品編號(hào)9#）進(jìn)行孔隙試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為20MPa，時(shí)長為9小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)果顯示3#瓷片斷面有品紅滲透現(xiàn)象。

(4)化驗(yàn)結(jié)果表明零值絕緣子（試品編號(hào)3#）及廠內(nèi)隨機(jī)抽樣產(chǎn)品（試品編號(hào)9#）部分材料存在偏差，其中SiO2與AL2O3的偏差均超過2.5%。具體材料成分如下表1。

表1 零值絕緣子理化試驗(yàn)結(jié)果

(5)對(duì)6片懸式瓷絕緣子（3片為零值絕緣子，2片為低值絕緣子，1片為合格絕緣子）進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)及解體檢查，檢查情況具體如下：

①對(duì)返廠零值絕緣子（試品編號(hào)3#）、低值絕緣子（試品編號(hào)5#）及廠內(nèi)隨機(jī)抽樣產(chǎn)品（試品編號(hào)9#）進(jìn)行孔隙性試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為20MPa，時(shí)長為9小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)果顯示3#瓷片斷面有品紅滲透現(xiàn)象。如圖2所示。

圖2 瓷片斷面有品紅滲透現(xiàn)象

②對(duì)返廠低、零值絕緣子進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)鋼帽與瓷件頭部水泥膠合劑層有明顯的氣孔及孔隙，絕緣子在制造生產(chǎn)過程中，膠狀工藝質(zhì)量控制存在漏洞。如圖3所示。

圖4 合格絕緣子工頻耐壓擊穿

圖3 低值絕緣子泥膠合劑層有氣孔及孔隙

③此次返廠合格懸式絕緣子進(jìn)行工頻耐壓，試驗(yàn)時(shí)電壓升至60kV被擊穿，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（80kV，1min）工頻耐壓要求。如圖4所示。

4 原因分析

通過對(duì)懸式絕緣子的原材料來源、工藝制造質(zhì)量追溯及檢驗(yàn)檢測能力、返廠故障絕緣子解體等多項(xiàng)檢查，造成330千伏XX變XWP1-160懸式瓷質(zhì)絕緣子炸裂故障的原因是：由于生產(chǎn)制造方面過程中，部分原料配比有偏差；鋼帽與瓷件頭部膠狀工藝質(zhì)量控制不嚴(yán)，存在水泥膠合劑層有明顯的氣孔及孔隙；絕緣子瓷件在焙燒控制過程中，氧化還原時(shí)間不足，造成燒成后部分產(chǎn)品瓷質(zhì)密度不夠，產(chǎn)生極其微小吸濕性的孔隙，從而導(dǎo)致瓷絕緣子瓷件吸濕性劣化。在掛網(wǎng)運(yùn)行過程中，使得雨水及霧氣中微小水分子，滲入到這些孔隙中，造成了產(chǎn)品絕緣性能降低，最終導(dǎo)致絕緣子劣化產(chǎn)生低、零值。

[1]邱毓昌.GIS裝置及其絕緣技術(shù)[M].北京:水利電力出版社,1994

[2]楊全玖,張大偉,呂宗芳,趙書俊,呂運(yùn)朋.SF6氣體傳感器電氣性能分析[J].傳感器與微系統(tǒng),2006,25(7):50-51

李佳其（1984-），碩士，工程師，單位名稱：國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院，從事高電壓技術(shù)及帶電檢測專業(yè)。