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绝缘子|复合绝缘子left图
棒形悬式复合绝缘子的使用及运行情况

日期:2017-06-16

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输电线路的防污闪问题日益突出,复合绝缘子的使用量逐步增大。为摸清棒形悬式复合绝缘子的使用和运行情况,为今后决策提供依据,国家电网集团发文对交直流棒形悬式复合绝缘子的使用和运行情况进行了调研。文章通过汇总各网省集团的报表后进行了分类统计分析,认为国产220~500kV交直流棒形悬式复合绝缘子的使用和运行情况良好,可以推广使用;并提出了科研、设计、制造和运行部门今后应关注的问题。 关键词: 电力系统;复合绝缘子;使用运行;抽检      随着输电线路防污闪问题的日益突出,交直流复合绝缘子的使用量逐步增大。为摸清楚其使用和运行情况以及存在问题,为今后进一步推广使用提供科学决策依据,国家电网集团建设运行部与生产技术部联合以建运技术函\[2005\]119号文向各网省集团发出了“关于进行棒形悬式复合绝缘子运行情况调研的通知”,以便对复合绝缘子使用和运行情况进行调研。本次调研的对象是各网省集团1985年至2005年6月投运的220~500kV交直流棒形悬式复合绝缘子。

  各网省集团接到通知后,分别按要求填写了使用统计表和事故统计表,并用电子邮件报至国家电网集团建设运行部与生产技术部。本文在汇总统计分析各网省集团报表的基础上,提出了今后应关注的问题。

     

1 使用及抽检情况



  自1985年以来,国家电网集团所属各网省集团220~500kV交直流复合绝缘子的使用量已达503551只,详见表1。其中,1990年及以前使用220kV产品7546只、500kV产品109只,合计7655只,仅占总使用量的1.52%,98.48%是1990年以后投运的。

 

表1 使用情况汇总


电压等级/kV
220
330 
 500
±500  

使用数量/只
406715
7058 
 81476
8302  




     注:①包括1980年投运的220kV产品5244只;②包括进口500kV产品13625只、±500kV产品394只;③不包括跨区电网使用的500kV或±500kV产品25145只。

  复合绝缘子的制伞工艺包括灌胶、灌胶穿伞、模压、模压穿伞、穿伞、挤包穿伞、注射,目前产品以注射、挤包穿伞为主;复合绝缘子的端部工艺包括内楔、外楔、内外楔、螺旋、粘接、压接,目前产品以压接为主。

  自1985年以来,共使用220~500kV交直流复合绝缘子1358批次。其中,使用过程中进行中间抽检且有异常情况的复合绝缘子共有55批次。中间抽检异常情况的分布见表2、表3。

表2 按电压等级分布



电压等级/kV 
220  
330 
500 
±500    



异常批次 
38  

14 
1    

 

表3 按异常情况分布


异常情况 
外套老化

     (含憎水性下降)
机械强度下降 
界面 
其他 
不明 

异常批次 
40 
12 




    注:有时异常情况是多方面的。



     

2 事故情况



  自1985年以来,220~500kV交直流复合绝缘子共发生事故227次,详见表4。事故原因是多方面的,如雷击、鸟害、风摆等与产品质量无关。

表4 事故情况汇总


 电压等级/kV 
220 
330 
500 
±500 
不明 

  事故次数 
183 

35 



    注:含国外产品16次。



  发生事故的复合绝缘子的制伞工艺包括灌胶、灌胶穿伞、模压、模压穿伞、穿伞、挤包穿伞、注射;发生事故的复合绝缘子的端部工艺包括内楔、外楔、内外楔、压接、粘接。

  与产品质量有关的事故共38次。其中,国内产品29次,进口产品9次。与质量有关的国产复合绝缘子事故分布情况见表5~10。

表5 按电压等级分布


电压等级/kV
220    
500    

事故次数/次
21    
8    

 

表6 按伞工艺特点分布


伞工艺特点
挤包穿伞
穿伞
灌胶
灌胶穿伞
模压
注射
不明

事故次数/次
10
7
4
1
1
1
5

 

表7 按端部工艺特点分布


端部工艺特点
内楔
外楔
内外楔
压接
粘接、内楔
不明

事故次数/次
19
6
1
1
1
1

 

表8 按投运时间分布


投运年份
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2002
不明

事故次数/次
5
5
6
6
1
1
2
1
2

 

表9 按运行年限分布


运行年限/年
2
3
4
5
6
7
8
10
不明

事故次数/次
2
3
4
4
4
4
1
5
2

 

表10 按事故原因分布


事故原因
内绝缘

     (界面)击穿
脆断

     (含机械强度下降)
外套老化

     (含憎水性下降)
其他

事故次数/次
14
13
2
2

     

  注:有时事故原因是多方面的。

 


  经分析中间抽检异常情况、与国内产品质量有关的事故情况,可以看出:①与质量有关的国产复合绝缘子的事故率不高,详见表11;②与质量有关的国产事故绝缘子的额定负荷较小,为70~100kN(仅1只为160kN),用于跳线的较多;③国产复合绝缘子主要问题有内绝缘(界面)击穿、脆断(含机械强度下降)和外套老化(含憎水性下降)等问题;④伞和端部工艺特点、投运时间、运行年限与中间抽检异常情况、与国内产品质量有关事故情况的关系不明显。 

 

表11 与质量有关的国产复合绝缘子的事故率


电压等级/kV
220
330
500
±500
总量

事故次数/次 
21
0
8
0
29

使用数量/只 
406715
7058
81476-13625
8302-394
503551-

13625-394 
事故率/×10-4
0.516
0
1.180
0
0.592

  

  注:①国产复合绝缘子的事故率(不管与质量有无关系)为(227-16)/(503 
551-13 625-394)=4.31×10-4;②国内至今未对瓷或玻璃绝缘子的使用和运行情况进行过全面调查、统计、分析,无法与其对比。



     
3 预防措施



  运行中的复合绝缘子一旦发生事故,不管与质量是否有关,通常的做法是:查找事故点、更换事故绝缘子、进行事故分析、针对事故原因采取相应预防措施。若与产品质量有关,则对该批次复合绝缘子进行抽检。若抽检发现异常情况,则更换该批次产品。对没有发生事故的正常中间抽检中,若发现异常情况,也成批更换。

  选用复合绝缘子时,特别要求制造厂商使用耐酸芯棒,并加强密封,以解决脆断及机械强度下降问题。在原料选购、配方工艺上加强控制,以解决外套老化(含憎水性下降)问题。在界面试验上严格抽查,以解决内绝缘(界面)击穿问题。

     
4 结论



  通过汇总统计分析可知,国产220~500kV交直流棒形悬式复合绝缘子的使用和运行情况良好,与质量有关的事故率不高(220kV约5/100000,500kV约1/10000,按总量计算约6/100000),可推广使用。

  为了保证产品质量,提高复合绝缘子的运行可靠性,仍有一些问题值得进一步探讨。需要科研、设计、制造和运行等部门共同关注的问题有:①机械性能。端部采用压接工艺时,机械强度是否随时间而变化;脆断的发生原因与解决措施。②电气性能。沿芯棒与外套界面内击穿的原因与解决措施。③老化性能。防止或延缓复合外套老化的方法或措施;复合外套憎水性的丧失与恢复机理及保持措施。④运行维护。除污方法,特别是直流复合绝缘子的除污方法;鸟粪导致闪络的解决办法;鸟啄复合外套的原因及解决办法;利用红外线等新技术进行状态诊断的方法。

 

 

 

 

 
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