架空线路玻璃绝缘子缺陷故障及原因
输电线路绝缘子缺陷分析及解决措施
输电线路绝缘子缺陷分析及解决措施摘要:架空输电线路涉及到的内容较多,例如基础、杆塔、导线、绝缘子、避雷装置、接地装置等等,其中绝缘子对于输电线路的安全性具有非常关键的影响,一旦输电线路绝缘子产生缺陷就会对输电线路造成安全问题,所以需要对绝缘子缺陷进行分析解决。
本文主要分析输电线路绝缘子缺陷问题,并提出相应的解决措施,希望能够对相关人士有所帮助。
关键词:输电线路;绝缘子;缺陷;解决引言架空输电线路还是现阶段最主要的电力传输方式,其具有跨度大、距离长等特点,并且绝大部分处在偏远山区,往往会受到所在区域自然环境、雨雪等因素的影响,特别是绝缘子更容易受到这些自然因素的影响,同时其也要承受导线垂直、水平载荷以及导线张力的影响,容易产生很多问题(例如绝缘子老化破损、玻璃绝缘子自爆、污秽以及爬电等),对于输电线路运行安全性造成较大影响。
所以需要对其进行分析并解决,确保输电线路运行的安全性。
1 绝缘子常见缺陷分析(1)绝缘子常见缺陷表象第一,玻璃绝缘子自爆问题。
对于玻璃绝缘子来说,其具有零值自爆的属性,之所以会发生此方面问题,其主要在于绝缘子制作时玻璃中存在某些杂质以及结瘤,在输电线路运行相应时间后受到外部载荷以及冷热温差的影响,非常容易造成玻璃绝缘子的自爆问题。
第二,复合绝缘子的破损以及老化问题。
对于合成绝缘子来说,应用一定时间后会发生老化问题,会造成伞裙表面产生裂纹、电蚀、憎水性下降等现象。
另外,伞裙之间的粘贴位置也存在脱胶的情况,都会影响线路运行安全。
第三,绝缘子钢帽发生锈蚀以及损伤问题。
随着长时间受到外部环境的影响,绝缘子钢帽会出现较为严重的锈蚀,容易产生麻点以及凹坑等问题,会产生浇装水泥开裂和脱落的情况,对于整体机械强度造成严重影响。
第四,污秽以及爬电问题。
绝缘子积污,按等值附盐密度测试结果,其爬电比距不符合对应污秽等级下爬电比距限值的要求;若是绝缘子存在脏污问题就会引发某些局部以及间歇性放电等问题;若是绝缘子出现严重的脏污就会产生持续性、非常显著的火花放电问题。
关于输电线路绝缘子缺陷分析及对策的思考
关于输电线路绝缘子缺陷分析及对策的思考Abstract:Overhead transmission lines are mainly composed of base,tower,wire,insulator,metal overhead lightning protection line and grounding device,etc. Insulators play an important role in the safe operation of transmission lines. In the operation and maintenance of transmission line,different types of insulators and insulators of different types will bring about different hidden dangers to safety.Keywords:transmission line;insulator;insulation;measure1 概述我局所轄输电线路区域跨度大,距离长,多位于山区,地形复杂,气候条件多样。
长期暴露在自然环境中的绝缘子要经受冰霜雨雪及气温等恶劣天气的影响,同时绝缘子要承受导线的垂直荷重、水平荷重和导线张力。
会出现玻璃绝缘子自爆、复合绝缘子老化、污染严重等问题影响线路的安全运行。
2 常见缺陷类别及表象(1)玻璃绝缘子自爆。
一串玻璃绝缘子串上自爆片数:110kV 3片及以上者、220kV 4片及以上者、500kV 4片及以上者,一串玻璃绝缘子串上自爆片数:110kV 2片、220kV 3片、500kV 3片,一串玻璃绝缘子串上自爆片数:110kV 1片、220kV 2片及以下、500kV 2片及以下。
(2)复合绝缘子破损、老化。
合成绝缘子伞群表面出现粉化、裂纹、电蚀、憎水性下降等老化现象;伞群之间粘贴部位有脱胶现象,合成绝缘子伞群表面出现粉化、裂纹、电蚀、憎水性下降等老化现象严重;伞群之间粘贴部位脱胶现象严重。
架空输电线路绝缘子掉串故障分析
总第153期2017年第21期现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and InformationizationTotal of 153N o.21,2017经验交流 D〇l:10■16525/ki.14-1362/n.2017.21.35架空输电线路绝缘子掉串故障分析贾培亮(申質南方电两有限责彳壬公司趨鄭羅输电褒苛广州局:,广东广州510000)摘要:对架空输电线路绝缘子掉串事故的原因进行了分析,并提出_预防与处理措漆,为其后续发展奠定基础s关键词:架空输电线路绝缘子掉串故障解决搢施中图分类号:TM216 文献标识码:A文章编号:2095-0748(2017)21-0087-021架空输电线路绝缘子掉串事故问题分析在不同输电线路实际建设的过程中,绝缘子的 使用标准与类型存在差异。
当前,我国在架空输电线 路建设的过程中,#为常用的是钢化玻璃类型、合成 类型的绝缘子材料。
在实际使用的过程中,如果材料 本身有问题,加上自然环境的影响,就很容易出现掉 串事故,导致电网安全性与稳定性降低,不能满足实 际发展的需求。
在输电线路实际运行中,掉串事故危 害性较高,应当予以全面地了解与分析。
对于绝缘子掉串事故而言,主要是在架空输电 线路运行的过程中,受到自然因素与人为因素的影 响,出现设备脱落的现象,例如:在风雨天容易引起 绝缘子脱落,使线路的维护成本有所増加,不能保怔 输电线路的安全性与稳定性,导致电力用户的生产 与生活受到严重影响。
如果相关部门不能进行芷确 的处理,将会影响电力企业服务质暈♦2架空输电线路绝缘子掉串事故的原因分析对于架空输电线路绝缘子而言,在实际运行的 过程中屢常会出现掉串事故问题,严重影响其长远 发展与运行6具体原因表现为以下几点:2.1受自然因素的影响受到自然因素的影响,导致绝缘子出现问题。
通 常情况下,架空输电线路都是在野外施i,环境较为 恶劣,很容易导致绝缘子在恶劣环境的影响下出现 质量问题。
架空输电线路缺陷管理办法
架空输电线路缺陷管理办法输电线路设备,是传送电能的重要通道。
运行单位按有关规程对输电线路及设备进行定期和不定期的巡视和监护,及时发现线路缺陷,并组织人员及时消除,确保我局输电线路的安全运行。
为了线路缺陷或隐患不致遗漏,线路巡视责任人在现场将缺陷记录下来,并进行整理分类,提供给相关部门和有关领导查阅处理,确保电网正常运行,特制立架空输电线路缺陷管理办法:一、缺陷分类输电线路设备超出设计和运行规范标准,就是输电线路的缺陷。
设备缺陷分为线路本体、附属设施缺陷和外部缺陷三类,并按一般缺陷、重大缺陷、紧急缺陷三个级别进行管理。
设备本体缺陷:指组成线路本体的构件、附件、零部件,包括基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置等本身的缺陷。
附属设施缺陷:附加在线路本体上的各类标志牌、警告牌及各种技术监测设备出现的缺陷。
外部隐患:指外部环境变化对线路安全运行已构成某种潜在性威胁的情况(如在保护区内新建房屋、植树竹、堆物、取土、线下施工车辆作业等对线路造成的影响)。
一般缺陷:指线路虽有缺陷,但在一定期间对线路的正常运行影响不大,此类缺陷应列入年、季度检修计划中加以消除。
重大缺陷:指缺陷对线路运行有严重威胁,短期内线路尚可维持运行。
此类缺陷应在短时间内消除,消除前须加强监视。
紧急缺陷:指缺陷已危及到线路安全运行,随时可能导致线路事故的发生。
此类缺陷必须尽快消除,或临时采取可以确保安全的技术措施进行处理,随后彻底消除。
二、缺陷的管理(一)缺陷处理的一般要求1、一般缺陷:一经查到,如能立即消除,可不作为缺陷对待,如发现个别螺栓松动,当即已经用拧紧。
如不能立即消除,应作为缺陷将其记录下来,并应填入缺陷记录中履行正常缺陷管理程序。
2、重大缺陷:一经发现,巡视人员应立即报告班长、线路专责或生技科长,由线路专责或生技科长及时报告生产副局长审查,然后书面报告电业局生技部,电业局生技部核实后安排相关单位尽快处理消除缺陷。
3、紧急缺陷:一经发现,应立即报本单位安生科和电业局生技部、安监部,经分析、鉴定确认为“紧急缺陷”,应确定处理方案或采取临时的安全技术措施,供电局或线路工区应立即按所定方案进行处理。
变电站架空线路中悬式玻璃绝缘子串自爆原因分析
变电站架空线路中悬式玻璃绝缘子串自爆原因分析摘要:本文主要针对潮州供电局近5年来变电站中架空线路中悬式玻璃绝缘子串发生自爆缺陷层出不穷的情况,分外部以及内部原因两种情况对玻璃绝缘子自爆原因进行逐一分析,总结并提出减少绝缘子发生自爆情况时在检修工作中的具体建议。
关键词:玻璃绝缘子;自爆Analysis of Self-shattering of Suspended Glass Insulator String inOverhead Lines in SubstationsXIAO Wan-ru(Chaozhou Power Supply Bureau of Guangdong PowerGrid,Chaozhou,521000)Abstract:The self-shattering of suspended glass insulator string in overhead lines in substations of Chaozhou Power Supply Bureau have emerged frequent in the past five years, this paper analyzes the reasons of glass insulator self-shattering according to the external and internal reasons, and sums up and puts forward concrete suggestions for reducing the self-shattering of glass insulator in the maintenance work.Keywords:Glass insulator,Self-shattering一、背景现状分析绝缘子是输变电户外架空线路的重要组成部分,在输变电线路中起着电气绝缘以及结构固定的作用,在电网稳定运行中发挥着重要作用。
500kV交流线路玻璃绝缘子集中自爆原因分析及防范
500kV 交流线路玻璃绝缘子集中自爆原因分析及防范摘要:针对500kV交流输电线路玻璃绝缘子集中自爆现象,结合试验数据,分析了玻璃绝缘子集中自爆的机理及原因,认为造成绝缘子集中自爆的主要原因是绝缘子伞裙内粉尘集聚严重,绝缘子表面产生泄漏电流,在潮湿的工况下,泄漏电流在绝缘子表面形成“干带”,导致玻璃件表面局部温度极不均匀,使玻璃件发生热破坏。
关键词:玻璃绝缘子;集中自爆;粉尘集聚;泄露电流Cause analysis and treatment of centralized self explosion ofglass insulator in 500 kV AC lineZHONG Wancai(Liuzhou Bureau of China Southern Power Grid EHV transmissioncompany,Liuzhou545006,China)Abstract:In view of the phenomenon of concentrated self explosion of glass insulators in 500kV AC transmission line, combined with the test data, the mechanism and causes of concentrated self explosion of glass insulators are analyzed. It is considered that the main cause of concentrated self explosion of insulators is the serious accumulation of dust in the insulator umbrella skirt and the leakage current on the insulator surface. Under wet conditions, the leakage current forms a "dry belt" on the insulator surface, The local temperature on the surface of the glass is extremely uneven, resulting in thermal damage to the glass.Key words:Glass insulator; Centralized self explosion; Dust accumulation; Leakage current0 引言500kV某交流线路是“西电东送”主通道线路,线路于1995年开工建设,于1998年12月投运。
架空输电线路工程架线施工常见质量缺陷及预控措施
架空输电线路工程架线施工常见质量缺陷及预控措施一、编制目的根据多年现场施工经验,对以往线路工程架线施工常见质量缺陷、工艺亮点,以图文并茂的形式进行汇总,并提出相应的预控措施。
本文可以作为施工作业交底内容,也可以作为作业指导书的一部分,使作业人员熟悉掌握,在施工过程中加以重视,从而从源头上杜绝质量缺陷,进一步提高架线施工工艺水平。
二、架线施工常见质量缺陷2.1销针类质量缺陷金具销针安装质量,是运行单位验收的重点,属于重大缺陷项目,销针漏装或未开口,容易导致螺帽在持续振动的情况下产生脱落,应严格控制杜绝。
主要检查是否漏装、销针穿向(绝缘子和碗口挂板的销针有穿向要求)、销针开口情况。
规范规定:金具上所用的闭口销的直径应与孔径相配合,且弹力适度。
开口销和闭口销不应有折断和裂纹等现象,当采用开口销时,应对称开口,开口角度不宜小于60°,不得用线材和其它材料代替开口销和闭口销。
金具销针开口不到位,规范规定应双向开口并不得小于60°金具销针未开口2.2耐张塔跳线(也叫引流线)质量工艺要求:子导线间距均匀、自然美观,电气间隙满足设计要求,各部位连接紧密。
连接螺栓紧固合格,贴合处涂刷导电膏。
柔性引流线应呈近似悬链线状自然下垂,对铁塔及拉线等电气间隙应符合设计规定。
使用压接引流线时,中间不得有接头。
刚性引流线的安装应符合设计要求。
铝质引流板及并沟线夹的连接面应平整、光洁,安装应符合下列规定:1.安装前应检查连接面是否平整,耐张线夹引流连板的光洁面应与引流线夹连板的光洁面接触;2.使用汽油洗擦连接面及导线表面污垢后,应先涂一层电力复合脂,再用细钢丝刷清除有电力复合脂的表面氧化膜;3.应保留电力复合脂,并应逐个均匀的紧固连接螺栓。
螺栓的扭矩应符合该产品说明书的要求。
2.3金具螺栓紧固及穿向常见缺陷:螺栓紧固不到位、松动;缺弹簧垫或垫圈;螺栓锈蚀。
主要原因是:作业人员缺乏一次成优的意识、责任心差。
2.4绝缘子破损及保护施工过程中,应采取措施对绝缘子进行保护,上下采用软梯,不得踩踏。
架空输电线路绝缘子掉串故障研究
架空输电线路绝缘子掉串故障研究摘要:当前,若架空输电线路出现严重的故障,就会造成绝缘线的断裂、架空线路的结构破坏、绝缘子掉串故障、架空线路的永久性接地等,这会造成我国架空输电线路的电力损失,导致电力供应中断。
因此,本文对架空输电线路的绝缘子掉串故障进行了研究,以期对相关工作有一定的借鉴意义。
关键词:架空输电线路;绝缘子;掉串故障前言不同的输电线路在实际施工中,其使用标准和种类也有很大的差别。
目前,国内架空输电线路施工中,采用的主要是钢化玻璃和合成型绝缘子。
在实际应用中,由于材料自身存在问题,加之环境因素等,极易发生故障,从而造成电力系统的安全性和稳定性下降,无法适应实际应用。
在输电线路的实际操作中,发生的故障具有很大的危害性,因此,必须对其进行全面的认识和分析。
一、架空输电线路绝缘子掉串事故问题分析绝缘子是用于架设输电线路,提高爬电距离,防止电流回地的。
绝缘子按不同的标准可划分为各种类型,目前在架空输电线路上应用较为广泛的有:钢化玻璃绝缘子、合成绝缘子等[1]。
绝缘子掉串是指在架空线路上,因风雨、闪电等各种因素所引起的绝缘子串脱落,增加了线路的维修成本,使线路不通畅,给人们的生活和工作带来不便,若有关部门不能妥善处置,将严重影响供电公司的服务品质。
二、架空输电线路绝缘子掉串事故的原因分析(一)受自然因素的影响由于自然因素的影响,绝缘子会发生故障。
由于架空输电线路一般都是在野外进行,在恶劣的环境条件下,绝缘子材料极易发生质量问题。
在实际操作中,可将其分为雾闪、雷击、覆冰三种类型。
110kV架空线路在实际使用过程中,由于环境因素的制约,会对其安全性能产生直接的影响。
(二)设计操作的合理性与科学性得不到保证目前,在架空传输技术的应用中,可以对其完整性和可靠性进行有效的管理和控制。
然而,在设计和使用过程中仍有许多问题,无法确保取得预期的结果。
在设计时,有关部门要结合实际情况,结合输电线路的实际需求和特性,采用合理的方法来进行杆塔的设计,确保其坡度满足规范。
初探超高压线路玻璃绝缘子自爆问题及措施
初探超高压线路玻璃绝缘子自爆问题及措施作者:姚勇来源:《科技信息·上旬刊》2018年第03期摘要:随着电网规模的扩大,玻璃绝缘子挂网运行次数逐渐增加,在长期运行中可能会出现由于各种原因出现自爆现象,值得运行单元总结分析。
基于典型的玻璃绝缘子集中自爆的分析和研究,本文在玻璃绝缘子运行方面提出的一些建议。
关键词:超高压线路;玻璃绝缘子;自爆问题随着电网的发展,钢化玻璃绝缘子在电网中的运行越来越显示出其独特的优越性和安全性。
其中广泛使用的“零值自爆”已成为最显著的特点。
然而,玻璃绝缘子的集中自爆可能严重影响输电线路的安全稳定运行。
特别是在集中的时间中,如果有一个玻璃绝缘子爆炸,很可能会造成线路跳闸,在某地区的超高压线路运行工作中,原来的500kV姚白线等都发生过玻璃绝缘子的自爆情况,尤其是原来的500kV姚白线的玻璃绝缘子缺陷集中爆发,某省在超高压输电线路的运行是十分罕见的,作为这种缺陷的一个典型案例,通过对绝缘子的集中爆炸进行分析,总结操作经验,提出相应的措施。
这对笔者处理220kV线路类似问题亦有借鉴意义。
1.姚白线玻璃绝缘子集中自爆情况原5OOkV姚白线是平顶山姚孟电厂至南阳白河变电站的超高压输电线路,全长108.7公里,其中108 #-117#位于南阳市方城县,地势平坦,周边环境开阔,处于d,e级污秽区。
1.1基本情况500kv姚白线在108# - 117#区段发生绝缘子集中自爆,工作人员迅速对现场的具体情况进行确认,详情见下表一。
1.2环境及天气状况绝缘子的连续高温33-37度后爆炸,且相对湿度达到88%,而故障发生在当天下午3时,历时30分钟,全天总降水量220mm。
降雨过程中闪电活动频繁。
通过对线路污染区的分布检验,证实了108 # -117#处在污秽区,绝缘子污染很严重。
2.自爆原因分析钢化玻璃绝缘子属于无机材料,是用热塑性方法制造的。
绝缘体玻璃形成后,由于各部位的温差而产生内应力。
钢化玻璃绝缘子玻璃件在生产过程中的缺陷分析
钢化玻璃绝缘子玻璃件在生产过程中的缺陷分析白胜利(上海塞迪维尔玻璃制品有限公司上海201400)摘要钢化玻璃绝缘子作为绝缘子家族的一员,已经越来越被广泛地应用于输电线路。
本文介绍了钢化玻璃绝缘子玻璃本体的生产过程和生产中的主要缺陷,针对这些缺陷在玻璃件上的部位和产生原因提岀一系列解决方案,以保证钢化玻璃绝缘子的质量稳定,防止生产缺陷对其性能的影响,对输电线路的寿命和安全运行至关重要。
关键词钢化玻璃绝缘子;优越性;生产过程;缺陷中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:1003-1987(2021)05-0044-05Discussion on Tempered Glass Insulator and Its Defects in ProductionBAI Shengli(ShangHai Sediver Glassware Co.,LTD.,Shanghai201400,China)Abstract:As a member of insulator family,toughened glass insulators have been widely used in transmission lines.Introduced the production process of tempered glass insulator glass body and its main defects,puts forward a series of solutions for the positions and causes of these defects in glass parts,to ensure the quality stability of tempered glass insulator.Prevent the effect of production defects on its performance,it's very important for the life and safe operation of transmission lines.Key Words:toughened glass insulator,superiority,production process,defect0引言绝缘子是安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间的器件,支撑导线、防止电流回地以及增加爬电距离,能够耐受电压和机械应力作用,是一种特殊的绝缘控件,能够在架空输电线路中起到重要作用。
一起220kV架空输电线路双伞型瓷绝缘子炸裂故障分析
一起220kV架空输电线路双伞型瓷绝缘子炸裂故障分析国网安徽省电力公司电力科学研究院、国网安徽省电力公司的研究人员夏令志、程登峰等,在2017年第9期《电气技术》杂志上撰文,针对某220kV架空输电线路双伞型瓷绝缘子炸裂故障事件,抽取故障批次绝缘子进行试验分析,主要试验项目包括温度循坏试验、工频击穿耐受试验、机电破坏负荷试验和孔隙性试验。
结果显示该批次绝缘子3只样品中有2只机电破坏负荷试验不合格,实测机电破坏负荷值远低于额定值,破坏形式均表现为瓷件断裂,表明绝缘子质量存在问题。
建议对该批次绝缘子进行更换,加强瓷绝缘子的入网、施工验收检测,并定期开展零值检测工作,及时更换零值、低值绝缘子。
瓷绝缘子在架空输电线路中大量使用[1],相比玻璃和复合绝缘子,其应用条件更加广泛,在安徽电网架空输电线路中的使用比例约40%。
瓷绝缘在长期运行过程中,受机电负荷、环境变化、污秽放电及外力作用等各种因素影响,可能出现钢帽腐蚀、钢帽开裂、瓷件开裂等现象[2-5]。
其中,以瓷件劣化最为常见,由于瓷绝缘子由瓷件、铁帽、钢脚用水泥胶合剂组装而成,三者膨胀系数的不同,在线路上长期运行下,因吸湿及冷热变化会产生内部应力和疲劳效应,若瓷件工艺或胶装质量差,则会逐步暴露出它的内在缺陷,导致瓷件产生裂纹,发生劣化[6-7],出现零值或低值,在雷击、覆冰、污秽放电和过电压等情况下,可能引起闪络、炸裂甚至断串、掉线事故。
本文针对近期某220kV架空输电线路双伞型瓷绝缘子炸裂的故障,对相同厂家、型号、批次的绝缘子进行试验分析,主要试验项目包括温度循坏试验、击穿耐受试验、机电破坏负荷试验和孔隙性试验等,测试了电气、机械性能,分析得到了故障原因,并提出了应对措施。
1 故障概况2017年1月26日9点20分,安徽电网某220kV输电线路B相故障,跳三相(重合闸停用),故障后巡视发现该线路92#塔B相(中相)双跳线串中的一串掉落,另一串未掉落(相同厂家、型号、批次),见图1所示。
关于常见架空输电线路运行故障的解决
关于常见架空输电线路运行故障的解决常见架空输电线路运行故障包括:绝缘子断裂、线路跳闸、接地故障等。
针对这些故障,可以采取以下解决措施:1.绝缘子断裂:绝缘子是输电线路上的重要组成部分,用于隔离电线和地面以及电线之间的绝缘。
如果绝缘子断裂,可能会导致电线与地面短路,造成线路的故障。
解决的方法是定期对绝缘子进行检查和维护,发现断裂绝缘子及时更换。
2.线路跳闸:线路跳闸是指输电线路中断路器自动跳闸,导致供电中断。
线路跳闸的原因可能有多种,例如设备故障、过载、短路等。
针对线路跳闸问题,可以采取下列解决措施:a) 定期对线路设备进行检查和维护,确保设备的正常运行。
b) 安装过载保护器和短路保护器,当线路负载过大或发生短路时,能够自动切断电流,保护线路的正常运行。
c) 对线路进行合理规划,避免线路负载过大,导致线路跳闸。
3.接地故障:接地故障是指输电线路中地线和线路之间产生接触,导致电流异常,甚至电线短路的故障。
接地故障可能由于线路杆塔被外物破坏、地线断裂等原因引起。
解决接地故障的方法有:a) 定期对线路杆塔和地线进行巡检,发现问题及时修理,避免接地故障的发生。
b) 安装地线监测装置,定期监测地线的状态,一旦发现接地故障,及时报警并采取措施修复。
c) 设计合理的线路杆塔和地线系统,充分考虑工程环境因素,减少接地故障的可能性。
除了以上几种常见架空输电线路运行故障,在实际运行中可能还会遇到其他问题,因此应加强故障预防和维护工作,定期进行巡检和维护,及时发现和解决问题,确保输电线路的安全运行。
还需加强人员培训,提高员工对线路故障的应急处理能力,最大限度地减少故障对电网运行的影响。
一起500 kV大吨位玻璃绝缘子水泥裂纹缺陷分析
一起500 kV大吨位玻璃绝缘子水泥裂纹缺陷分析作者:***来源:《机电信息》2020年第02期摘要:通过机械破坏试验、渗透试验、实物解体等方法,对一起500 kV输电线路420 kN 大吨位玻璃绝缘子水泥裂纹缺陷进行了定量分析,试验结果表明,水泥胶合剂裂纹缺陷暂不影响该型大吨位玻璃绝缘子机械性能,但不能排除在长期运行后,该型号大吨位玻璃绝缘子的机械性能发生变化,需要运行人员在以后的运维中对该型号大吨位玻璃绝缘子进行定期检测,并定期开展抽检试验,以便及早发现缺陷发展情况。
关键词:玻璃绝缘子;大吨位;水泥裂纹;缺陷试验0 引言线路绝缘子作为输电线路的主要构件之一,其作用是支撑导线、防止电流回地以及增加爬电距离,其性能对于电网的稳定运行有着重要影响。
输电线路上使用的绝缘子主要有三大类:盘形悬式陶瓷绝缘子、盘形悬式玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子。
由于材料化学结构的不同,三种绝缘子具有不同的电气与机械性能,在选用过程中要充分考虑使用条件及工作要求。
因玻璃绝缘子具有零值自爆,便于检测,耐电弧、耐振动性能好,自洁性能好,不易老化,主电容量大,强度高,尺寸小,重量轻,不可击穿,热稳定性好等优点,特别在抗自然灾害(雷击、污闪、冰害及导线舞动等)方面具有独特的优越性和可靠性,已成为高压、超高压和特高压输电线路的首选产品之一,在耐张塔上几乎全部使用玻璃绝缘子(少量使用盘形悬式陶瓷绝缘子)。
目前,挂网运行的玻璃绝缘子吨位有70 kN、100 kN、120 kN、160 kN、210 kN、240 kN、300 kN、420 kN、550 kN等,其中420 kN、550 kN属于大吨位玻璃绝缘子,主要应用于500 kV及以上输电线路。
在实际应用中,大吨位玻璃绝缘子在长期挂网运行中出现了一些问题,如玻璃绝缘子水泥胶合剂出现环状裂纹及辐射状裂纹、水泥胶合剂脱落、存在表面气泡等。
广州地区某500 kV输电线路近年来发生多起玻璃绝缘子水泥裂纹缺陷事故,本文通过机械破坏试验、渗透试验、解体等方式,对该420 kN大吨位玻璃绝缘子水泥裂纹缺陷进行分析,并提出改进措施以及大吨位玻璃绝缘子的运维策略。
架空输电线路绝缘子故障分析与防范措施
架空输电线路绝缘子故障分析与防范措施作者:王立生陈建家左建永来源:《科学与财富》2013年第09期摘要:为了减少架空输电线路绝缘子故障对线路安全运行的影响,降低故障的发生率,通过对影响输电线路绝缘子安全运行因素、绝缘子缺陷、绝缘子故障的统计分析,结合工作实际,提出了相应的防范措施。
关键词:架空输电线路;绝缘子;故障;措施现代电网应具有安全、稳定、可靠运行的基本特征,衡量电网安全运行的可靠性指标则由故障次数和故障停电时间来决定。
架空输电线路是电网的重要组成部分,经统计输电线路停电故障,电气绝缘闪络或击穿为最主要的原因,而绝缘子的闪络和击穿以又在其中占首位。
因此做好线路的运行维护工作,有效地防范和减少线路因绝缘子引起的故障次数,对保证电网安全可靠的运行是极为必要的。
下面笔者结合工作实际对绝缘子故障进行分析探讨,以便掌握绝缘子故障内在规律,探讨如何采取有针对性的预防措施,防止绝缘子故障的发生。
一、影响绝缘子安全运行的各种因素在架空输电线路中,绝缘子担负着系统与地绝缘、相间绝缘和支持导线的重任,绝缘子在运行中受着各种因素的影响,随着运行参数的不断提高,使得绝缘子几乎运行于临界状态,恶劣的大气环境和各种复杂的污秽状况以及风力、覆冰等极为苛刻的运行条件等,对绝缘子的机械强度、防污闪能力、过电压耐受能力和降低无线电干扰提出了更高的要求,运行中对绝缘子造成影响的因素如下:1、高压电网中绝缘子所承受的各种电压:工作电压、操作过电压、雷电过电压。
这些电压作用在绝缘子上,在特定的时间会导致绝缘子闪络或者击穿,从而引起系统故障。
2、绝缘子承受的机械荷载:导线的自重、风力荷载、冰重荷载、电动力荷载。
在这些荷载作用下,如果其强度大于绝缘子的机械强度,就会造成绝缘子的断裂、绝缘降低等故障。
3、其他因素对运行中的绝缘子影响:覆冰、污秽、鸟害、外力破坏等。
二、绝缘子缺陷及故障类型1、绝缘子缺陷绝缘子缺陷基本为玻璃绝缘子自爆、瓷质绝缘子零值、破损和合成绝缘子损坏等。
架空输电线路 110kV复合绝缘子闪络故障原因分析
架空输电线路 110kV复合绝缘子闪络故障原因分析摘要:随着挂网时间的增加,在恶劣自然环境以及电化学共同作用下,复合绝缘子憎水性、电气性能、机械性能均会不同程度的下降,在鸟害、冰雪、高湿、温差等环境因素的影响下,复合绝缘子常常会发生故障闪络。
很多复合绝缘子闪络故障具有极大的隐蔽性,闪络原因不易确定且故障点较难查找。
本文通过对地理环境、复合绝缘子电气性能等方面分析了发生在西北某地区110kV架空输电线路复合绝缘子闪络故障跳闸事件。
通过分析故障跳闸发生的起源和过程,提出针对性预防措施及处理建议,防止类似故障再次发生。
关键词:110kV架空输电线路;复合绝缘子闪络故障;原因;对策引言因为复合绝缘子的物理特性是机械强度高、重量轻、防污效果好、绝缘性好,在工作时安装简单、维护方便等好处,在当前的电路架空输电线路上得到了相当多的使用。
但是伴随着复合绝缘子使用年限增加,复合绝缘子电路也会随之产生很多问题,比如:线路老化问题,在冬天还会出现伞套会丧失憎水性的情况。
除此之外,雷电等自然环境也会对复合绝缘子产生不好的影响,在雷电产生的过程中,受雷电影响空气中的氮气会发生化学反应变成硝酸,硝酸有腐蚀性,会对复合绝缘子产生腐蚀作用,造成电化学腐蚀等损害,这就导致复合绝缘子发生闪络故障的情况越来越突出。
1故障情况分析1.1保护动作情况2011年9月12日06时11分,西北地区某110kV线路距离II段保护动作,B相跳闸,重合成功。
保护测距:两侧变电站测距分别10km和2.3km。
故障线路全长12.925km,杆塔总数56基,线路导线型号:LGJ-240/30、LGJ-150/20,直线杆绝缘子型号:FXBW-110/100,耐张杆绝缘子型号:XP-7、XWP-7。
故障地区有雾气、微风,最高温度26℃,最低温度13℃,相对空气湿度80%。
1.2故障点现场情况巡视人员发现#42杆B相绝缘子有上下均压环、碗头刮板、球头挂环螺栓被电弧灼伤,复合绝缘子表面无放电痕迹。
架空线路玻璃绝缘子缺陷故障及原因
1.2
玻璃绝缘子自爆的原因可分为产品自身质量原因与外部运行环境原因两类,实际案例往往同时存在两种原因。
①产品质量原因
主要是玻璃绝缘子玻璃件内部含有杂质颗粒,最常见的是NIS颗粒。NIS在玻璃件熔制、退火过程中相变状态不完全,在绝缘子投入运行后认为缓慢相变、发生膨胀,导致玻璃内部产生裂纹。当颗粒杂质的直径小于一定值,可能无法通过冷热冲击予以剔除,导致运行中绝缘子自爆率过高[500kV输电线路钢化玻璃绝缘子集中自爆现象分析_谢洪平]。杂质颗粒位于玻璃件的内部张应力层时,产生自爆的概率更高,因玻璃本身是一种脆性材料,耐压但不耐拉,所以玻璃的大部分破碎是张应力引发的。
21断串机理对于盘型悬式绝缘子而言断串多发生于瓷绝缘子上玻璃绝缘子极少发生断串但也有发生的例子云南某输电线路玻璃绝缘子掉串原因分析对瓷绝缘子而言当绝缘子头部瓷件存在细微裂纹等缺陷随着运行中潮气的侵入绝缘子头部绝缘电阻降低形成零值绝缘子一旦绝缘子串遭受雷击或其他原因造成的闪络由于头部电阻极小沿伞盘放电距离较长电阻相对较大因此大部分能量都从瓷绝缘子头部的放电通道泄放电弧从绝缘子头部通过时产生的热量使绝缘子炸开产生断串
3
①玻璃绝缘子自爆源于玻璃件中压应力和张应力的平衡被破坏,内部遗留杂质颗粒、外部污秽过重是自爆率过高的常见原因。
②对于内部杂质颗粒引发的自爆,投运前3年较高,此后将逐渐下降,绝缘子串不同位置自爆概率相同,如果残锤玻璃成放射状则自爆原因也可判定为内部杂质;对于污秽过重引发的自爆,串内高压端、低压端自爆概率大于中部,自爆发生与污源变化有对应关系。
架空线路玻璃绝缘子缺陷故障及原因
玻璃绝缘子由于其诸多优点,在当前的线路绝缘子用量中占据1/3。对于运维部门而言,玻璃绝缘子有以下优点:
架空线路瓷绝缘子故障原因分析及更换托举装置的研究
架空线路瓷绝缘子故障原因分析及更换托举装置的研究摘要:配电网针式瓷瓶故障率相对较高,尤其在雷暴频繁的山区,登杆更换瓷瓶的作业量相对也较为频繁,如何降低瓷瓶更换作业人员工作强度、提高瓷瓶更换作业效率成为配电网研究的重点,有必要对瓷瓶更换作业托举装置进行研究及探索。
本文意在保障安全的情况下,设计了一种瓷瓶更换托举装置,方便作业人员通过该托举装置提举导线,减少杆上作业人员的体力消耗,开展瓷瓶更换作业,以提升配网针式瓷瓶更换作业效率及安全性。
1.绝缘子的简介和常见类型:绝缘子是一种特殊的绝缘控件,能够在架空输电线路中起到重要作用。
早年间绝缘子多用于电线杆,慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。
绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效,否则绝缘子就不会产生重大的作用,就会损害整条线路的使用和运行寿命。
绝缘子的两个主要作用:一是牢固地支持和固定载流导体 , 二是将载流导体与地之间形成良好的绝缘,既固定和绝缘。
以下为几种常见配网瓷瓶类型及应用范围:(1)悬式绝缘子:广泛应用于高压架空输电线路和发、变电所软母线的绝缘及机械固定。
在悬式绝缘子中,又可分为盘形悬式绝缘子和棒形悬式绝缘子。
盘形悬式绝缘子是输电线路使用最广泛的一种绝缘子。
(2)支柱绝缘子:主要用于发电厂及变电所的母线和电气设备的绝缘及机械固定。
此外,支柱绝缘子常作为隔离开关和断路器等电气设备的组成部分。
在支柱绝缘子中,又可分为针式支柱绝缘子和棒形支柱绝缘子。
针式支柱绝缘子多用于低压配电线路和通信线路,棒形支柱绝缘子多用于高压变电所。
(3)瓷绝缘子:绝缘件由电工陶瓷制成的绝缘子。
电工陶瓷由石英、长石和粘土做原料烘焙而成。
瓷绝缘子的瓷件表面通常以瓷釉覆盖,以提高其机械强度,防水浸润,增加表面光滑度。
在各类绝缘子中,瓷绝缘子使用最为普遍。
(4)玻璃绝缘子:绝缘件由经过钢化处理的玻璃制成的绝缘子。
绝缘子常见故障及防范措施
绝缘子常见故障及防范措施绝缘子是一种特殊的绝缘控件,它能够在架空输电线路中起到支撑导线、防止电流接地的双重作用。
绝缘子用于电线杆塔与导线承接部,变电所构架与线路联结处。
绝缘子按电介质材料分为瓷瓶式、玻璃式、复合式等三种形式。
分析绝缘子常见故障和维修防范措施,主要是为了防止由于环境和电负荷条件发生变化引起的各种机电应力导致绝缘子绝缘失效,从而损害电力线路的使用和运行寿命。
故障分析绝缘子常年暴露在大气中,受雷击、污秽、鸟害、冰雪、高温、高寒、高差等因素影响,会导致各类事故的发生。
雷击事故。
架空线路通道通常为丘陵、山地、空旷地带及有污染的工业区,线路极易遭遇雷击致绝缘子击穿或爆裂。
鸟害事故。
研究表明,绝缘子闪络事故中,有相当一部分是鸟害引起。
鸟害事故中,相比于瓷绝缘子、玻璃绝缘子,复合绝缘子发生闪络事故的可能性更高。
鸟害引起的绝缘子闪络事故多发生在110千伏及以上输电线路上,35千伏以及下城市配电网中绝缘子因鸟害发生的闪络事故较少。
原因是城区内鸟群相对较少,线路本身的电压不高,能击穿的空气间隙较小,绝缘子无需安装均压环,伞群能够有效防止鸟害闪络事故的发生。
均压环事故。
绝缘子在运行过程中,端部金具附近的电场分布集中,法兰附近空气中场强较高,为了改善端部金具周围的场强,220千伏及以上电网增设了均压环。
绝缘子串在加装均压环后,减少了绝缘子串的净空距离,其耐压水平相对降低,而由于均压环固定螺栓处电晕电压低,在恶劣气象条件下,电晕现象影响了绝缘子串的安全性。
污秽事故。
污秽事故是指积聚在线路绝缘子表面上,具有导电性能的污秽物质,在潮湿天气下,受潮后使绝缘子的绝缘水平大大降低,在正常运行下发生的闪络事故。
不明原因。
在绝缘子闪络事故中,有许多事故是不明原因造成的,如瓷绝缘子零值、玻璃绝缘子爆裂、复合绝缘子跳闸等。
事故发生后,虽经运行单位组织巡视查找,并没有找到具体闪络原因。
这种闪络事故有很多共同特点,大多数发生在深夜至凌晨,特别是阴雨天气,闪络事故发生后,有许多又能够自动重合闸成功。
500kV输电线路同串多片玻璃绝缘子自爆原因初步分析
500kV输电线路同串多片玻璃绝缘子自爆原因初步分析摘要】由于钢化玻璃绝缘子与传统绝缘子比有重量轻,强度高,零值自爆等特点,在高压输电线路中的应用也越来越普及。
然而,随着线路通道环境不断的变化,钢化玻璃绝缘子在运行中已多次出现同串绝缘子多片自爆的现象。
本次分析主要以500kV博尚墨江Ⅰ回线N148塔C相大号侧外串从导线起第13、4片绝缘子自爆;500kV博尚墨江Ⅱ回线N242塔A相大号侧外串从导线起第15、16、17、18、19、21绝缘子自爆,内串从导线起第17、18、19、20片绝缘子自爆;N304塔A相跳线串大号侧串从导线起第8、23片绝缘子自爆;500kV糯思甲线N067塔中线大号侧串导线起第8、26片绝缘子自爆为例对钢化玻璃绝缘子多片自爆的原因进行分析,以便为钢化玻璃绝缘子的安全稳定运行提供依据。
【关键词】500kV;玻璃绝缘子;自爆一、钢化玻璃绝缘子的基本特性及自爆特征1、钢化玻璃绝缘子主要由钢帽、钢化玻璃、钢脚三大部分组成,并用高标号水泥胶合为一体。
钢化玻璃绝缘子除了具有机械强度高,长串柔韧性性好,易选择、运输、施工等优点外还具有:1)劣化能自爆。
钢化玻璃绝缘子劣化自爆的优点,使事故隐患便于发现,不需要登塔检测,减少维护工作量。
并且玻璃件自爆后仍然具有足够的机械强度不会发生掉串。
2)耐电弧和耐振动性能好。
在运行中玻璃绝缘子遭受雷电烧伤的新表面仍是光滑的玻璃体,并有钢化内应力保护层,因此它仍保持了足够的绝缘性能和机械性能。
3)自洁性能好不易老化。
玻璃绝缘子不易积污易于清扫,遇下雨后冲洗的绞干净。
二、影响钢化玻璃绝子自爆的主要原因钢化玻璃绝缘子在运行中,产生自爆的原因归结起来主要有内因(绝缘子本身因素)、外因(外界因素)两种。
1、导致绝缘子自爆的外因分析1)外力破坏情况钢化玻璃绝缘子在运行中,可能会受到爆破物、射击等外来力量的冲击,当绝缘子钢化玻璃局部受到的打击破坏负荷大于1017N/cm时,钢化玻璃绝缘子就会发生自爆。
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1
1.1
玻璃绝缘子玻璃件为钢化玻璃,其特点是表面存在压应力,内部存在张应力,如图1所示。
图1钢化玻璃应力分层
玻璃件应力的生成原因是玻璃件加工中的温度变化。当已被加热至软化温度(760~780℃)的玻璃件快速冷却时,表面层急冷力收缩,但内部温度仍然较高处于膨胀状态,导致表面层收缩受阻,在表面层中留下压应力;随后内部温度降低开始收缩,但此时表面层已经硬化,导致内部收缩受阻而产生张应力。这两种应力一直到完全冷却和温度梯度全部消失后均匀分布在玻璃件内,为永久应力。
1.4
①入网控制,通过抽样检测机械破坏、陡波冲击性能控制入网玻璃绝缘子质量。
②重污区使用复合绝缘子,确定因积污过重引发集中自爆的,可用复合绝缘子代替玻璃绝缘子。
③加强巡视检查,在恶劣天气如雷击后应及时对输电线路进行特巡。
④重视运输,基建、抢修运输钢化玻璃绝缘子时,应有保护物保护,以免受到损伤。
目前国内大厂的玻璃绝缘子质量控制较好,以往提的玻璃绝缘子静置半年后使用实际已经没有必要。
③极端情况下,玻璃绝缘子自爆也会发生断串,多雷区自爆绝缘子应尽快更换。
3
①玻璃绝缘子自爆源于玻璃件中压应力和张应力的平衡被破坏,内部遗留杂质颗粒、外部污秽过重是自爆率过高的常见原因。
②对于内部杂质颗粒引发的自爆,投运前3年较高,此后将逐渐下降,绝缘子串不同位置自爆概率相同,如果残锤玻璃成放射状则自爆原因也可判定为内部杂质;对于污秽过重引发的自爆,串内高压端、低压端自爆概率大于中部,自爆发生与污源变化有对应关系。
特点:
a可能投运前几年自爆并不明显,运行几年后某一时间集中发生(局部污源发生重大变化造成积污过重);
b绝缘子串高压端、低压端自爆概率大于中部(高压端、低压端电场较强,积污过重时其绝缘子钢脚位置先发生局部爬电);
c同塔未自爆绝缘子钢脚存在损伤(积污过重引发局部电弧造成钢脚附近玻璃件损伤),伞面内部存在细微裂纹;
②鱼鳞状
若残锤上的碎玻璃渣呈鱼鳞状,且自爆起始位置位于玻璃件靠近铁帽底部附近,该情况下的自爆原因有两种可能,即由于产品自身的缺陷的自爆或者外力引起的玻璃破碎,这种外力可以是机械应力,也可以是电应力,如持续的电火花打击,工频大电流以及不均匀的泄漏电流引发的玻璃件的破碎等。
③混合状
若残锤上的碎玻璃渣呈鱼鳞状和射性形状同时存在,则自爆起始点位于玻璃件的伞裙上,该情况下的自爆,内因及外因都有可能导致。
2
2.1
对于盘型悬式绝缘子而言,断串多发生于瓷绝缘子上,玻璃绝缘子极少发生断串,但也有发生的例子[云南某输电线路玻璃绝缘子掉串原因分析_申元]。
对瓷绝缘子而言,当绝缘子头部瓷件存在细微裂纹等缺陷,随着运行中潮气的侵入,绝缘子头部绝缘电阻降低(形成零值绝缘子),一旦绝缘子串遭受雷击或其他原因造成的闪络,由于头部电阻极小、沿伞盘放电距离较长电阻相对较大,因此大部分能量都从瓷绝缘子头部的放电通道泄放,电弧从绝缘子头部通过时产生的热量使绝缘子炸开,产生断串。
特点:
a内部杂质颗粒引发的自爆在投运前3年较高,此后将逐Βιβλιοθήκη 下降,这是判断自爆原因的一条重要规律。
b绝缘子串不同位置自爆概率相同;
②外部原因
主要是污秽和温差变化。在积污、受潮和电场三者同时作用下,绝缘子表面泄露电流过大,产生部分干带,干带位置发生空气击穿时,产生的电弧将蚀伤玻璃伞裙,当蚀伤深度较深时将造成自爆。如果上述过程中绝缘子遭受雷击,已经受到电弧侵蚀的玻璃绝缘子自爆概率将大幅增加。积污过重是其中关键,可能是积污盐密过高,也可能是污秽中金属粉末颗粒过多。
2.2
①多雷区当玻璃绝缘子出现“零值自爆”后,应及时更换自爆绝缘子,降低掉串的风险。
②采用疏导性防雷措施,比如并联间隙、带氧化锌阀片的新型并联间隙、使用线路避雷器等,使得雷击或其他原因造成短路时,放电电弧不接触绝缘子。
③提升线路耐雷水平,减少绝缘子串承受短路电流的概率,这一点对低电压等级线路而言相对容易,比如减少接地电阻、一定范围内增大保护角。
架空线路玻璃绝缘子缺陷故障及原因
玻璃绝缘子由于其诸多优点,在当前的线路绝缘子用量中占据1/3。对于运维部门而言,玻璃绝缘子有以下优点:
①自爆淘汰,无需测零。相对瓷绝缘子,内部存在缺陷或发展成零值的玻璃绝缘子绝大部分都会发生自爆,因此不需测零,减轻现场工作量。
②抗老化性能优异。运行30-40年后的玻璃绝缘子,其机械性能(破坏负荷)、电气性能(陡波击穿电压)几乎与出厂性能一致。
对于玻璃绝缘子而言,一旦内部存在缺陷,便产生自爆,剩下残锤,此时遭受雷击或其他原因造成的闪络,残锤表面绝缘距离很短,因此能量大部分从残锤表面泄放,因此一般不会造成绝缘子的断串。
[云南某输电线路玻璃绝缘子掉串原因分析_申元]
然而,当玻璃绝缘子的头部发生受潮,导致头部绝缘子电阻大幅下降,此时可能导致通过玻璃绝缘子头部的放电能量增加,如果线路短路放电电流较大,则注入头部的能量有可能引起玻璃绝缘子的爆炸、断串。
玻璃绝缘子玻璃件中压应力和张应力的平衡一旦被破坏,在应力作用下会迅速产生裂纹,进而造成玻璃件粉碎,也即自爆。
1.2
玻璃绝缘子自爆的原因可分为产品自身质量原因与外部运行环境原因两类,实际案例往往同时存在两种原因。
①产品质量原因
主要是玻璃绝缘子玻璃件内部含有杂质颗粒,最常见的是NIS颗粒。NIS在玻璃件熔制、退火过程中相变状态不完全,在绝缘子投入运行后认为缓慢相变、发生膨胀,导致玻璃内部产生裂纹。当颗粒杂质的直径小于一定值,可能无法通过冷热冲击予以剔除,导致运行中绝缘子自爆率过高[500kV输电线路钢化玻璃绝缘子集中自爆现象分析_谢洪平]。杂质颗粒位于玻璃件的内部张应力层时,产生自爆的概率更高,因玻璃本身是一种脆性材料,耐压但不耐拉,所以玻璃的大部分破碎是张应力引发的。
图2钢脚附近玻璃件损伤
1.3
钢化玻璃绝缘子自爆后的伞盘玻璃碎散落后形成残锤,残锤上的玻璃形态可以为自爆原因分析提供帮助。残锤玻璃形态类型:
①放射状
单一缺陷引发的自爆,对其裂纹进行逆向寻找,可以找到起爆点。若残锤上的碎玻璃渣呈放射性形状时,其裂纹起始点也即自爆起始位置位于玻璃件的头部,该情况下的自爆是玻璃件自身质量引起,如配料、溶制工序等。