500KV变电站绝缘子闪络的问题分析及处理
一起500千伏输电线路污闪故障跳闸分析及防范措施
一起 500 千伏输电线路污闪故障跳闸分析及防范措施发布时间:2021-07-26T08:30:05.221Z 来源:《福光技术》2021年6期作者:蒋建萍[导读] 反事故技术措施,预防大面积污闪事故的发生,保证电网的安全运行。
福建省电力有限公司检修分公司福建厦门 364001摘要:通过一起污闪故障引起的输电线路跳闸案例,分析了输电线路污闪跳闸的原因及闪络过程,有针对性的采取各种防污闪措施。
关键词:输电线路;污闪;措施一、案例简介2019 年 02月 03日 21时 35 分,某地区 500 千伏 XX 线路 C 相第一次跳闸,重合闸动作,重合成功,故障测距 47.25km;02 月 03 日 22时31 分,该线路C 相第二次跳闸,重合闸动作,重合成功, 故障测距:47.5km;02 月 04 日 00 时 26 分,该线路 C 相第三次跳闸,重合闸动作,重合不成功 , 故障测距 47km。
现场检查线路两侧变电站内一二次设备无异常,保护动作正确。
故障跳闸发生后,2 月 4 日输电线路运维人员对该线路 #1 ~ #12 安排巡线检查,发现该线路 #7 塔 C 相瓷质绝缘子伞裙明显污闪放电痕迹。
根据当地的气象局信息显示,2 月 3 日夜间 21 时至 2 月 4 日凌晨,跳闸时段现场天气为浓雾,时有毛毛雨,温度 13-17℃、相对湿度 90% 以上、风向为北风、风力为 4 级。
从地理特征看,该线路部分位于近海岸线 7 公里左右,处于 e 级污区等级。
结合短时间内反复跳闸特征、绝缘子串闪络痕迹、跳闸波形分析、故障杆塔地理环境、跳闸时刻及现场天气条件等,基本可以判定此次跳闸为污闪放电引起。
二、污闪跳闸成因分析污闪是电气设备的绝缘表面附着了固体、液体或气体的导电物质,在遇到雾、露、毛毛雨等气象条件时,绝缘表面污层受潮,导致电导增大,泄漏电流增加,在运行电压下产生局部电弧而发展为沿面闪络的一种放电现象。
(一)污秽类型绝缘子污秽一般包括两大类。
500kV主变高压套管闪络事故的分析及处理
土 变
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2 3 试验 检 查情 况
埘3 变 A卡 ¨ 小体取 油样 包 皤分 析结 常 刈‘ 上 变 A卡 H 及卡 I 1 父 ・ 次 没 备开爬 例行 搜诊断性 } 』 l = 验 榆 . 包 折 t变绝 缘 电阻 、 变比、 阻、 } f I } 漏 电流 、 本 体介 损 搜电
量 大到一定 程度时 , 2片伞裙 之 间的空气 间隙承受 不 了过高 的电压 , 间 隙被击穿 , 众 多伞裙 间 的空气 间隙
被 逐个 击 穿 , 最 终 导 致 整 个 套 管 发 生 闪 络 。特 别 是 该 主变压器 的高压 套管 为密裙 结构 , 伞 间距较小 , 淋 雨 时 更 容 易 造 成 伞 裙 问 的桥 接 。 3号 主 变 A 相 套 管 更 换 恢 复 运 行 后 , 组 织 开 展 专 业巡 检 , 重 点 开 展 3号 主 变 套 管 红 外 精 确 测 温 、 缩 短 主变 油 色谱 分 析 周 期 , 并 加 强 与 油 色 谱 在 线 监 测 装 置 数 据 的对 比分 析 。在 雨 、 雾 天气 加 强 设 备 特 巡 , 必 要 时
图 2 套 管伞 间 距 实测 值
( 2 )设 备 一 般 是 垂 直 安 装 , 高度较高 , 直径较 大 ,
且 多为上细下粗 , 呈塔 状 。
( 2 ) 增 加 辅 助伞 裙 。 分 别 在 三相 高 、 中压 套 管 按 照 5 0 C m 的 间 隔 加 装 辅 助 伞 裙 ,安 装 后 按 照 4 0 k V / 片 进
电 力 专 栏
500kV变电站主变套管闪络跳闸事件故障研究
500kV变电站主变套管闪络跳闸事件故障研究摘要:现阶段,500kV变电站与人们的生活、生产和社会发展息息相关,其安全运行十分重要。
变电站主变上的套管是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部的绝缘套管,不但作为引线对地绝缘,而且担负着固定引线的作用,是变压器载流元件之一。
本文通过分析闪络导致的主变套管跳闸事件,提出预防事故发生的对策,对电网安全运行有重要指导作用。
关键词:500kV;变电站;主变套管;闪络跳闸事件1设备概况该500kV变电站2号主变由常州东芝变压器有限公司2005年11月生产,2006年7月投运,型号ODFPS-250000/500;高压套管由日本NGk(永木精械株式会社)公司生产,型号OIP-550/1600,外绝缘爬距15610mm,爬电比距28.38mm/kV。
变电站所在地区污秽等级为D1级,套管爬电比距满足28mm/kV的要求。
2号主变上次检修时间为2015年10月,各项结果正常,原申报计划2021年1月2号主变检修,因运行方式安排困难未实施。
最近一次带电检测时间为2021年4月16日,试验项目包括HGIS特高频、超声波局放检测及全站一次设备紫外检测,检测结果均无异常。
故障跳闸前变电站500kV、220kV系统均为正常运行状态。
2原因分析经过对出厂数据的查询,可以得知,该套管标称最小爬电距离是12680mm,实测值是13500mm,与之相对应的爬电比距是 2.3(标称)~2.45(实测)cm/kV。
鉴于污闪现象多为地区性现象,且具有较高的同步多点跳概率,且除了3号主变的高压套筒之外,其它装置都没有发现任何异常现象,因此该装置不属于污闪现象。
在主变跳闸之前,现场的情况是中到大雨,并且还出现了大风(根据气象数据,当时的风向为东北方向,1h的最高风速(17:00)为9.2m/s,达到了5级),因此,我们对这次事故的原因进行了初步的判定,认为这次事故的起因是雨闪。
套筒出现雨闪的条件包括:(1)事故发生时的天气状况多为中、暴雨,设备表面有污物,但并不是很严重,闪络出现的时机多是暴雨刚开始或中暴雨。
500kV输电线路绝缘子覆冰闪络及对策研究
分 区段 已远远 超 过设 计 覆 冰 荷载 。 已导 致 地线 断 线
和连续 冰 闪、 地线 支 架 屈服 及 地线 串动 滑 移 或掉 线
的重大 事故 和故 障 。
根 据荆 门 市 气 象 局 提 供 的气 象 资 料 , 0 4年 20 1 2月 2 — 6日。 双 二 回经过 的荆 门地 区 出现 冻 1 2 葛
双樊 线 、 樊线 、 双 Ⅱ回 5 0 k 斗 葛 0 V线 路 设 计 的
气象 条件 采用 湖北省 典 型气象 区的条 件 , : 即 最大 风
速 3 / , 均气 温 1 ℃ , 计覆 冰厚度 1 ' 验 0m s平 5 设 0nm, l
算 覆冰 厚度 1 m, 冰时 的同时风 速 1 / , 5m 覆 0m s 同时
维普资讯
箜 鲞 型
20 0 6年 1 2月
湖 北 电 力
V. d D3Ad o.2O06 10 e e
5 0k 0 V输 电线 路绝 缘 子 覆冰 闪络及 对 策研 究
吴 向东 徐 辉 芳 吴 。 ,
(. 1 武汉 大学 电气工程 学院 ,湖北 武汉
19 9 3年 1 1月 1 9日及 19 9 4年 1 月 1 日, 双 1 6 葛
Ⅱ回 2 0— 3 3 2 9号 连续 两 年 因覆 冰发 生 倒杆 断线 事
故。
雨及 降雪天 气 , 而位 于 干 沟地 区的杆 塔 及 导 线上 的
覆冰 尤 为其 严 重 , 导线 覆 冰后 直 径达 到 10 m 地 8 m。 线覆 冰 直 径 达 10//, 0 11 绝缘 子 上 形 成 了连 续 的冰 1 1 柱 。当地从 2 0日开始有 强 烈寒潮 降雪 。 成雨 、 、 形 雪
发电机-变压器组500kV断路器断口闪络故障分析
,
有可 能发 生 断路 器 断 口 闪络故 障
。
。
由于 机 组
。
与 系统 电 压 角 度 差 占 的 变 化
.
断路 器 断
口
间 的闪 络 电流 会 时 大 时小
。
为保证 闪络保护及 失 灵 保护 可靠动作
,
闪络 保护 及 失 灵 保护 的 整 定 值不 宜 整 定 得 过 大
根据
一
个 实 际故 障及 现 场 录波 图形
一
次值)
502 l
断路器 C 相 为双 断
口
口
断路 器
.
其 中靠 近 发 电 机 组 进 线 的 断
.
因机 械故
。
围 1
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.
主 变压 器 高压 侧 电压 电流 闪 络 时 波 形
a n
障未能断开
502 l
一
导致靠近母线侧断
口
承受全部 电压
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在
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( 1 华 北 电 力 科 学研 究 院 有 限 责 任 公 司 北 京
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内 蒙 古 上 都 发 电 有 限 责任 公 司 内蒙 古 锡 林 郭勒
0 27200
)
摘
要
:
大 型 发 电机 变压 器 组 在 与 系统进 行 同步 并列 过 程 中
a t the
500kV升压站支柱绝缘子污闪的基本防治对策
1 500kV升压站支柱绝缘子放电现象绝缘子的污闪电压会会受到气压、温度等因素的影响,而海拔的变化直接影响着电压的变化。
新疆地区地域辽阔,高海拔地区的升压站就会因为海拔与气压的问题,导致支柱绝缘子发生放电现象。
而且新疆地区的带状高压会在逆温层的下部形成大雾天气,如果升压站所在区域出现大雾天气那么升压站内的支柱绝缘子的表面就会受到大雾天气的影响产生电弧放电,升压站内的支柱绝缘子的表面电弧放电的长度主要集中在支柱绝缘子上节1裙到3裙之间。
经过相关资料可知,新疆地区的升压站在深夜时,雾气比较浓重,这时升压站支柱绝缘子的表面就会出现贯穿性的沿面放电,这样对升压站支柱的绝缘子受到的破坏就更大,对升压站运行的破坏也越来越大。
2 500kV升压站支柱绝缘子污闪原因分析2.1 绝缘子表面积尘升压站支柱绝缘子瓷裙暴露在室外会受到各种环境因素和各种不确定因素的影响发生一些问题。
由于新疆地区多大风天气,而且大多数地区植被覆盖率比较低,所以大风会把许多风沙吹到绝缘子瓷裙之上,又因为新疆某些地区降水极少,所以不能通过天然的方式对绝缘子瓷裙进行清洗,久而久之绝缘子瓷裙的表面就堆积了大量的灰尘,这就会导致绝缘子污闪。
2.2 大气环境质量差新疆地区的带状高压、东部高压和西部闭合高压经常出现大雾天气,这种大雾天气主要出现在逆温层的下部,而逆温层会在一定程度上抑制气压对流的发展,这就给大雾天气的出现创造了非常有利的条件。
而大雾天气会导致升压站支柱绝缘子污闪问题发生,最后导致升压站绝缘子表面积尘十分严重,从而影响绝缘子沿面出现间歇性的放电故障,最后就影响了升压站的正常运行。
3 500kV升压站支柱绝缘子污闪基本防治对策3.1 进行人工清扫对升压站支柱绝缘子进行人工清扫就是指设置相关工作人员爬到升压站的支柱绝缘子之上,对绝缘子瓷裙进行清理与打扫,在清理打扫的同时还能检查绝缘子瓷裙是否存在裂纹等问题,如果发现问题应该立即采取相应的措施解决此问题,防止更大的故障发生。
绝缘子闪络处置方案
绝缘子闪络处置方案随着电力系统的持续发展,绝缘子的闪络问题越来越严重,大大影响了电力系统的安全稳定运行。
本文将介绍绝缘子闪络的原因和分类,以及相应的处置方案。
绝缘子闪络的原因首先,我们来了解一下绝缘子闪络的产生原因。
绝缘子闪络一般是由以下因素导致:1.强电场作用:当绝缘子表面附着的污染物导致电场强度超过绝缘介电强度时,会导致电晕放电,进而引起电弧放电,形成闪络。
2.湿气或降雨:在潮湿的环境下,绝缘子表面可能会出现水滴,导致电场强度增加,从而引起闪络问题。
3.绝缘子的损坏或老化:损坏或老化的绝缘子表面可能会出现缺陷或裂纹,导致电压分布不均,也容易引起闪络问题。
绝缘子闪络的分类绝缘子闪络根据形成的方式和影响的位置,可以分为三大类:1.空气闪络:最常见的一类闪络,发生在绝缘子表面和空气之间,可能导致绝缘子损坏,电线中断等问题。
2.湿闪络:发生在绝缘子表面和水滴之间,常见于潮湿天气,并可能导致绝缘子烧损。
3.油污闪络:发生在绝缘子表面和油污之间,常见于变压器和开关设备,可能导致相应设备停机或烧损。
绝缘子闪络的处置方案针对不同类型的绝缘子闪络,我们需要采取不同的处置方案:1.空气闪络处置方案:•及时清洗绝缘子表面,减少绝缘子表面污染物积累。
•增加绝缘子长度,提高电场分布的均匀性。
•在绝缘子表面涂层保护层,提高其绝缘强度。
2.湿闪络处置方案:•定期维护和清洗绝缘子表面,减少水滴积累。
•选择橡胶绝缘子,抵抗湿气的能力更强。
•在绝缘子表面涂上特殊的涂层,阻止水花沾附。
3.油污闪络处置方案:•定期检查和更换变压器或开关设备中的绝缘油。
•清除绝缘器表面的油污,定期维护。
•在设备表面涂上特殊涂层,防止油污沾附。
总之,绝缘子闪络是电力系统中常见的问题之一,需要及时处理,以保证电力系统的稳定运行。
本文通过分析绝缘子闪络的原因和分类,提出了相应的处置方案,以期对电力系统人员在维护和管理中提供一定的参考价值。
500kv超高压输电线路鸟闪故障分析及处理措施浅谈
500kv超高压输电线路鸟闪故障分析及处理措施浅谈摘要:本文介绍一起500kv超高压输电线路鸟闪故障,从设备故障点查找,地理和周边环境情况进行分析,认为区段处于永年洼地,随着永年湿地保护区建设,该区段鸟类活动越来越频繁,鸟闪为导致此次故障的主要原因,提出加强防鸟装置的研究、加强鸟害区段绝缘子表面脏污情况的观察等5项防范措施,并对输电线路防鸟害工作提出建议。
关键词:超高压;输电线路;鸟闪:跳闸500kV辛彭线起自辛安变电站北侧架构东起第三间隔,终止于彭村变电站。
途经河北省的肥乡县、永年县、鸡泽县、南和县、任县、隆尧县6个县市,26个乡镇,110个村庄。
线路全长106.051km。
1故障概况2011年2月4日23时35分,500kV辛彭线B相跳闸,重合成功。
辛安站#53故障录波器测距8.635km,931保护测距15.7km,603保护测距16km,彭村站故障测距105.3公里。
避雷线辛安站-N242两侧采用GJ-80地线、N242-N253两侧采用JLB40-95地线,采用分段绝缘中间一点接地。
N253-彭村站与500kV蔺彭线同塔并架,左侧采用OPGW光缆作为地线,右侧使用JLB40-185地线,采用中间一点接地的方式布置。
1.1线路的绝缘配置:耐张塔:辛安站端出线档使用大连产XWP-160型瓷绝缘子,其他采用CA-884EY和CA-589EZ、XWP-210型瓷绝缘子;终端塔、耐张塔引流串共25基采用FXBW-500/100型合成绝缘子。
直线塔:采用FXBW-500/160、FXBW-500/180型合成绝缘子和大连电瓷厂产 XWP-160型瓷绝缘子。
1.2故障前情况天气情况:故障时当地为晴天、无风,天气良好。
运行情况:故障前500kV辛彭线为正常运行方式。
2故障点查找及原因分析2.1故障点查找及应急处理情况2月5日早晨07时,人员开始逐基登塔查找故障点,查找范围为N1-N55,上午未发现线路存在异物、外破等异常情况。
500KV变电设备瓷套雨中闪络的原因分析及对策
500KV变电设备瓷套雨中闪络的原因分析及对策摘要:以我国500KV变电设备瓷套在大雨或者暴雨中频频发生雨中闪络的事故的情况,通过本文的分析探讨,对雨中闪络事故的具体形成原因、特点以及预防措施做出相应的阐述,从而为防治和降低雨闪事故提供可行性建议个意见。
关键字:500KV 变电设备瓷套雨中闪络原因措施目前在我国据不完全的统计,投入运营的变电设备达到500KV的发生过瓷套雨中闪络的占总数的五分之一,发生闪络的主要设备有变压器、断路顺、避雷器、电流互感器、母线支柱以及刀闸,这其中发生大型的瓷套管闪络事件60台,占所有事故发生数的90%以上。
一、500KV变电设备发生瓷套雨中闪络的主要特点1.1发生时间500KV变电设备发生瓷套闪络事故多发于每年的6-9月,据统计2013年的6月份约有近20台变电设备发生闪络,7月份发生闪络事故有近25台设备,8月份有10台,9月份有10台。
仅仅4个月时间就有近50台设备发生闪络事故。
这几个月处于炎夏同时也是雨季,相对于其他季节绝缘子积污最轻的时候,盐密值在表面的数值也较小。
经过测试,发生闪络事故的瓷套管其盐密值活跃在0.011mg/cm2--0.03mg/cm2。
1.2发生事故时的气象条件瓷套闪络事故发生大多在暴雨和大雨的时候,每100台设备中只有几台设备闪络事件发生在雾天,其余的都发生在雨天,发生的时间也就在暴雨或者大雨的刚刚开始的前期时间。
1.3发生频率最高的变电设备是电流互感器从抽取的50台瓷套闪络设备事故中经过数据统计在电流互感器上发生闪络事件的就有36台,占总数的80%以上。
在统计共计52台污闪设备中包含母线支柱、电流互感器、变压器、避雷器、刀闸在内的设备中,发生大型套磁闪络事故的占47台,占发生事故总设备台数的90%以上。
从统计数据上看,闪络事故多发的变电设备是大直径套管(电流互感器)、进口设备(日本产品)和满足于GB.311-83《高压输变电设备的绝缘配合》的各项绝缘要求、变电设备之前从未发生过污闪事件、一些设备外绝缘爬电比距的污秽等级是经过标准选择了的、一些设备的外绝缘结构参数完全符合IEC-815《绝缘子污秽条件选用导则》的标准、多发于久旱后的突然降雨。
绝缘子常见故障、原因与处理(高铁变电设备检修)
现象:绝缘子闪络或放电 处理:绝缘子闪络或放电可能危及瓷瓶安全,应停电进行清 扫或更换处理。
02 绝缘子破裂
现象:绝缘子破裂 处理:绝缘子破裂,一般情况应更换绝缘子,并确认消除外 力的作用。
03 绝缘子瓷釉剥落面积过大
现象:绝缘子瓷釉剥落面积过大 处理:绝缘子瓷釉剥落面积过大,应加强巡视检查,停电更 换处理。
绝缘子常见故障、原因与处理
目录
CONTENT
01 绝缘子闪络或放电 02 绝缘子破裂 03 绝缘子瓷釉剥落面积过大
前言
绝缘子由于环境污染,常常会导致瓷绝缘表面累积大量污秽 物,一旦遇到毛毛雨、大雾和下雪天气,瓷绝缘表面就会受 潮,导致表面泄漏电流大增,严重时造成闪络,绝缘子绝缘 下降。
Hale Waihona Puke 01 绝缘子闪络或放电
线路绝缘子污闪事故原因分析及预防措施
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald37在当前阶段中,社会对电力能源的要求不断地增加,电网系统的覆盖面积逐渐加大,在这种情况下,输电线路就会常常出现污闪的问题,对整个电网的安全运行带来了严重影响。
所谓的污闪,就是在输电线路正常的运行过程中,绝缘子的表面上存在着杂质,在潮湿的情况下,就会将杂质中可溶物质进行溶解,使绝缘子的表面出现一层导电膜,大大地减弱了其绝缘性,在电场力的影响下,绝缘子处就会产生剧烈的放电现象。
因此,加强对线路绝缘子污闪事故原因分析及预防措施具有重要的意义。
1 线路绝缘子污闪事故原因分析1.1 杂质的种类在绝缘子出现污闪事故时,通常都是有杂质引起的,根据不同的划分形式,可以将杂质进行不同的划分,在划分时一般有以下两种划分形式。
1.1.1 杂质来源的划分在杂质产生的过程中,有很多的来源,而能够对绝缘子造成影响的杂质,一般是由以下3种来源造成的。
第一种是自然杂质,这一类杂质是指在产生的过程中,没有人为的干扰,在自然条件下出现的,如,在风量较大的地区,就会吹起地面上的尘土,当其落到绝缘子上,就形成了自然的杂质;第二种为工业杂质,在我国经济的发展过程中,火电厂、炼焦及焦炭等工业一直处于主要的地位,在其生产的过程中,不仅会出现大量的烟尘,而且还会产生大量的粉尘,这些污染物在飘散的过程中,就会有一部分落到绝缘子上,从而形成了工业杂质;最后一种为生活杂质,随着科学技术的不断发展,以及人们生活水平的不断提高,汽车成为了主要的交通工具,在汽车行驶的过程中,就会排放出很多尾气。
而且,在农村种植的过程中,会产生出大量的秸秆,为了将其消除,大部分是使用燃烧的方式对其进行销毁,这时也会产生大量的粉尘。
当这些生活中出现的粉尘落到绝缘子上时,就会形成生活杂质[1]。
1.1.2 杂质形态的划分在物体的形态中,一般分为3种,分别为固态、液态以及气态,因此,根据杂质的形态对其进行分类时,也可以将其分为3种。
500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施
500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施发布时间:2021-11-17T06:25:17.679Z 来源:《新型城镇化》2021年21期作者:贾婧璇[导读] 覆冰是一种受温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及环境风等因素决定的综合物理现象,根据大气条件和环境参数的不同,覆冰可以分为雨凇和雾凇两种类型。
国网山西省电力公司输电检修分公司山西省太原市 030000摘要:覆冰是一种受温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及环境风等因素决定的综合物理现象,根据大气条件和环境参数的不同,覆冰可以分为雨凇和雾凇两种类型。
与雾凇的干增长方式相比,雨凇的湿增长方式经常造成导线和绝缘子覆冰程度的差异。
湿增长条件下,过冷水滴具有一定的流动性,不容易在导线上堆积,但容易形成冰凌,从而增加绝缘子的桥接程度。
因此在雨凇覆冰时,绝缘子的覆冰厚度可能并不严重,但形成了严重的桥接,短接了绝缘子空气间隙,从而造成了线路覆冰闪络。
本文以蒙东地区某500kV输电线路为例,对覆冰闪络故障进行分析,并制定相应的防范措施。
关键词:500kV输电线路;覆冰闪络故障;原因分析及防范措施1. 500kV线路覆冰闪络故障情况大兴安岭原始森林茂密,地理环境复杂,且微地形、微气象环境居多,气候变化多样。
每年秋冬、冬春换季时节,常常会因内陆暖湿气流与西伯利亚的寒流对撞,形成冰冻雨雪天气,导致输电线路导、地线覆冰,轻者造成导、地线脱冰跳跃,重者造成相间短路故障跳闸,给输电线路运行带来极大困难。
1.1故障现象2018-04-14T05:00,某500kV线路两侧开关跳闸,L2相(左边相、迎风侧)故障,重合闸动作、重合成功,保护正确动作。
运维人员在376号直线杆塔绝缘子上、下均压环上发现了明显的放电烧伤痕迹(见图1),且376号杆塔至红城开关站间距离与故障测距相符,确认376号直线杆塔上发现的放电点为本次故障点。
1.3故障时段天气情况故障当日,受冷空气影响,兴安盟地区出现雨夹雪并伴有沙尘暴恶劣天气,持续时间为1d。
500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施
500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施内蒙古自治区呼和浩特市 010100摘要:覆冰积雪是美丽的自然现象。
然而。
对于输电线路。
覆冰则是一种自然灾害。
严重覆冰会引起输电线路机械和电气性能降低。
覆冰对输电线路机械和电气性能的影响导致覆冰事故频繁发生,已严重威胁了中国电力系统的安全运行,并造成了重大的经济损失和社会影响。
我国经济发展迅速,城市建设发展越来越快,优质电能能否得到正常的供应在国家发展,国民生活是否舒适等方面中占有举足轻重的地位。
而做好 500kV 架空输电线路防冰闪故障工作,是现阶段远程输电工作中迫在眉睫的任务,做好这项工作,才能有效降低事故的发生机率,避免对电能的浪费,对国家资源的浪费,同时也能够保护工作人员的生命安全。
关键词:500kV 架空输电线路;防冰闪;故障我国能源集中分布在西南、西北区域,远离东部经济中心,采用特高压交流输电技术,能实现远距离、大容量的电能传输。
为了缓解我国负荷中心和发电能源分布不均衡、输电容量日益提高和线路走廊日趋紧张的问题,我国需大力发展特高压交直流输电。
近年来,国家电网公司从我国能源战略高度出发,综合分析我国能源分布、能源传输需求和发展变化趋势,确定了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网。
特高压输电线路具有输送容量大、送电距离远、输电损耗小、节省线路走廊等优点。
在我国海拔比较高的地区,尤其是在水系流域发达、地形复杂的山区,冬季覆冰闪络事故较为普遍。
一、冰闪形成的原因1、绝缘子串发生在积雪的前后,这时候线路很有可能会被覆冰,温度回暖以后冰融化,大量杂质因为冰释集中到表面,导致外面线路的绝缘性能下降。
水滴冻结过程中溶解的导电杂质还具有“晶释效应”,不管什么样的聚集方式水的杂质在冻结的过程都会被排出晶体外面,融冰之后,杂质的导电物质也会快速进入水膜,导致水膜的导电率提高,绝缘子串的闪络电压降低。
导致绝缘子覆冰闪络的主要原因之一是伞裙被冰棱桥接导致爬距失效。
500kV输电线路耐张塔跳线合成绝缘子串冰闪故障分析及治理项目研究44
500kV输电线路耐张塔跳线合成绝缘子串冰闪故障分析及治理项目研究摘要:本文通过对耐张塔跳线绝缘子串冰闪故障分析,并对该项目进行防冰闪改造,提高500kV桂山乙线的防冰能力,避免发生冰闪故障,确保线路设备安全稳定运行,提高供电可靠性。
关键词:500kV输电线路;冰闪故障;施工;防冰闪改造一、综述本文所研究500kV超高压输电线路概况500kV桂山乙线起于500kV桂林变电站,止于500kV贤令山变电站,全线紧凑设计,超高压输电公司柳州局管辖范围线路导线型号为6×LGJ-300/40、4×JLHA1/G1A-630/45、4×LGJ-630/45,地线型号为GJ-80、GJ-100、JLB40-150、JLB23-120、OPGW-120、OPGW-145,所辖线路途经覆冰区段长约9.5公里,最大设计覆冰厚度30mm,其主体线路投运于2008年,运行年限20年。
历年线路防冰闪改造情况:无。
二、超高压输电线路冰闪故障案例情况分析2008年冰灾后,桂山乙线经过一系列冰改加固,线路防冰能力加强,近年覆冰期间,线路无杆塔受损现象,防冰加固改造取得成效。
2015年02月02日,桂山乙线056#塔位跳线串在脱冰时发生冰闪,线路跳闸。
现场天气:阴天、大雾,气温2-4℃。
故障查寻情况:柳州局运维人员正在桂山甲线060#开展覆冰巡视时,听到同走廊桂山乙线054#-057#方向传来爆炸声音,因现场大雾影响视线未能确定声响是否来自线路。
待天气好转后,班组人员通过带电登塔检查,发现056# A相(左线)跳线中间串合成绝缘子塔头金具、导线端均压环、导线及普通架空地线的放电间隙均有明显放电痕迹(见附图)。
综上判断056#为本次故障塔号。
从杆塔的地理位置及周围地形来看,056#杆塔所在地形为山区(海拔678.2米),设计覆冰厚度20mm。
故障为杆塔的A相(左线),跳线中间串合成绝缘子塔头端、导线端均压环均存在放电痕迹(直径约30-40mm);跳闸时间段052#-058#塔上正在落冰,从现场巡视、覆冰预警系统后台监测数据,合成绝缘子塔头、导线端均压环、架空地线放电间隙均有放电灼伤痕迹等现象进行分析,判定故障为绝缘子上自然融冰期间造成闪络所致。
500kV主变高压侧断路器闪络保护配置分析及应用
500kV主变高压侧断路器闪络保护配置分析及应用摘要:由于发变组检修后采用冲击变压器带电,再利用GCB并网的方式易对变压器造成损坏,减少变压器使用寿命,目前电厂多采用发电机带主变零起升压后,利用主变高压侧断路器进行并网。
通过对主变高压侧断路器闪络保护的分析及在梨园电厂实际的应用,主变高压侧断路器闪络保护的配置能够灵敏、全面反映故障并快速消除,保障了机组及电网的安全稳定。
关键词:500kV;主变高压侧断路器;闪络保护配置引言:发变组进行并网前和解列后,断路器两侧分别为系统侧和发变组侧两个非同期系统,因此断路器断口具有电压差,断口电压随两侧电动势的角度差δ变化而变化,当δ=180°时,断口电压最大,达到两倍额定运行电压,易造成断口闪络。
闪络产生的电弧会造成灭弧室绝缘下降继而诱发接地故障,引起事故扩大。
断路器闪络产生的负序电流流经发电机时,还会在转子表层感应出100Hz的高频电流,可能造成转子表层过热,降低转子绝缘水平,威胁发电机的安全稳定运行。
因此,发变组接入220kV及以上系统时应配置高压侧断路器闪络保护,迅速排除断路器闪络故障。
因设计、运维人员对断路器闪络保护原理掌握不足,闪络保护误动事件时有发生。
本文通过分析一起断路器闪络保护误动事件,提出相应整改措施,加深设计、运维人员对断路器闪络保护的理解,为设计与检修维护提供参考经验。
1我国500kV主变高压侧断路器闪络保护配置1.1断路器闪络保护配置除了只采用GCB并网或只采用主变高压侧断路器并网(未安装GCB)的电厂。
还有部分安装了GCB的电厂(如梨园电厂)既可采用GCB并网,又可采用主变高压侧断路器并网,正常并网操作采用GCB并网,GCB同期装置故障时或者主变检修后机组带主变零起升压时也采用主变高压侧断路器并网。
考虑电厂各种并网方式,建议闪络保护配置及出口方式如下:1)对于只采用GCB并网的机组,可不配置主变高压侧断路器闪络保护。
2)对于未安装GCB,只采用主变高压侧断路器并网的机组,应配置主变高压侧断路器断口闪络保护,闪络保护动作后灭磁启动失灵,失灵保护跳相邻开关隔离故障[1]。
500kV输电线路绝缘子串冰闪及防治措施分析
全桥 接 , 冰 类 型 是 坚 硬 透 明 的雨 凇 . 缘 子 覆 冰 覆 绝 厚 度 达 1 5mm. 塔 覆 冰 厚 度 达 2 铁 5mm。 冰 密度 覆
表 面存在 积污 ,以及 在绝缘 子表 面 覆冰 时 的晶释效
应, 当绝缘 子 串融 冰期表 面 出现导 电水膜 时 . 水膜 的
合 不 成 功 ,2 4 O:4磁 湖 变 试 送 不 成 功 :2 O 2 :5磁 湖
变再 次试 送 不 成功 , 障 相转 为 A 相 。故 障 巡视 发 故 现 磁南 线 3 2号 、4 4 3 3号 塔 绝 缘子 串迎 风 面 冰 凌 完
国 内外 大 量研 究 表 明口 雨 凇 覆 冰 的绝 缘子 的 阚: 闪络 电压最低 。 0 V磁 南线 3 2号 绝缘 子 串是雨 5 0k 4 凇覆 冰 , 迎风 面绝缘 子 串冰凌 全部 桥接 。 其 由于覆冰
Ke o d :ii g i s lt rs i g f s o e y W r s cn ;n u a o t n ; a h v r r l
O 引 言
20 0 8年初 。 江西省 遭 受历史 上 罕见 的 冰雪 灾 害 天气 , 致线 路发 生严重 覆 冰 。 导 导线 覆 冰厚度 最大达 7 ~ 0mm, 大超 过 了其 l ~ 0mm 的设 计 抗 冰能 0 8 大 0 2
安全 面临 前所未 有 的严峻 考验
在 2 日除冰 时发 现 3 2号塔 B相 双 串并联 的 4 4
靠 近小 号侧 的第 1片 、 2 第 5片 、 2 绝缘 子和均 第 7片 压 环 都有 闪络 放 电烧 伤 的痕 迹 。 B相靠 近 大 号侧 的
第 1片 绝缘 子 钢 帽也 被 电弧 烧 伤 .4 3 2号 A 相小 号
输电线路绝缘子污闪原因分析及预防措施
输电线路绝缘子污闪原因分析及预防措施摘要:近年来,随着经济发展,环境污染日益严重,绝缘子污闪事故也逐年增多,这严重影响了电力系统运行的可靠性。
尽管国内外学者通过对绝缘子污闪特性的进行了一定研究,但绝缘子污闪事故仍时有发生,而据统计,电网中发生的事故次数中,虽然绝缘子的污闪事故次数少于雷电所引起的绝缘闪络,但其所造成的损失却是最严重的。
因此对绝缘子表面污秽引起的闪络还需做进一步研究,这对准确地指导外绝缘配置的选择以及进一步优化防污闪措施有深远的意义。
关键词:绝缘子;污闪;外部原因;内部原因;措施引言近十几年来,随着我国经济的快速发展,环境破坏也日趋严重,大气污染不断恶化。
输电线路绝缘子长期暴露于各种不同的复杂环境中,极易发生污闪事故,从而影响整个地区电网的安全。
因此,绝缘子的防污闪对提高输电线路运行的安全可靠性具有重要意义。
本文对污闪形成机理进行了深入探究,提出了相关的预防措施。
1 污闪形成机理分析防污闪要从污闪形成机理分析,针对其发生的原因采取相应的措施,达到根本性治理的目的。
输电线路长期处于露天下运行,绝缘子在外加电压后对周围的污染源具有一定的吸附性,其表面会粘附周围空气中的各种污秽物质。
这些污秽物质在天气干燥时其导电性能并不强,不会影响输电线路的安全运行,但一旦遇上大雾、晨露、毛毛雨、雨夹雪等潮湿天气,污秽层中的电解质湿润后,绝缘子表面的电导率将急剧上升,这时,绝缘子表面会有泄漏电流流过,输电线路的绝缘性能也随之大大降低。
在电流热效应的作用下,污秽层表面被烘干并沿着干带产生沿面放电,最终导致整个绝缘子串闪络[1]。
绝缘子污秽闪络发生的原因及机理非常复杂,并不是简单的空气间隙的电击穿过程,而是一种与电能、热能、化学及时间等因素有关的热击穿过程。
在正常运行电压下,只有绝缘子表面堆积一定量的污秽、外部环境温度及湿度达到某定值时,才可能发生污闪。
总的来说,绝缘子污秽闪络放电是涉及电、热和化学现象的复杂变化过程。
基于500kV SF6气体绝缘CT外绝缘闪络典型故障分析
基于500kV SF6气体绝缘CT外绝缘闪络典型故障分析摘要:文章首先介绍某 500kV 变电站CT结构特点,通过故障发生过程现场检查及试验分析故障原因,最后提出相应处理措施及建议。
关键词:500kV;SF6;CT;闪络;故障1 引言电流互感器(Current transformer 简称CT)的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。
由于SF6气体具有优良的电绝缘性能,因此随着系统电压的不断升高,SF6气体绝缘 CT 的使用量不断增加,这些 CT 在运行中可能发生各种故障。
本文中笔者对广东电网一起 500kV SF6气体绝缘 CT 外绝缘闪络的典型故障进行了介绍,结合该类型CT 的结构特点分析了故障原因,指出局部场强畸变是此次故障的主要原因。
2 CT结构特点广东电网某500kV 变电站内全部采用某合资互感器公司生产的SAS550 型CT,该型 CT 采用倒置式结构,SF6气体绝缘,与传统油浸式 CT 相比具有绝缘特性稳定、维护简单、抗动热稳定能力强和寿命长等优点。
该型 CT 所有的二次绕组封装在一个空心圆柱形铝罩内形成一个整体,铝罩用来改善电场的均匀分布,且通过二次引线的保护管直接接地;一次导线由两根铜导电杆组成,且与铝壳绝缘,通过其端部的串、并联装置(在铝壳 1 的外面)实现两根一次导电杆实行串并联;两根一次绕组的导线封装在一个圆柱形的铝管内,铝管同样是起均匀电场的作用,铝管与铝壳金属联结。
绝缘支承杆(共 4 根)一端接二次绕组的外壳(即接地),一端接铝支承座上(即承接运行电压),所以绝缘支承杆承受全部的运行电压。
3 故障过程该 500kV 变电站 2011 年投运以来设备运行一直正常,2016 年 4 月对所有 CT进行了红外测温及SF6气体湿度、纯度、分解物及检漏等带电检测,均未发现异常。
2016 年 5 月 1 日 15 时 05 分,该 500kV 变电站内 5013、5022、5031、5032、5033、5042 和 5053 开关跳闸,造成 500kV Ⅱ母失压。
500KV 并网电厂断路器断口闪络保护误动作分析
500KV 并网电厂断路器断口闪络保护误动作分析摘要院通过针对一起发电机断路器闪络保护误动故障原因的分析,并结合发电机断路器闪络保护在实际应用中发现的问题和存在的缺陷,提出整改措施和方案,明确断路器断口闪络保护在运行及检修期间的注意事项。
Abstract: Through the analysis of the flashover protection misoperation of a dynamo breaker fracture, and combined with the existingdefects of the flashover protection misoperation of a dynamo breaker fracture in practical application, the paper puts forward rectificationmeasures and solutions, clears the matters needing attention during operation and maintenance.关键词院闪络保护;继电保护;动作Key words: flashover protection;relay protection;action中图分类号院TM561 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)01-0033-030 引言在大型发变组并网过程中,断路器断口电压随待并发电机与系统等效发电机电动势之间角度差啄的改变而不断变化,当啄越180毅时其值最大,有两倍运行电压作用于断口上,形成断口闪络事故隐患,在发电机刚退出运行时也可能发生此类事故。
断口闪络不仅给断路器本身造成损坏,并且还可能引起开关灭弧室绝缘水平降低而诱发接地故障,引起事故扩大,破坏系统的稳定运行。
此外,断口闪络一般是在一相或两相上发生,这不仅会对发电机产生有危害的冲击转矩,还会产生负序电流,在转子上引起附加损耗,严重威胁发电机的安全。
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500KV变电站绝缘子闪络的问题分析及处理
摘要】张家口发电厂塔山分厂针对某厂发生500kV升压站接地刀闸绝缘子闪络
造成掉闸事故,通过对故障分析,最终确定故障产生的原因, 并采取了相应的措施。
【关键词】斗闪络、污闪、湿闪、PRTV涂料
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:ISSN1004-1621(2013)07-014-02
1 概述:
在高电压作用下,气体或液体介质沿绝缘表面发生破坏性放电。
其放电时的
电压称为闪络电压。
发生闪络后,电极间的电压迅速下降到零或接近于零。
闪络
通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化,损坏表面绝缘. 沿绝缘体表
面的放电叫闪络。
而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。
沿面放电:沿绝缘子和
空气的分界面上发生的放电现象。
闪络:沿面放电发展到贯穿性的空气击穿称为
闪络[1]。
2 事故案例:
2011年4月1日某发电厂发生500kV II母线接地刀闸绝缘子闪络造成II母线
掉闸事故,当时厂内有7台机组运行,全厂总出力210MW,负荷分别送到500KV 侧两条母线,并由沙南一、二线送出,由于II母线事故掉闸,运行方式发生改变,导致单条母线运行,机组及变电站设备安全运行系数大大降低。
3 事故原因:
3.1 当天持续降雪时间达10个多小时,由于当时的环境温度在零上,雪落到
支柱瓷瓶上,一部分雪慢慢化,融化后的水又在瓷瓶伞裙之间形成小冰柱,造成
瓷瓶伞裙之间绝缘距离降低,随着雪的慢慢积累、融化、结冰最后导致瓷瓶绝缘
击穿,发生闪络接地,母线对地放电保护动作掉闸。
3.2 母线接地刀闸支柱瓷瓶产品投运时间早,制作工艺落后,防污等级低,
瓷裙也不是防污等级高的大小伞裙(爬距较大)。
此型号瓷瓶已不能有效的防止
雨季闪络事故的发生。
所以,防止污闪和湿闪是首要的问题。
4 塔山分厂所处现状:
张家口发电厂塔山分厂区域污秽等级为三级,绝缘子选购时均适用于三级污
秽等级区域,但是考虑到电厂的安全、可靠性要求较高,所以应满足四级污秽等
级对绝缘子爬距的要求,即爬距应大于等于17050mm。
4.1 爬电距离简介:
高压绝缘子爬电距离是指正常承受运行电压的二电极间沿绝缘件外表面轮廓
的最短距离, 绝缘子爬电距离一般以公称值表示。
绝缘件表面如被覆半导电釉, 也
包括在爬电距离之内。
多元件串接或叠接的绝缘子, 其爬电距离为各元件爬电距
离之和。
4.2 爬电距离计算方法原理
表2 标准伞爬距计算结果
如果伞倾斜角和各个半径符合图3 和表1 , 但伞伸出不是上述标准值(即25 ~85 mm)的13 个数值) , 一个办法是按公式计算爬距, 另一个办法是内插, 用回归方程, 将爬距与伞伸出户联系起来, 这种计算还可适用于使用部门, 当用户知道制造厂的伞裙尺寸是符合标准的情况下, 只要量出伞伸出P ,就可以大致算出绝缘子的爬
电距离。
为此, 我们将表2的爬距值算出, 和与伞伸出P 的回归方程给出如下:
括号内r 表示相关系数。
其图解见下图:
图3 一个标准伞的爬距
与伞伸出P的关系
回归计算误差不超过0.6 %,
回归计算误差不超过1.8 写。
因此净增爬距回归计算是可以接受的, 而回归计算可以用在不重要的场合(估算用)[2]
5 塔山分厂采取的防范措施如下:
5.1 500kV升压站棒式支柱绝缘子为ZSW-550/14K-3型,为耐污型绝缘子,公
称爬距为13750mm,伞裙形状为大小伞,并全部喷PRTV防污闪涂料,可有效防
止污闪和雨雾造成的湿闪。
5.2 升压站悬式绝缘子有XP3-70和XP3-160两种类型,均为耐污型悬式绝缘子,公称爬距分别为14000mm和14400mm,伞裙形状为大小伞。
在环境较为恶
劣的空冷下方爬距提升为17600mm,并且加装了硅橡胶伞裙增爬,喷PRTV防污
闪涂料增加防污闪能力。
5.3 隔离开关、断路器、避雷器等设备的绝缘子均为耐污型大小伞裙绝缘子,公称爬距13750mm,全部喷PRTV涂料增加防污闪能力。
6 防范措施:
6.1 定期对绝缘子进行试验分析。
6.2 结合设备春检预试工作,对已经喷PRTV涂料的绝缘子开展憎水性试验,
并检查涂料有无脱落、绝缘子有无破损情况。
硫化硅橡胶PRTV涂料具有优于RTV防污闪涂料的憎水性及憎水迁移性,同
时具有一定的憎油性和良好的不粘性。
在恶劣气候条件下,沿潮湿脏污绝缘子表
面会出现连续水膜而发生闪络。
当涂敷PRTV涂料后由于其具有憎水迁移性,使
污层表面也具有憎水性,污层表面只存在有不连续的小水珠,而不会被浸润、连片.PRTV涂料可以大幅度提高电力输变电设备外绝缘污闪电压,可使其提高到200%.
涂料表面具有憎水性,因而有效的防止了水泥及化工污秽在其表面结垢,因
而可广泛适用于各种自然、工业环境。
6.3 严格按周期测试绝缘子的盐密和灰密,掌握污秽状态。
6.4 近年来极端恶劣天气频繁出现,对电力设备外绝缘的考验也更加严峻,
虽然目前塔山电厂变电设备外绝缘采取喷防污闪涂料的措施提高了防污等级,但
是除发电机出口处悬式绝缘子外,其他绝缘子都未加装硅橡胶伞裙为了应对极端
天气状况,张家口塔山分厂预想在升压站开关、刀闸、互感器、套管等设备绝缘
子以及站内所有棒式支撑绝缘子、悬式绝缘子上加装硅橡胶伞裙以达到增加爬距,防止雨闪的作用,提高变电站安全运行的可靠性。
伞裙的安装片数需要请电科院
进行分析、设计。
参考文献:
[1] 周泽存,沈其工,方瑜,王大忠,《高电压技术》,2007.
[2] 丘志贤,《绝缘子的爬电距离、表面积、体积及形状因数的计算》,1998.。