关于复合绝缘子老化寿命预期的研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｉｅｓ， ｂａｔｃｈｅｓ， ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ａｇｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ������ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｌａｒｇｅ ｂａｔｃｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ， ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ ａｒｅ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏｖ⁃ ｉｎｃｅ������ Ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ａｎｄ ｌｉｆｅ ｅｘｐｅｃｔａｎｃｙ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ������ Ｉｔ ｐｒｅｄｉｃｔｓ ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｒｉｓｋ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ ａｎｄ ｒｅ⁃ ｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ； ａｇｉｎｇ； ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ
外观检查
７９
７１
４５
憎水性测量
７９
７１
２８
污秽度测量
４０
３８
Hale Waihona Puke Baidu
１８
陡波冲击
１４
１６
６
机械破坏
２４
１２
６
１������ ３ 试验结果分析
ａ������ 外观检查情况
２０１８ 年
第 ３９ 卷第 ９ 期
郭祎珅， 等： 关于复合绝缘子老化寿命预期的研究
１５
对所抽样的复合绝缘子均进行外观检查、 憎水 性测量， 按比例进行污秽度测量、 陡波冲击电压试 验和机械破坏试验。 各试验项目检测的绝缘子数量 见表 １。
表 １ 试验数量情况表
项别
６６ ｋＶ
２２０ ｋＶ
５００ ｋＶ
部分绝缘子护套出现孔隙或破损， 甚至有的绝缘子 的芯棒腐蚀严重［１］ 。 因此， 调查、 总结辽宁省输电 线路复合绝缘子的使用情况及老化规律， 对投运年 代不同、 使用地区不同、 气象条件不同的绝缘子， 根据型号进行分类和评估， 以多年数据为基础， 结 合算法形成数学模型， 评估辽宁省内线路复合绝缘 子的寿命， 对提高电网安全运行具有重要意义。
摘要： 对辽宁省内不同厂家、 不同批次、 不同型号、 不同年代的复合绝缘子的电气性能、 机械性能等进行系统试验分 析。 经过试验发现， 全省在运复合绝缘子的老化原因存在多种因素。 通过建立复合绝缘子老化状态与工艺、 运行环 境、 年限等的模糊控制模型， 研究复合绝缘子老化趋势和寿命预期， 预测复合绝缘子损坏风险， 减少复合绝缘子故障 发生。 关键词： 复合绝缘子； 老化； 试验分析 ［ 中图分类号］ ＴＭ２１６ ［ 文献标志码］ Ａ ［ 文章编号］ １００４－７９１３（２０１８）０９－００１４－０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｅｘｐｅｃｔｅｄ Ｌｉｆｅ Ｅｘｐｅｃｔａｎｃｙ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
ＧＵＯ Ｙｉｓｈｅｎ１， ＧＵＡＮ Ｈｕａｎｘｉｎ１， ＬＩＵ Ｇａｎｇ２， ＺＨＵ Ｙｉｄｏｎｇ２， ＺＨＥＮＧ Ｗｅｉｇａｎｇ２
（１������ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ， ｌｉａｏｎｉｎｇ １１０１３６， Ｃｈｉｎａ； ２������ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｓｈｅｎｙａｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１０００６， Ｃｈｉｎａ）
东北电力技术
２０１８ 年
１４
ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
第 ３９ 卷第 ９ 期
关于复合绝缘子老化寿命预期的研究
郭祎珅１， 关焕新１， 刘 刚２， 朱义东２， 郑维刚２
（１������ 沈阳工程学院， 辽宁 沈阳 １１０１３６； ２������ 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院， 辽宁 沈阳 １１０００６）
１ 复合绝缘子试样试验
１������ １ 复合绝缘子试验选型 分析复合绝缘子劣化问题时， 也需考虑复合绝
缘子劣化的外部影响因素， 包括电场分布、 运行外 部环境、 制造加工工艺、 运行时间等， 并尽量增加 样本数 量， 类 型 覆 盖 全 面， 并 依 据 ＤＬ ／ Ｔ ８６４— ２００４ 《 标称电压高于 １ ０００ Ｖ 交流架空线路用复合 绝缘子使用导则 》 标准进行试验， 共计选取 ３０８ 支复合绝缘子。 １������ ２ 复合绝缘子选型情况
２０ 世纪 ５０ 年代， 部分发达国家开始研究和使 用复合绝缘子， 其伞裙和护套采用三元乙丙橡胶、 聚四氟乙烯和混合橡胶等材料。 ７０ 年代后， 这些国 家出现了以硅橡胶为外绝缘材料的绝缘子， 复合绝 缘子技术被认可并逐渐发展起来。 中国在 ２０ 世纪 ８０ 年代初开始使用复合绝缘子， 尽管起步比较晚， 但 发展十分迅速， 目前已经在大部分污秽严重地区和 许多新建输电线路上广泛使用。 目前， 国内外对复 合绝缘子老化状态评估还没有统一标准， 老化状态 评估方法多种多样， 各有其优缺点， 难以形成统一 的老化指标。 辽宁省区域挂网运行绝缘子老化情况 的系统性研究较少， 没有大量集中地区的运行中绝 缘子的抽检数据。 特别是针对辽宁地区独特的气候、 环境特点下， 不同复合绝缘子老化状态的研究则更 少。 ２０１１ 年以来， 国网辽宁省电力有限公司电力科 学研究院针对送检的 ３００ 多支复合绝缘子系统性进 行憎水性试验、 机械性能试验、 电气性能试验和外 观检查试验， 发现绝缘子存在伞裙破损、 脆化现象，