一起500 kV罗百Ⅰ线合成绝缘子串断裂原因分析

为了改善合成绝缘子生产及其运行维护,通过多种试验分析一起500 kV罗百Ⅰ线合成绝缘子断裂原因,结果表明,该绝缘子并非脆断,而是界面区域长期局部放电加剧芯棒和护套的蚀损与老化所致。基于分析结果,对如何做好复合绝缘子运行工作提出了建议和意见。     

复合绝缘子断裂原因分析及缺陷评价方法

为了调查南方电网中复合绝缘子在运行过程中发生断裂的原因,对交流500kV线路断裂复合绝缘子进行了外观观测、材料试验和解剖试验3方面的分析研究,结果表明该绝缘子界面粘接质量较差,芯棒与护套界面发生局部放电,造成芯棒与护套的老化与蚀损。在长期局部放电作用下,护套表面形成蚀孔,潮气进入后,加剧芯棒和护套的蚀损与老化,最终发生断裂。为评价芯棒和护套的粘接性,提出了一种新的5等级评价方法,并对该线路同批次6支绝缘子进行了分级评价。通过分级评价,可看出复合绝缘子芯棒与护套之间的粘接性与2个因素有关:绝缘子生产过程中界面的粘接质量和长期的高场强作用。     

复合绝缘子护套-芯棒界面异常老化特征及原因分析

护套-芯棒界面是复合绝缘子内绝缘的重要组成部分,与复合绝缘子的异常运行缺陷、故障密切相关。本文针对一起发热的500kV运行复合绝缘子进行深入分析,结合多种表征技术对护套-芯棒界面老化特征进行了研究。结果表明：界面处护套的老化受其所在位置电场强度的影响显著。有异常温升或放电处的硅橡胶护套和环氧玻纤芯棒粘接良好,但界面处都...     

500kV输电线路复合绝缘子断裂事故分析

本文以湖南某500kV线路复合绝缘子断裂事故为例,描述了复合绝缘子护套破损、芯棒蚀损的形貌特征,并对造成故障的可能原因进行了分析。结合运行经验及试验论证,认为端部缺陷是导致该复合绝缘子断裂的主要原因,并对复合绝缘子的运行维护等工作阶段提出了建议。     

芯棒快速老化导致的500 kV输电线路复合绝缘子芯棒断裂故障分析

为了分析一起运行12年的500 kV输电线路复合绝缘子断裂故障,对故障绝缘子和同塔非故障绝缘子进行试验分析,解剖检查整支绝缘子,开展伞裙憎水性分级、硬度试验和芯棒应力腐蚀、染料渗透试验、带护套水扩散试验,并对芯棒材料进行了显微形貌观察和微区成分分析。故障相绝缘子高压端护套穿孔开裂、芯棒材料严重老化,伞裙试验表明,虽然硅橡胶表面存在粉化老化现象,但憎水性和硬度仍符合运行标准,应力腐蚀试验显示故障相和非故障相芯棒均为耐酸芯棒,染料渗透验、带护套水扩散试验表明故障相绝缘子高压端存在芯棒材料劣化和界面粘接失效,进一步的显微形貌分析显示芯棒材料中的环氧树脂基体分解、玻璃纤维老化受损严重,芯棒材料存在明显快速老化现象。护套与芯棒间界面失效是导致芯棒材料快速老化的主要原因,高压端局部放电导致环氧树脂基体加速劣化,失去对玻璃纤维包裹保护作用,劣化通道沿芯棒玻璃纤维和环氧树脂基体的薄弱界面发展,造成护套击穿,加速芯棒材料的老化,最终导致芯棒断裂故障。研究成果为今后类似绝缘子故障的诊断分析提供参考依据。     

湿热环境下水分侵入复合绝缘子压接界面路径研究

复合绝缘子是电网中的关键设备,在高湿高热的南方环境中,水分容易侵入复合绝缘子,有可能导致温升、机械破坏的事故发生。为研究湿热环境下水分侵入绝缘子压接界面的侵入路径,文中选取退役的复合绝缘子进行水煮试验和浸泡试验,并用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜和EDS元素分析等工具分析了未经处理的绝缘子高压端密封胶试样和经过处理的绝缘子低压端密封胶试样在空气界面、护套界面、金具界面上的老化程度。通过试验得出结论：密封胶护套试样在实际运行的过程中会和护套发生交联反应;高压端密封胶试样老化情况比低压端密封胶试样更为严重;金具界面试样老化比空气界面试样更为严重;水分侵入复合绝缘子压接界面的路径主要是通过密封胶的金具界面进入。     

输电线路复合绝缘子运行状态抽样检测试验

为了掌握在运复合绝缘子的运行性能变化情况,介绍了广东电网连续4年开展输电线路运行复合绝缘子抽样检测的情况,以及对其宏观性能进行的系统性试验检测情况,主要包括憎水性检查、机械破坏负荷、密封性能试验和带护套水扩散等。抽检结果表明:运行复合绝缘子机械性能和端部密封性能稳定,但界面粘接性、憎水性能和伞裙耐电蚀等性能发生较明显老化;复合绝缘子性能发生老化同运行年限有关,界面粘接性和伞裙耐电蚀性能在复合绝缘子运行超过8 a后下降较为明显;复合绝缘子界面粘接性下降,可能导致芯棒机械性能下降甚至造成断裂故障,应在运维过程中重点关注。     

合成绝缘子外护套加速老化的原因分析及建议

针对重污秽区合成绝缘子表面积污严重,使绝缘子局部温升过高,导致绝缘予外护套加速老化的问题.通过对重灰密度区运行的合成绝缘子进行温升和憎水性试验,分析加速绝缘予外护套老化的原因,提出重污秽区绝缘子选型及维护方面的建议.     

220kV沿海线路复合绝缘子异常发热问题原因分析

以沿海地区某220 kV运维交流线路出现较大面积复合绝缘子发热为背景,选取6支绝缘子样品进行复合绝缘子芯棒发热原因分析。对发热绝缘子及同塔的其他绝缘子进行了外观检查、试验分析,综合分析了发热原因。结果表明,绝缘子存在批次性芯棒-护套粘接不良,其中绝缘子发热位置芯棒-护套已完全脱离,芯棒-护套界面气隙受潮导致绝缘子发热。针对复合绝缘子产品使用和运维,提出了供相关运行单位参考的建议。     

复合绝缘子芯棒与护套交界面在水和高温作用下的老化特性

复合绝缘子的芯棒与护套之间的界面老化是造成复合绝缘子故障的重要原因之一,目前缺乏针对界面老化的专项研究。为描述界面在老化过程中性能的变化特性,该文提出界面在水和高温作用下的老化模型,模型认为界面老化包括微观缺陷的形成和扩展两部分,缺陷的扩展在老化过程中占据主要地位。此外,提出一种新的基于芯棒表面形貌分析的评价指标:界面图像老化率。为验证老化模型,采用硅橡胶绝缘子和一种新型脂环族环氧树脂绝缘子进行试验。试验通过水煮使含界面样品老化,对老化样品进行泄漏电流试验及芯棒–护套剪切分离试验,以界面电流、剪切强度、界面图像老化率作为评价界面性能状态的指标。研究结果表明:界面电流、界面图像老化率两种指标在界面老化过程中的变化符合老化模型描述的S型曲线规律,界面缺陷在老化中的扩展是导致界面迅速老化的原因;剪切强度用于评价界面性能的灵敏度较其他两种指标低;界面缺陷扩展指数是界面的固有性质,可用于界面耐老化性能的评价,可应用于不同类型的复合绝缘子;新型环氧绝缘子具有更好的界面耐老化性。     

500kV进口合成绝缘子芯棒脆断原因分析及对策

通过对一起合成绝缘子芯棒脆断事故的分析以及同批次运行的500 kv进口合成绝缘子的抽样试验,分析了合成绝缘子芯棒脆断的原因,发现该绝缘子芯棒脆断主要是由于端部密封不良及界面结构设计不合理,造成酸蚀并最终导致芯棒机械性能下降而发生脆断,同时,对该类运行中合成绝缘子的使用提出了相应的对策,以保证电网的安全可靠运行.     

交流500kV复合绝缘子内部缺陷对轴向电场分布的影响

复合绝缘子的芯棒和护套间的胶接界面贯通于绝缘子两端,是内绝缘的组成部分。一旦芯棒和护套粘接不紧密,在界面形成的间隙将畸变周围电场分布,高场强的长期作用将对芯棒机械性能造成影响。为了研究界面缺陷对电场分布的影响,以南方电网某交流500kV线路复合绝缘子断裂事故为研究对象,应用有限元分析软件ANSYS建立了该断裂复合绝缘子的整体模型和子模型,计算了芯棒表面存在缺陷时的电场分布。结果表明:气隙处电场强度增大,但不足以引发局部放电。水分渗入后,缺陷尺寸足够大时电场强度将会超过空气的击穿场强,导致局部放电,进一步加速界面粘接性的劣化;护套破损后内部芯棒暴露,芯棒蚀损使得机械性能降低,最终将引发断裂掉串。     

老化复合绝缘子界面性能试验检测方法研究

复合绝缘子的界面性能对其整体电性能具有重要影响。为找到一种能灵敏反映检测界面性能的检测试验方法,对较典型的挂网运行复合绝缘子进行了一系列试验研究,提出在水煮试验法的基础上,测量复合绝缘子水煮前后的直流泄露电流并进行对比,可灵敏反映其界面特性。相关试验结果显示,此方法对于检验复合绝缘子界面缺陷是有效的。     

高压输电线路合成绝缘子断裂机理研究

本文对国内高压输电线路合成绝缘子断裂机理进行了研究。提出了常见的合成绝缘子破坏形式，主要探讨了合成绝缘子断裂机理，并分析了广东省500KV惠汕线合成绝缘子断串事故的原因，提出了高压输电线路合成绝缘子生产应用的改进措施。     

硅橡胶复合绝缘子运行寿命的试验研究

为评估运行中硅橡胶复合绝缘子安全寿命,提高供电可靠性,从上海电网中实际运行的线路上,选取运行年限>10a的110kV硅橡胶复合绝缘子作为试验研究样品绝缘子,通过对其表面特性及工频和冲击电压的试验研究,并辅助硅橡胶材料的微观试验,分析和探讨硅橡胶复合绝缘子运行寿命特性、电气和机械性能的综合因子老化规律,评估运行中硅橡胶复合绝缘子安全运行状态。研究结果表明:在硅橡胶材料表面特性正常的情况下,其工频和冲击电压试验的干、湿闪电压较接近并与外绝缘结构有关;当硅橡胶材料表面特性老化时,其干、湿闪络电压出现差值,表现出与材料表面特性有关。     

电网运行中绝缘子的损坏原因及检测

目前，我国绝缘子市场正在走向多元化，这既是保障电网安全运行的需要，也促进了国产绝缘子制造质量的提高。章对线路绝缘子(盘形瓷绝缘子与玻璃绝缘子，棒形瓷绝缘子与复合绝缘子)、支柱绝缘子和大型绝缘子——套管(瓷套管、复合套管)在电网运行中的损坏原因进行了总结，列举了相应的典型事故，并给出相应的缺陷检测方法。     

X射线对复合绝缘子内部缺陷的透照检测和诊断

复合绝缘子因其质轻耐污强度高和易维护,在中国已挂网运行近千万只,但是复合绝缘子因其特殊性,传统绝缘子的检测方法对其并不完全适用,复合绝缘子的发展亟待新型检测技术的出现。笔者运用X射线透视检测技术对复合绝缘子进行透照能力验证并得到推荐参数后,利用该参数对伞套区、芯棒区、伞套与芯棒胶结面、金具区段等4大区域的模拟缺陷进行检测,对成批的复合绝缘子进行现场检测,所获X射线成像图上复合绝缘子内部结构直观可见、缺陷类型及其位置清晰可辨、护套厚度芯棒直径等可测。研究结果可作为X射线透视检测技术对复合绝缘子进行缺陷检测以及型式检测的实践参考依据。     

复合绝缘子内部缺陷的超声相控阵检测研究

为消除复合绝缘子内部缺陷对电网运行安全造成的隐患,针对小管径复合绝缘子缺陷检测,提出了一种基于超声相控阵的柔性水囊耦合检测方法。该方法采用硅橡胶薄膜与耦合装置实现了良好超声耦合,分别对平面硅橡胶、复合绝缘子护套与芯棒进行了检测实验。实验结果表明,对平面硅橡胶线性扫描优于扇形扫描,能够检测到0.8 mm的微小缺陷,为复合绝缘子伞群超声缺陷检测提供了新方法。对复合绝缘子护套和芯棒,扇形扫描优于线性扫描,护套最小可检测缺陷尺寸达到0.8 mm,芯棒达到1 mm,为复合绝缘子的在线检测提供了可能。