复合绝缘子断裂机理分析及建议

为了提高复合绝缘子生产及运行维护水平,深入分析复合绝缘子断裂机理。通过进行吸水性、渗水性及加速老化等多种试验,分析了一起500 kV线路复合绝缘子断裂原因。结果表明,该绝缘子断裂原因是其界面区域长期存在局部放电,加剧芯棒和护套的蚀损与老化所致。同时证明了对于微观界面质量差的复合绝缘子,水分会穿过其完好的硅橡胶护套材料进入存在缺陷的交界面,引发绝缘子老化。基于分析结果,提出在生产及运行维护中预防复合绝缘子断裂的建议。     

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。     

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。     

浙江省内复合绝缘子断串及芯棒击穿故障分析

复合绝缘子断串及芯棒击穿事故会对输电线路的安全稳定运行构成严重的威胁。文中对2016年以来浙江省内发生的复合绝缘子断串及芯棒击穿故障案例进行统计分析,包括故障概况、产品情况、故障形态、性能试验、故障原因以及相关建议措施等。结果表明,2016年以来浙江省内共发生8起复合绝缘子断串及芯棒击穿故障,包括6起酥朽断裂、1起脆性断裂及1起芯棒击穿。其中,脆性断裂主要为端部密封不良,外部潮气进入,并在长期高场强作用下产生的应力腐蚀所致;酥朽断裂主要为芯棒—护套粘接不良,在受潮、放电、机械应力共同作用下芯棒中环氧树脂基体降解、劣化所致;芯棒击穿为界面局部粘接不实,护套或端部密封破坏,水分沿界面或芯棒的缺陷进入内部,导致局部放电形成碳化通道,并逐渐发展为贯穿性击穿。针对上述统计故障,建议复合绝缘子采用耐应力腐蚀较好的无硼纤维耐酸芯棒,端部附件装配方式采用同轴多向压接,端部密封采用高温硫化硅橡胶注射密封,并保证芯棒—护套界面的粘接强度,同时在运维过程中加强对复合绝缘子的红外、紫外带电检测。     

复合绝缘子护套与芯棒界面粘接性及界面质量检测方法研究

为有效评价复合绝缘子护套与芯棒的界面质量,文中首先提出了一种护套—芯棒压剪试验方法,通过检测护套与芯棒的界面粘接强度对界面粘接性进行评判。对3支运行复合绝缘子不同位置的试样分别进行护套—芯棒压剪试验和解剖试验,结果表明护套—芯棒压剪试验可以有效检测护套与芯棒界面的粘接性。进一步研究护套与芯棒界面质量的检测方法,对水煮后的带护套芯棒试样先后进行改进的水扩散试验和护套—芯棒压剪试验,结果表明界面泄漏电流值和界面粘接强度,可以分别反映护套与芯棒界面的缺陷和粘接性。研究说明结合改进的水扩散试验方法与护套—芯棒压剪试验方法可以对护套与芯棒的界面质量进行有效检测。     

一起1000 kV输电线路复合绝缘子蚀损缺陷问题分析

为分析一起特高压1000 kV线路复合绝缘子蚀损缺陷的原因,通过红外测试、解剖、憎水性试验、等值盐密试验、渗透性试验及水扩散试验等手段对缺陷绝缘子开展了试验分析。结果表明,蚀损位置可产生发热,其发热幅值测试结果与蚀损严重程度、测试所在位置有关。复合绝缘子蚀损位置的伞裙-护套界面均存在气隙,蚀损严重区域气隙内部存在明显的放电痕迹。由此判断蚀损缺陷由复合绝缘子伞裙-护套界面存气隙引发,界面气隙在高场强作用下引起局部放电,长期作用逐步导致电蚀区域的产生和扩展。针对蚀损原因和发热特征,提出了后续运维检修措施建议。     

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。     

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...     

北兰线500kV合成绝缘子断串原因试验分析

运行的西门子 5 0 0kV合成绝缘子伞套、芯棒材料的各项试验和电场分布计算表明 ,造成伞套严重电蚀损和芯棒断裂的主要原因是伞套耐漏电起痕及电蚀损性能差 ,棒芯不致密且与护套间界面粘接不牢。同时提出今后选用合成绝缘子的建议     

广东地区高温发热线路棒形复合绝缘子劣化特性

为了揭示高温发热的线路棒形复合绝缘子的劣化特性,文中对广东电网江门供电局某220 kV故障绝缘子开展了研究。观察了该支绝缘子的外观形貌,在带电状态下进行红外、紫外检测。之后进行解剖观察,采用现代材料测试方法(SEM、XPS)对比了芯棒劣化处与正常处的材料特性,使用宽频介电谱仪对比测试了劣化处与正常处芯棒短样的电气参数。试验和解剖结果发现,该绝缘子护套表面有击穿孔,加压温升严重、外部有微弱放电。内部交界面处芯棒表面劣化已经从高压端延伸至中部。材料分析表明界面处芯棒受到了严重的放电破坏,环氧树脂发生裂解,玻璃纤维有断裂和蚀损现象,存在氧化分解、酸性液体侵蚀等劣化过程。此外,劣化处芯棒的介电常数、介损角正切、电导率都有了明显的上升,造成电场进一步产生畸变,局部放电过程增强。研究表明,该类高温发热的线路棒形复合绝缘子芯棒劣化严重,并且局部放电等劣化过程较为剧烈,断裂风险极大。     

输电线路绝缘子综合比较与故障分析

根据广东地区因绝缘子引起接地永久性故障的统计数据,从材质、生产流程、工艺控制、结构型式等方面综合对输电线路瓷质、玻璃、有机合成绝缘子的特性进行了比较,分析了绝缘子产生劣化的机理,提出了在绝缘子选用和运行中应该注意的问题。     

110kV/220kV防风偏硬跳线复合绝缘子

针对110kV、220kV架空输电线路上的引流跳线在大风影响下极易发生风偏闪络的问题,介绍了一种新型复合绝缘子——110kV/220kV防风偏硬跳线复合绝缘子,详细说明了这种绝缘子的外绝缘伞裙护套、内绝缘芯棒、端部连接附件等的设计参数、材料选择、功能特性及生产工艺,并介绍了整体注射成型工艺、端部压接工艺及高强度引流式均压环的使用。运行经验表明,防风偏硬跳线复合绝缘子具有优良的防污闪、防风偏性能,可有效解决台风、暴风等造成的跳线风偏闪络问题。     

常用绝缘子的性能分析与应用

论述了瓷质、玻璃及复合绝缘子的运行性能及特点,分析了雷电、污秽等外在因素及材料、工艺、结构等内在因素对绝缘子运行性能的影响,讨论了运行中存在的问题及解决措施以及在应用中如何选择绝缘子的类型。     

电力系统有机外绝缘的发展与展望

硅橡胶线路绝缘子在我国的大规模应用大大提高了我国电力系统的外绝缘水平,中国已经成为世界上第一个在特高压交、直流输电系统中以有机外绝缘为主的国家。以硅橡胶复合绝缘子为代表的有机外绝缘是电力系统外绝缘领域多年研究和应用的热点。对线路复合绝缘子运行中的问题进行了分类分析,并分析比较了复合绝缘子与瓷和玻璃绝缘子的市场占有率和竞争力;探讨了复合绝缘子在变电站、换流站应用中具有的明显优势、发展前景和存在问题;分析了有机外绝缘发展中遇到的其他问题和机遇。     

送电线路瓷、玻璃、合成绝缘子运行性能及分析

论述了送电线路瓷、玻璃、合成绝缘子的运行性能及特点,分析了雷电、污秽、鸟害等外在因素及材料、工艺、结构等内在因素对绝缘子运行性能的影响,讨论了运行中存在的问题及解决措施。     

输电线路绝缘子串检测机器人设计与应用

设计一种绝缘子串带电检测机器人。该机器人可以沿着绝缘子串自由攀爬,集绝缘检测、外观检测于一体,可以有效判别绝缘子低、零值和表面裂纹等缺陷。详细介绍绝缘子串检测机器人的整体结构、工作原理及现场应用,该机器人的应用能够减轻人工检测的劳动强度,降低输电线路运行维护成本。     

基于多特征融合的玻璃绝缘子识别及自爆缺陷的诊断

在无人机检测输电线路缺陷研究中,为提高识别绝缘子的正确率,有效降低背景纹理及光线的影响,提出了一种融合绝缘子形状、颜色与纹理进行识别绝缘子的方法。针对玻璃绝缘子的掉片缺陷,研究了一种感知绝缘子片重心间距离的缺陷检测方法。该方法对绝缘子正确识别率高于90%,误识别率低于10%。通过无人机巡检采集的大量输电线路图像,实验结果验证这种方法在各种复杂背景条件下能有效地识别出绝缘子,并能检测玻璃绝缘子的掉片缺陷。     

针式复合绝缘子在10kV架空线路的应用

本文以盐步110kV变电站的四回10kV架空出线为例,对普通针式绝缘子和针式复合绝缘子在现场运行情况进行分析比较,提出了采用针式复合绝缘子是降低线路故障的有效措施的观点。     

湖北地区500 kV输电线路绝缘子运行状况分析

通过统计近6年来的绝缘子缺陷及绝缘子故障情况,分析了绝缘子缺陷及发生绝缘子故障的原因,提出了切实可行的防范措施。     

复合绝缘子和玻璃绝缘子电位分布的数值仿真

为合理利用设计复合绝缘子和玻璃绝缘子,建立了分析500 kV线路悬式绝缘子电位分布的计算模型,并利用ANSYS计算和分析比较两者的电位分布。结果表明,加均压环可显著改善绝缘子的电位分布,玻璃绝缘子串加均压环后的轴向电位分布要优于复合绝缘子,且均压环的半径对绝缘子两端关键部位的电压分布有影响。