500 kV输电线路在运复合绝缘子典型缺陷及分析

500 kV输电线路复合绝缘子运行10年以上,出现伞裙粉化、对折开裂、异常发热等缺陷.为了分析其中的原因,对故障绝缘子进行外观检查、红外测温、额定拉力试验、硬度测试、机械性能测量、傅里叶红外光谱分析、X射线光电子能谱分析、解剖试验,结果表明500 kV输电线路复合绝缘子在户外环境里长期运行,受到电、光、热、污秽等因素的影响,绝缘子伞裙表面污秽受潮放电,导线电晕放电等将产生高能带电粒子,在放电产生的带电粒子及太阳紫外光子的作用下,硅橡胶材料分子中的Si-O-Si主链和Si-CH3侧链将发生断链,引发硅橡胶性能劣化,表现为粉化、劣化现象;对故障绝缘子发热部位进行解剖,芯棒表面明显酥朽,芯棒缺陷处的玻璃纤维明显裸露,表面存在一定的蚀损痕迹,环氧树脂严重缺损,颜色呈现棕黄色,结合芯棒解剖结果分析异常温升是由于芯棒酥朽老化引起的局部放电等过程产生.     

运行复合绝缘子护套与芯棒界面蚀损问题探讨

针对南方电网500 k V某线复合绝缘子芯棒脆断和上海供电公司500 k V徐杨5123线,发现25号、38号、42号的复合绝缘子运行温度超标的情况,对其复合绝缘子进行了外观、憎水性、材料和机械等试验。试验结果表明,复合绝缘子憎水性良好,硅橡胶材料未见老化,但是护套出现破损或者外突,未出现破损的护套和芯棒之间的界面出现大面积蚀损,出现明显的吸红现象(品红溶液),而且该现象由高压向中间延伸。认为界面蚀损的起因之一是由于脱模剂渗出引起的界面缝隙,进而导致局部放电,生产中芯棒吸入的水分参与了电化学反应所致。     

运行复合绝缘子芯棒-护套界面性能评估

芯棒-护套界面性能是表征复合绝缘子运行状态和老化进程的重要对象之一.为准确评估宁夏地区运行复合绝缘子的芯棒-护套界面性能,对宁夏电网运行6年及以上、35 kV～750 kV的33个厂家批次复合绝缘子进行剖检试验和带护套芯棒水扩散试验,并对水扩散试验结果不同的试品做傅里叶红外光谱分析.结果表明,在密封性能良好的情况下,有...     

一起330 kV输电线路复合绝缘子断裂故障失效

为研究分析某330 kV输电线路复合绝缘子断裂故障的原因，并对故障绝缘子同线路挂网运行复合绝缘子进行试验检测。通过宏观检查、断口分析、渗透检测等方法进行分析可知，此次断裂的主要原因是复合绝缘子在长期运行过程中产生原生宏观缺陷，导致外部环境中的腐蚀介质等进入芯棒部位，通过长期应力和腐蚀性介质作用，当芯棒剩余截面不足以承受重力载荷时，造成芯棒及外部硅橡胶撕裂，导致绝缘子断裂失效。最后，针对此类故障对运行中的绝缘子提出更换及跟踪的建议，以避免同类故障再次发生，确保电网安全运行。     

棒形悬式复合绝缘子伞裙和护套间界面粘接性能研究

主要研究为采用端部压接式、芯棒挤包护套伞裙套装工艺生产的棒形悬式复合绝缘子。为了确保棒形悬式复合绝缘子伞裙和护套间界面粘接性能,保证线路运行安全性,分别对样品进行耐盐水性能、耐低温性能、水扩散试验、X射线及陡波冲击耐受电压试验等方法对伞套界面强度进行研究。研究表明:通过上述试验棒形悬式复合绝缘子伞裙和护套间界面粘接性能良好,满足输电线路运行要求。     

复合绝缘子芯棒发热的热传导特性研究

近年来我国复合绝缘子由于芯棒发热导致异常温升的故障时有发生,给电网安全运行带来隐患.为了研究芯棒发热的热传导特性,以及复合绝缘子内外温度的关系,笔者通过理论推导,建立了芯棒发热的热传导模型,并开展仿真与实验研究.结果 表明,当复合绝缘子芯棒发热时,硅橡胶护套中径向温度成对数分布,芯棒表面温度与护套表面温度为一次函数关系...     

500 kV线路复合绝缘子脆断故障研究与机理分析

为了深入揭示复合绝缘子脆断机理并提出预防措施,分析了一起500 kV复合绝缘子脆断事故,采集故障绝缘子与正常绝缘子样本进行对比试验。对样本绝缘子进行外观检查、解剖测试、拉力和耐应力腐蚀测试、憎水性测试等试验,并对试验结果进行实验室条件下的分析。结果表明:故障复合绝缘子存在3层较为明显的光滑断面,且断面处芯棒与硅橡胶护套交界面处存在硅橡胶粉化层;6只试验绝缘子只有2只通过耐应力腐蚀试验;试验绝缘子憎水性等级在HC4～HC5之间;元素分析发现脆断绝缘子芯棒中硼元素含量较高,结合测试结果可知芯棒为非耐酸芯棒。从结构设计、密封性能和芯棒材料的耐酸性能等方面对芯棒的脆断机理进行了分析,并提出了预防复合绝缘子脆断的措施。     

一起110 kV线路玻璃绝缘子发热原因分析

针对一起110 kV线路多基杆塔玻璃绝缘子串出现发热情况，从外观检测、绝缘电阻、工频耐压、污秽试验以及发热模拟等方面进行分析。外观检查和污秽试验均发现玻璃绝缘子下表面污秽分布不均，其产生的原因是位于公路旁特殊运行环境导致；线路附近有河流，形成在潮湿的环境，通过对玻璃绝缘子上下表面分别喷水湿润，施加工频的方式进行模拟试验，上下表面湿润后的泄漏电流是正常情况的16倍，此时玻璃绝缘子两端出现明显的燃弧，起弧点位于污秽一侧。因此玻璃绝缘子发热的原因为特殊的运行环境导致玻璃绝缘子积污分布不均，在潮湿的环境中发展为局部放电，长期运行后引起了玻璃绝缘子下表面的发热，建议运维单位对此类特殊环境区域玻璃绝缘子结合停电的机会进行清洗或更换。     

交流500kV复合绝缘子芯棒断裂原因分析

复合绝缘子芯棒断裂事故严重影响电力系统运行的稳定性。当前,针对复合绝缘子芯棒断裂原因的研究往往局限于对单一因素的研究,难以将其应用于实际事故的诊断。提出了一种用于诊断复合绝缘子断裂故障的综合诊断流程,这种诊断流程以断裂复合绝缘子的检测为基础,再综合考虑同批次复合绝缘子的运行情况、环境因素、历史因素,进而得到较为全面、可靠的诊断结论。应用该诊断流程对河南省某交流500 kV线路发生的一起复合绝缘子芯棒断裂事故进行了事故诊断,诊断结果表明,复合绝缘子轴向电场分布不均匀和伞裙护套污秽严重是造成此次事故的主要原因,同时,不排除因为复合绝缘子芯棒和伞裙护套粘接性缺陷而造成电蚀损的原因。     

测试距离对现场发热复合绝缘子无人机红外测试影响研究及控制建议

为获取测试距离对发热复合绝缘子无人机红外测试结果的影响并确定合适的测试距离参数,对现场500 kV线路复合绝缘子异常发热缺陷开展不同测试距离下的无人机红外测试,利用归一化处理得到了发热绝缘子温差测试幅值随测试距离的变化规律.结果 表明,随着测试距离增加,复合绝缘子测得发热幅值呈现先稳定、后迅速下降的趋势.测试距离范围内,随距离增加被试绝缘子温度曲线高频分量幅值基本稳定.为保证测试精度,焦距为50 mm、25 mm、19 mm的无人机红外设备,对于带护套芯棒直径48 mm复合绝缘子,测试距离需不超过28.2m、14.1m、10.7m.基于红外测试镜头参数、测试距离与被试绝缘子在红外测试屏幕上的占比分析,给出了适用于现场无人机操控的测试距离控制方法.     

进口500kV复合绝缘子断裂原因分析与研究

对X.M公司、M.K公司和D.H公司产500 kV复合绝缘子的断裂原因分析、试验、研究、论证和模拟仿真电场分布理论计算,结果表明:X.M公司的复合绝缘子存在严重的质量问题;M.K公司的复合绝缘子在采取措施后可以继续使用;D.H公司非标加工的500kV/300kN级复合绝缘子,其芯棒密实性、渗透性能不符合标准要求;建议500 kV复合绝缘子应选用耐酸芯棒,优质、合理的硅橡胶配比胶料,经高温硫化的伞套材料;采用迷宫形端部金具密封结构及高温硫化硅橡胶模压密封,且护套整体厚度至少≥5 mm;对500 kV复合绝缘子下端部50 cm区域内适当增加护套厚度;对均压环的环径和管径大小最佳尺寸以及安装位置,还需试验验证,以优化合理配置均压环,确保有效提高复合绝缘子的使用寿命,确保500 kV线路电网的安全运行。     

复合绝缘子早期酥朽故障诊断及异常发热机理研究

在巡线中借助红外测温装置发现了一起复合绝缘子异常发热故障.对故障绝缘子进行了红外和紫外测试、额定拉力测试、解剖观察、扫描电镜、X射线光电子能谱分析等检测试验,结果表明,复合绝缘子处于酥朽老化早期发展阶段,酥朽芯棒表面局部放电电流的热效应、化学效应以及从端部侵入的水分在强电场下的极化损耗共同导致了故障处异常发热.进一步分...     

水气浸入与护套受潮对复合绝缘子高压端内部气隙电场分布影响研究

为研究复合绝缘子高压端内部芯棒护套间气隙水气浸入和护套淋雨受潮对复合绝缘子高压端气隙电场分布特性的影响,应用有限元分析软件COMSOL建立了交流110 kV复合绝缘子气隙三维模型,分别计算了水气浸入,护套受潮,水气浸入与护套受潮共同作用,对气隙处电场分布的影响。结果表明:水气浸入时,气隙处电场强度会降低10%～24%,但水气溶解气隙处杂质形成的电解液电晕场强较低,对比空气状态下,水气状态更加容易发生局部放电。护套受潮时,气隙处场强畸变增强,且随着受潮程度的增加,电场畸变愈发严重,重度受潮时场强可提高64%左右,且护套表面水分子极化作用会使得芯棒和护套材料老化,降低绝缘性能,对比干燥气隙绝缘子,护套受潮使得局部放电可能性加大。水气浸入和护套受潮共同影响时,由于两者的联合作用,将会极大降低绝缘子的绝缘性能,使得局部放电可能性加大,材料老化加重,最终引发护套击穿和芯棒断裂。     

500kV棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断的预防措施

对500kV复合绝缘子芯棒脆断事故的发生原因进行了分析,指出芯棒断裂是由于绝缘子电压分布严重不均及均压环设计、安装不规范引起导线端电场畸变所致。通过对原线路双联悬垂复合绝缘子下垂式线夹挂点进行"八"字形改造;利用下垂式线夹缩短的距离在导线侧增挂玻璃绝缘子;新建线路采用特制复合绝缘子与玻璃绝缘子组合方式,使复合绝缘子均压环,接头连接处远离高压端,改善了复合绝缘子的电场分布,降低了复合绝缘子导线端承受的电压,消除了畸变电场,避免了棒形悬式复合绝缘子芯棒脆断,取得了良好的效果。     

光传感器在复合绝缘子芯棒应力测量的应用研究

介绍了在芯棒中植入光纤光栅的复合绝缘子,并通过光纤光栅来在线监测复合绝缘子芯棒应力的变化,从而用于实时监测复合绝缘子的运行状态。先后对光纤光栅复合绝缘子进行了实验室应力测量试验和110 kV输电线路挂网试验,试验结果表明:光传感器能用于复合绝缘子芯棒应力的测量,可实时监测复合绝缘子的运行状态。     

一种复合绝缘子的寿命评估方法

正确把握复合绝缘子在运行中表现出来的各种老化特性,探索提出寿命评估方法是保障复合绝缘子安全运行的关键。为此,对不同运行年限的复合绝缘子进行了外观检查试验、憎水性试验、红外测温试验和扫描电镜试验,试验发现复合绝缘子的外观表现和憎水性表现均会随着其老化程度的加深而下降,同时红外测温试验可以对复合绝缘子进行在线监测,扫描电镜试验则可以从微观上解释和衡量复合绝缘子的老化状态。在这些试验的基础上,采用并改进一种复合绝缘子的寿命评估方法,对复合绝缘子的运行维护和退运进行指导。     

±660kV直流复合绝缘子的研制

介绍了±660 kV直流复合绝缘子硅橡胶配方优化设计、均压环优化设计,原材料选用与处理以及其它新技术和新装备的应用情况。对复合绝缘子的伞裙进行优化设计后,不仅改善了其直流污闪特性,明显提高了单位绝缘距离的污闪电压,而且能够在减少积污、提高耐湿闪能力方面起到积极的作用;加装所设计的均压环后,能有效的抑制起晕场强,满足不起晕的要求;采用优化的硅橡胶配方显著提高了硅橡胶伞裙护套的工艺性能、耐漏电起痕性能和憎水性;改进HTV密封设计和选用芯棒新材料能够为产品长期安全运行提供可靠保证;试验结果表明,研制的±660 kV直流棒形悬式复合绝缘子系列产品能够满足±660 kV直流输电线路的使用要求。     

浅析浙江省多雷区送电线路外绝缘配置的选择

针对多雷区送电线路特点,对玻璃、复合两种绝缘子的特性、参数进行对比,得出,110kV线路玻璃绝缘子的耐雷水平是复合绝缘子的138%,220kV线路为132%;110kV线路玻璃绝缘子的有效泄漏比距是复合绝缘子的116%,220kV线路为117%。并提出了在多雷区送电线路上,应选择玻璃防污绝缘子,既提高了线路的耐雷水平,又兼顾了绝缘子耐污水平,从而降低了送电线路雷击跳闸率和运行维护成本;对粉尘污染严重段,采用了复合绝缘子与玻璃绝缘子组合,排除了高压端芯棒易受损脆断的隐患。     

复合绝缘子芯棒脆断原因分析

分析了河南省2起220kV输电线路复合绝缘子芯棒断裂掉串的原因。断串均发生在绝缘子的高压端,端口垂直于芯棒轴线,断口大部分光滑平整;产品采用内锲式连接工艺、室温硫化硅橡胶封堵和普通芯棒;发生断串的档距都接近700 m,属于大档距。结合拉力抽检实验,提出220kV以上输电线路,应采用压接式复合绝缘子,其端部采用高温硫化硅橡胶、多层密封工艺,采用耐酸芯棒;对于大跨越线路段,全部采用双悬垂串、"V"形串或"八"字形串绝缘子,并尽可能采用双独立挂点。     

复合绝缘子用环氧玻璃纤维芯棒的弯曲负荷性能初探

为进一步明确线路柱式复合绝缘子设计原则,验证现有国产环氧玻璃纤维芯棒“损伤极限”,用WDW电子万能材料试验机和按近似水平安装的线路柱式复合绝缘子实际运行工况分别对φ60mm、φ70mm环氧玻璃纤维芯棒进行了弯曲负荷性能测定和分析,认为,φ60mm、φ70mm环氧玻璃纤维芯棒自由端偏移量突变点分别出现在7kN和9kN,其预设损伤限分别为300.7 MPa和234.4MPa。提出用环氧玻璃纤维芯棒作承力件,其机械破坏特性不宜按瓷绝缘子的额定机械破坏负荷来表征,应按照最大设计弯曲负荷表征。芯棒内部出现损伤,在短期内不影响绝缘子的机械强度,但在各种复杂机电应力的作用下,可能会影响其长期运行性能。