斷裂事故特點分析
(1)普通低強度(4kN)的瓷絕緣子出現(xiàn)斷裂問題較多,高強瓷(8kN及以上)的問題較少。
(2)斷裂事故在全國各地都有發(fā)生,發(fā)生斷裂事故的地區(qū),北方多于南方,尤其東北地區(qū)多,其次是華北地區(qū)。
(3)高壓支柱瓷絕緣子斷裂事故主要集中在220kV、110kV及66kV電壓等級,其中又以220kV多,約占一半以上。
(4)高壓支柱絕緣子支撐的設(shè)備主要是隔離開關(guān)和母線,斷裂事故中涉及隔離開關(guān)的約占80%以上。
(5)斷裂事故在絕緣子上、中、下部均有發(fā)生,其中又以下部故障多,上部其次,中部(上節(jié)的下部或下節(jié)的上部)少。
(6)斷裂事故有95%以上都發(fā)生在法蘭口內(nèi)3厘米到傘裙之間。
(7)發(fā)生斷裂事故時常伴有溫度驟變,或者風速較大等惡劣條件,且許多事故發(fā)生在分閘和合閘操作的時候。
絕緣子發(fā)熱
原因
研究表明,絕緣子的發(fā)熱由三部分組成:
一為電介質(zhì)在工頻電壓作用下激發(fā)的極化效應發(fā)熱;
二為內(nèi)部穿透性泄漏電流發(fā)熱;
三為表面爬電泄漏電流發(fā)熱。
當絕緣子運行狀況良好時,其發(fā)熱主要為項;當瓷絕緣子性能劣化,或瓷件開裂,或瓷盤表面積污,均會使第二或第三項的泄漏電流加大,發(fā)熱增加,致使絕緣子溫度升高。目前認為,引起絕緣子劣化主要有三個方面的原因:制造工藝控制不當、內(nèi)部缺陷和運行環(huán)境變化的影響。
由于制造過程中的工藝和配方等問題,容易在陶瓷內(nèi)部形成微裂紋、吸濕性氣孔,并可能會造成內(nèi)部應力的不均衡。局部應力集中將加大微裂紋,水分通過裂紋、氣相中的貫通孔侵入瓷體,吸濕性氣孔為水分子提供了駐足空間。水與玻璃相發(fā)生應力誘導化學反應,從而誘發(fā)裂紋的緩慢擴展。工頻電壓工況下,水分子在轉(zhuǎn)向極化過程中相互摩擦,分子運動劇烈區(qū)域產(chǎn)生的熱量將引起絕緣子局部出現(xiàn)明顯的溫升。
概述
電力系統(tǒng)中,棒形瓷支柱絕緣子被廣泛使用在母線和隔離開關(guān)中。在長期的運行過程中,機械、 熱、電、環(huán)境等多因素的綜合作用使絕緣子用瓷不可避免地發(fā)生各種物理、化學變化,從而引起電氣 性能、機械強度等隨運行時問的增加而逐步下降, 發(fā)熱、放電、發(fā)光等特征將伴隨性能下降過程同步出現(xiàn)。
耐污性能優(yōu)良。
絕緣子的耐污穢性能主要取決于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及傘裙的造型。該方面做了大量的工作。通過設(shè)計優(yōu)選、人工污穢試驗優(yōu)選和自然污穢試驗優(yōu)選,后確定了大小傘相間、傘下帶棱的絕緣子傘裙。用該傘裙研制的額定電壓126kV、252kV 彎曲破壞負荷不小于12kV、爬電比距25mm/kV的絕緣子,在0.12mg/㎝2等值鹽密下,可長期耐受高運行相電壓,即絕緣子III級的爬電距離,可耐受IV級等值鹽密污穢。額定電壓550kV爬電比距為25mm/kV的絕緣子可在0.06mg/㎝2 等值鹽密下長期運行。絕緣子的耐污水平在國內(nèi),它耐受等值鹽密值高出同樣爬距、等徑傘裙同類產(chǎn)品的三分之一。經(jīng)東北電力試驗研究院對絕緣了進行人工污穢耐受電壓試驗結(jié)果表明,爬電比距31mm/kV的絕緣子耐受高值鹽密為0.25mg/㎝2。
結(jié)構(gòu)和工藝特點
改系列絕緣子瓷件為實心結(jié)構(gòu),膠裝部分采用柱體上砂結(jié)構(gòu),我廠的瓷配方,性能,經(jīng)實際運行,可靠性非常高。上砂用的砂子是的經(jīng)過嚴格工藝控制的造粒砂,具有與瓷體優(yōu)良的結(jié)合性能和合理的膨脹系數(shù),能有效地提高產(chǎn)品的機械強度。產(chǎn)品的法蘭結(jié)構(gòu)合理,受力時應力分布均勻。其材料為機械強度高的球墨鑄鐵,表面熱鍍鋅。具有優(yōu)良的抗銹蝕能力。膠裝用水泥為高標號水泥,加上合理的養(yǎng)護工藝,使瓷的強度得到了充分的發(fā)揮。任何電壓等級的產(chǎn)品皆為單柱式,具有結(jié)構(gòu)簡單,運行使用壽命長和維護工作量少等優(yōu)點。為絕緣子的可靠性,本廠對產(chǎn)品進行逐只打擊、超聲波探傷和四向彎曲耐受負荷試驗。
污穢事故是指積聚在線路絕緣子表面上,具有導電性能的污穢物質(zhì),在潮濕天氣下,受潮后使絕緣子的絕緣水平大大減少,在正常運行下發(fā)生的閃絡(luò)事故。污穢事故絕緣子串在加裝均壓環(huán)后,減少了絕緣子串的凈空距離,其耐壓水平相對降低,而由于均壓環(huán)固定螺栓處電暈電壓低,在惡劣氣象條件下,電暈現(xiàn)象影響了絕緣子串的穩(wěn)定性。
阻隔開關(guān)與母線一起作交流耐壓試驗,阻隔開關(guān)也常安裝在成套配電柜內(nèi),對這種阻隔開關(guān),其本體不需要安裝,可根據(jù)上述調(diào)整方法進行調(diào)整后就可投入運行。調(diào)整完畢,應經(jīng)3~5次試操作,合格后,將開關(guān)轉(zhuǎn)軸上的軸臂位置固定,將螺栓擰緊,開口銷分開。