进口500KV复合绝缘子断裂的原因分析.docVIP

进口500kV复合绝缘子断裂的原因分析 包建强 余长水 周立波 黄晓明 吴明祥 郑月忠 [摘 要]本文通过对德国西门子公司、美国可靠公司和德国赫斯特公司产500kV复台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：德国西门子公司的复台绝缘子存在严重的质量问题：美国可靠公司的复合绝缘子在采取措施后可以继续使用：德国赫斯特公司非标加工的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；同时，对运行中复合绝缘子的使j{j提出了防范措施，井对新建线路复合绝缘子的选用提出了建议。 [关键词]进口 复合绝缘子 断裂 故障原因 分析与研究 中图分类号：TM216文献标志码：A文章编号：1009-9239 (2009) 05-0071-06 1 前言 硅橡胶有机复合绝缘子（以下简称复合绝缘子），以其体积小、重量轻、耐冲击、运输安装方便、机械强度高、耐污性能好，以及便于维护或少维护（不需检测低零值、免清扫）等优点而被广泛应用在我国的输电线路上，且总体运行情况良好，并取得和积累了一定的运行经验。与盘型悬式瓷或玻璃绝缘子一样，复合绝缘子亦并非十全十美，也有自身的弱点，如电蚀脆断、憎水性丧失、不明原因闪络等等，尤其是电蚀脆断，往往引起输电线路导线坠落，线路跳闸停电的严重事故，给输电线路乃至电网的安全运行带来极大的危害1]。因此，我们对3家国外复合绝缘子生产厂家的500kV复合绝缘子在浙江电网运行中发生的断裂事故情况，进行了深入的原因分析、剖析和试验、研究和论证，以及模拟仿真电场分布理论计算，其得出的结论和提出的建议对复合绝缘子生产制造和优化选用，以及安全运行具有启发意义和实用价值。 2 复合绝缘子断裂实例 2.1 2002年6月10日，浙江电网输电线路运行单位在正常巡线中发现，500kV北兰5401线#238塔中相和右相(A、C相)双串，面向大号侧各有一支复合绝缘子在导线侧（高压端）断裂，其余4支（包括B相）复合绝缘子均有局部电蚀、放电及严重贯穿性击穿孔；6月13日检查相邻#237塔三相（双串）时发现6支复合绝缘子也有类似情况；相隔35天后，在7月5日，再次发现北兰5401线#216塔的中相（双串）一支复合绝缘子导线侧断裂：2002年12月22日，天兰5455线#202塔A相直线悬垂四串中一支复合绝缘子发生贯穿性击穿，在更换断裂绝缘子串时，发现其他3支也有不同程度的严重电蚀损坏。 以上裂的复合绝缘子均为德国西门子公司的两个不同批次的500KV/180KN级产品，一批为576支，于1999年12月投入北兰5401和5403线运行。另一批546支，于1999年11月投入在北天5409、天兰5455线运行，复合绝缘子实际挂网运行到发生断裂故障时间分别为2年半和3年。 2.2 2002年7月16日上午9：48分，500KV兰窑5404线兰亭变频保护、距离高频保护动作，B相开关跳闸，重合不成功，引起三相跳闸；输电线路运行单位故障巡线发现，兰窑5404线#26塔中相（B相）单串复合绝缘子断裂掉串，四分裂导线落在ZMI塔的塔窗内平口上。该复合绝缘子系美国可靠公司的500KV/180KN级产品，运行时间为7年零七个月。 2.3 2004年2月24日上午10: 10分，输电线路运行单位在正常巡线中发现，北兰5403线#236塔中相(B相)双串，面向大号侧有一支复合绝缘子断裂。该复合绝缘子系德国赫斯特公司临时专门为重荷载非标加工的500kV/300kN级6支之一，1998年挂网运行产品，运行时间为5年零8个月；断裂处为导线侧（高压端）以上第3-4片裙片处，留有很长的撕裂面，联板单边受力，详见图1、图2。5403线#236塔国赫斯特公司复合绝缘子断裂情况 以上所有断裂复合绝缘子的线路杆塔均地处封山育林，山青水秀，无明显污染源的清洁绿色生态环境区域。2004年2月24日北兰5403线#236塔断裂复合绝缘子，与2002年6月10日北兰5401线#238塔断裂复合绝缘子的现场环境情况基本一致，同处一座山顶，且均发生在ZM型直线猫头塔中相。距#236塔和#238塔东北方向大约1.5~2km以外的另一个山里有一座小水泥厂，故对该区域污区划定污秽等级为2.3cm/kv.另外，500kv兰窑5404线#26塔断裂复合绝缘子的现场与杆塔两侧线路结构情况与北兰5401线#238塔、北兰5403线#236塔也较为类似，均处在大档距、大高差的山顶，不平衡张力和垂直荷重都比较大。 3 复合绝缘了的断裂特征 31 德国西门子公司复合绝缘子的断裂特征 对更换下来的断裂复合绝缘子和其他塔号的有电蚀异常的复合绝缘子进行外观仔细检查，见图3、图4。发现这些复合绝缘子有以下一些特征： (1)断裂复合绝缘子的断裂部位都位于绝缘子导线侧高压