零值絕緣子誤判原因分析及防止措施

王衛(wèi)國

(鎮(zhèn)江供電公司，江蘇鎮(zhèn)江212001)

瓷質(zhì)絕緣子是輸變電設(shè)備中常用的重要元件之一，其運(yùn)行狀況直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：變電站絕緣子檢測(cè)周期為1～3年。常用的檢測(cè)方法是：測(cè)量絕緣子串的電壓分布（或火花間隙）、測(cè)量絕緣電阻、工頻耐壓試驗(yàn)等[1]?；鸹ㄩg隙檢測(cè)法由于其工器具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（短路叉、絕緣棒）、價(jià)格便宜、操作靈活、便于保管維護(hù)，可在正常帶電運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)施，因而在實(shí)際生產(chǎn)中被廣泛使用。但在220 kV變電站帶電檢測(cè)絕緣子時(shí)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)采用火花間隙檢測(cè)時(shí)容易引起誤判。

1問題的發(fā)現(xiàn)

某開關(guān)站要求對(duì)運(yùn)行中的220 kV母線雙傘式瓷絕緣子測(cè)零，線路檢修工人使用短路叉帶電測(cè)零，測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，即使將短路叉間隙調(diào)到最?。ú坏? mm）,仍有一些絕緣子不放電，按檢測(cè)規(guī)程規(guī)定這些絕緣子應(yīng)被判為零值。全站48串絕緣子共發(fā)現(xiàn)此類疑似零值155片，部分線路匯總為表1所示。

表1某開關(guān)站疑似零值絕緣子匯總

從上表可以看出，耐張串多的有7片，少的有3片零值絕緣子，根據(jù)以往測(cè)零經(jīng)驗(yàn)，一串絕緣子或者一個(gè)開關(guān)站出現(xiàn)這么多零值絕緣子實(shí)屬罕見。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些絕緣子并非同一廠家生產(chǎn)，也非為同一時(shí)間投運(yùn)的，新建、二期擴(kuò)建、三期擴(kuò)建間隔均存在所謂零值絕緣子。為慎重起見，次日用絕緣子分布電壓檢測(cè)儀重新測(cè)量絕緣子串的電壓分布，部分線路絕緣子串分布電壓測(cè)量值如表2所示。

檢測(cè)規(guī)程[2]給出了被測(cè)絕緣子串電壓分布的標(biāo)準(zhǔn)值，規(guī)定被測(cè)絕緣子串分布電壓值低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的50%判斷為不合格，其中220 kV 14片絕緣子串分布電壓的標(biāo)準(zhǔn)值見表3。由于規(guī)程沒有給出16～18片絕緣子串的分布電壓標(biāo)準(zhǔn)值，因此現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員根據(jù)14片的標(biāo)準(zhǔn)電壓來判斷是否為劣化絕緣子，確實(shí)有一些絕緣子的分布電壓太低，且與短路叉測(cè)零結(jié)果比較一致，疑似為劣化絕緣子（如表2中黑體字所示）。

為進(jìn)一步驗(yàn)證是否存在誤判，選擇2937，2565線路停電。更換下2937，2565線路側(cè)耐張串，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量每片絕緣子的絕緣電阻，測(cè)量記錄如表4所示。由表4可見，單片絕緣子絕緣電阻都在2 000 MΩ左右，個(gè)別為1 000 MΩ，但滿足檢測(cè)規(guī)程單片絕緣子不小于300 MΩ的規(guī)定。為進(jìn)一步驗(yàn)證絕緣子的可靠性，現(xiàn)場(chǎng)將絕緣電阻為1 000 MΩ的2片絕緣子做工頻交流耐壓試驗(yàn)，60 kV干工頻耐受電壓1 min順利通過，說明并不存在所謂的零值絕緣子。

由于2936線B相1～6號(hào) （自接地構(gòu)架端起）絕緣子的分布電壓太低，最低的僅2 kV，比驗(yàn)證過的2937，2565線前幾片分布電壓低，為確保結(jié)論無誤，同樣對(duì)2936線申請(qǐng)停電，將B相絕緣子串落地做耐壓試驗(yàn)，18只絕緣子工頻交流60 kV 1 min耐壓試驗(yàn)全部通過。至此已基本確定所謂100多片零值絕緣子是誤判斷。

2誤判原因分析

誤判的主要原因是絕緣子片數(shù)的影響，導(dǎo)致操作人員的誤判?；鸹ㄩg隙檢測(cè)法是根據(jù)完好絕緣子兩端存在電位差，當(dāng)絕緣子被短路時(shí)，在金屬短路叉的可調(diào)間隙處發(fā)出尖端放電聲的原理來鑒別零值絕緣子的。對(duì)輸電線路13～14片的普通串長絕緣子串來說，最小分布電壓為5.0 kV，測(cè)零用的短路叉外間隙調(diào)到最小時(shí)約有1 mm，此時(shí)5.0 kV的分布電壓足以使之放電。但開關(guān)站由于考慮防污以及絕緣強(qiáng)度，變電站母線構(gòu)架一般采用16～20片瓷絕緣子，多于線路工程中常用的13～14片，片數(shù)的增加導(dǎo)致接地端絕緣子分布電壓相對(duì)較低，最小為1.1 kV，所以在靠近接地端測(cè)量絕緣子時(shí)短路叉不放電，同時(shí)用分布電壓測(cè)量儀測(cè)得的分布電壓值低于標(biāo)準(zhǔn)值的50%，因此被測(cè)量人員誤判為零值。

表2某開關(guān)站部分絕緣子串分布電壓 kV

表3 220 kV輸電線路絕緣子串(14片)分布電壓標(biāo)準(zhǔn)值 kV

表4某開關(guān)站部分絕緣子串絕緣電阻測(cè)量結(jié)果 ×103MΩ

3防止誤判的措施

3.1改變測(cè)量方法

對(duì)于超過標(biāo)準(zhǔn)串長的絕緣子串，不應(yīng)使用短路叉帶電測(cè)量。因?yàn)槎搪凡娴姆烹婇g隙是按照正常串長設(shè)計(jì)的，放電電壓在3～5 kV范圍內(nèi)可正常檢測(cè)。對(duì)于超過標(biāo)準(zhǔn)串長的絕緣子串來說，即使將叉間隙調(diào)到最小，部分絕緣子上的分布電壓仍不能使之放電。因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果是靠人的耳朵聽放電聲音來作出判斷，間隙太小，放電聲音過低，加上現(xiàn)場(chǎng)電暈等噪聲的影響，很容易作出錯(cuò)誤判斷。

如不考慮停電的原因，零值檢測(cè)可以采用停電落地測(cè)量絕緣電阻的方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量可靠，缺點(diǎn)是需要停電，工作量大，若停母線則停電影響的范圍更大，涉及輸變電設(shè)備的可靠性，實(shí)際生產(chǎn)中一般不宜采用。

綜合考慮系統(tǒng)停電原因和操作簡(jiǎn)便，通過測(cè)量絕緣子的分布電壓值來判斷，可以作為檢測(cè)的首選，但判斷方法須作改變。

3.2改變判斷方法

對(duì)于變電站的超長串，可將測(cè)量的分布電壓值明顯地同時(shí)低于相鄰兩側(cè)絕緣子上的分布電壓測(cè)量值（即分布電壓曲線在該片絕緣子上出現(xiàn)突然降低而呈現(xiàn)V字形）[2]作為判斷劣化絕緣子的判據(jù)。即先根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪出分布電壓曲線，如分布電壓曲線是光滑連續(xù)的，可判為無零值的合格絕緣子串，如分布電壓曲線在某片絕緣子處出現(xiàn)突然降低而呈現(xiàn)“V”字形時(shí)，則該絕緣子已劣化的可能性較大。

4結(jié)束語

（1）對(duì)于超過標(biāo)準(zhǔn)串長的絕緣子建議采用測(cè)量分布電壓值，描繪分布電壓曲線圖的方法來判斷。

（2）建議標(biāo)準(zhǔn)中附錄220kV電壓等級(jí)15～18片絕緣子分布電壓標(biāo)準(zhǔn)值，便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)核對(duì)。

（3）建議DL/T 626—2005特別注明判斷標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于超過14片的絕緣子串，若電壓分布值明顯地同時(shí)低于相鄰兩側(cè)絕緣子上的分布電壓測(cè)量值 （即分布電壓曲線在該片絕緣子上出現(xiàn)突然降低而呈現(xiàn)V字形），判為劣化絕緣子,若電壓分布曲線連續(xù)光滑，則為無零值絕緣子。

[1]DL/T 626—2005，劣化盤形懸式絕緣子檢測(cè)規(guī)程[S].

[2]DL/T 487—2000，330 kV及500 kV交流架空送電線路絕緣子串的分布電壓[S].