合成絕緣子帶電檢測(cè)儀的應(yīng)用

【摘要】通過研究發(fā)現(xiàn)，目前由于合成絕緣子自身的優(yōu)點(diǎn)和特性，在同類材料中占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，所以合成絕緣子被越來越多的輸電線路所采用。硅橡膠合成絕緣子是由高分子有機(jī)復(fù)合加工制成，在我國已有10多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。硅橡膠合成絕緣子，以其重量輕、便于安裝、耐污性能好、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，倍受電力部門的歡迎，在氣候惡劣、污穢嚴(yán)重的地區(qū)使用，可以減少和防止因污閃而產(chǎn)生斷電帶來的損失，提高供電可靠性。它是替代瓷絕緣子的一種輕型、高耐污的新型絕緣子。由于復(fù)合絕緣子的結(jié)構(gòu)和所使用的材料與普通絕緣子不同，如何對(duì)復(fù)合絕緣子的運(yùn)行狀況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，成為了各電力運(yùn)行單位和生產(chǎn)廠家的一大難題。 隨著復(fù)合絕緣子在電力系統(tǒng)的推廣使用和運(yùn)行年限的增加，絕緣子老化問題越來越突出。但是對(duì)合成絕緣子的監(jiān)測(cè)手段較少，不能完全掌握它的運(yùn)行狀況，而且隨著合成絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間的增長，發(fā)生不明閃絡(luò)故障的情況也在增加。本文介紹通過利用合成絕緣子帶電檢測(cè)儀對(duì)運(yùn)行中的合成絕緣子檢測(cè)，及時(shí)掌握合成絕緣子的缺陷，減少合成絕緣子的不明原因閃絡(luò)。

【關(guān)鍵詞】合成絕緣子檢測(cè)

1、合成絕緣子的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用情況

合成絕緣子是有機(jī)硅橡膠材料復(fù)合制成的高電壓絕緣子。由于具有以下優(yōu)點(diǎn)在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）機(jī)械性能優(yōu)越：由于心棒由環(huán)氧玻璃纖維制成，其擴(kuò)張強(qiáng)度為普通鋼的1.5倍，是高強(qiáng)瓷的3～4倍，軸向拉力特別強(qiáng)，并具有較強(qiáng)的吸振能力，抗震阻尼性能很高，為瓷絕緣子的1/7～1/10。

（2）抗污閃性能好：合成絕緣子具有憎水性，下雨時(shí)在合成絕緣子的傘形波紋表面不會(huì)沾濕形成水膜，而是呈水珠狀滴落，不易構(gòu)成導(dǎo)電通道，其污閃電壓較高，為同電壓等級(jí)瓷絕緣子的3倍。

（3）耐電蝕性優(yōu)異：絕緣子表面漏電閃絡(luò)形成不可逆性劣變起痕現(xiàn)象，一般標(biāo)準(zhǔn)為不低于4.5級(jí)（即4.5kV），而合成絕緣子為6～7級(jí)。

（4）抗老化性能好：經(jīng)十年實(shí)踐檢測(cè)表明，合成絕緣子除顏色略有變深并介電常數(shù)和介質(zhì)損失角稍有增加外，對(duì)表面不沾濕性及耐電蝕起痕性均無變化，說明抗老化性能良好。

（5）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好：一般瓷懸式絕緣子是內(nèi)膠裝配結(jié)構(gòu)，由于電化腐蝕，運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生低零值絕緣電阻，而合成絕緣子為外膠裝配結(jié)構(gòu)，其內(nèi)心為實(shí)心棒絕緣材料，不存在劣化合擊穿，不會(huì)出現(xiàn)零值絕緣子。

（6）線路運(yùn)行效率高、維護(hù)工作少：由于合成絕緣子的風(fēng)雨自潔性好，又不產(chǎn)生零值絕緣子，故清掃檢查工作可改為每4～5年一次，從而縮短檢修、停電時(shí)間。

（7）重量輕：合成絕緣子自身重量輕可大大減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

但是合成絕緣子的運(yùn)行維護(hù)與檢測(cè)仍是電力公司最為關(guān)心的問題。由于至今沒有合適有效的運(yùn)行維護(hù)手段及方法，對(duì)于合成絕緣子的檢測(cè)，只能按照國家電力公司的規(guī)定，定期進(jìn)行抽樣檢測(cè)。但是抽樣檢測(cè)的項(xiàng)目或試驗(yàn)方法并不盡人意。利用高科技手段開展合成絕緣子的在線檢測(cè)，意義很大，一方面能及時(shí)發(fā)現(xiàn)合成絕緣子內(nèi)部故障，保證輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面能積累很好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。目前，我局采用合成絕緣子故障帶電檢測(cè)儀根據(jù)運(yùn)行時(shí)間和生產(chǎn)廠家分批次進(jìn)行帶電檢測(cè)，效果很好，又一定的推廣和借鑒價(jià)值。

2、合成絕緣子帶電檢測(cè)儀功能簡(jiǎn)介

2.1該儀器用于帶電檢測(cè)110kV及以上各電壓等級(jí)輸電線路上各種合成絕緣子和瓷質(zhì)絕緣子串的絕緣狀況，能夠識(shí)別合成絕緣子的導(dǎo)通性缺陷及懸式絕緣子串中的零值絕緣子。在合成絕緣子中能夠檢測(cè)到的導(dǎo)通性缺陷最小長度為4cm。在瓷質(zhì)絕緣子串中能夠檢測(cè)出單片零值絕緣子。電場(chǎng)探頭中的數(shù)據(jù)可保存10年?？纱鎯?chǔ)250串絕緣子的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

2.2基本原理

根據(jù)合成絕緣子或懸式絕緣子串周圍電場(chǎng)沿絕緣子（串）軸向分布情況判斷絕緣子是否有缺陷。當(dāng)合成絕緣子含有導(dǎo)通性缺陷或懸式絕緣子串中含有零值絕緣子時(shí)，電場(chǎng)分布將發(fā)生畸變。因此，通過與無缺陷時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電場(chǎng)分布曲線相比較，可以發(fā)現(xiàn)合成絕緣子的缺陷或零值絕緣子。

2.3儀器構(gòu)成

儀器由電場(chǎng)測(cè)量探頭、托架和連接柄組成。電場(chǎng)測(cè)量探頭是一個(gè)長方形金屬盒，內(nèi)裝電路，用來測(cè)量并存儲(chǔ)電場(chǎng)數(shù)據(jù)。托架用絕緣材料制成，用以安放電場(chǎng)探頭和連接柄。連接柄為金屬件，用螺釘固定在托架的中部，用以連接帶電操作絕緣桿。詳見圖1。

2.4缺陷的識(shí)別（以檢測(cè)合成絕緣子為例）

2.4.1良好合成絕緣子周圍的電場(chǎng)沿絕緣子軸向呈光滑的“U”形分布。距接地側(cè)約1/4處場(chǎng)強(qiáng)最小，向地側(cè)稍有增大，向?qū)Ь€側(cè)快速增大。參見圖2。

2.4.2導(dǎo)線側(cè)有導(dǎo)通性缺陷的合成絕緣子的電場(chǎng)分部在缺陷部位突然下降。曲線極大值對(duì)應(yīng)缺陷的端部（此處場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)）。參見圖3

2.4.3中部有導(dǎo)通性缺陷的合成絕緣子的電場(chǎng)分部在缺陷部位突然波動(dòng)。波動(dòng)處極小值對(duì)應(yīng)缺陷的中部（此處場(chǎng)強(qiáng)較弱）。參見圖4

3、實(shí)際應(yīng)用

3.1（以檢測(cè)合成絕緣子為例）今年8月16日220kV永昭II回80#合成絕緣子發(fā)生不明原因閃絡(luò)，用檢測(cè)儀檢測(cè)結(jié)果如右圖，合成絕緣子橫擔(dān)側(cè)的電場(chǎng)分布在缺陷部位突然下降為零，此處應(yīng)為內(nèi)部缺陷，通過外觀觀察此處有明顯的放電燒傷痕跡?？梢宰C明檢測(cè)結(jié)果可靠。

3.2對(duì)瓷瓶串的檢測(cè)

對(duì)110kV薛窯線瓷瓶串進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如右圖：

在第5片絕緣子處，電場(chǎng)分布突然下降，根據(jù)圖片分析，此處應(yīng)為零值瓶，用火花叉檢測(cè)，結(jié)果相符。

4、結(jié)論

這些檢測(cè)結(jié)果表明，使用合成絕緣子帶電檢測(cè)儀可以有效的測(cè)出運(yùn)行中的合成絕緣子存在的內(nèi)部故障，降低不明閃絡(luò)故障率。但此法也存在一定的弊病，就是工作量太大，檢測(cè)儀器較貴。建議根據(jù)合成絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間安排周期取樣檢測(cè)。