750千伏耐張絕緣子串監(jiān)測技術(shù)研究

彭敏

摘 要：耐張絕緣子串是當(dāng)前輸電線路架設(shè)過程中常用的產(chǎn)品，需要和配套的相關(guān)電力金具一起使用，并且可以根據(jù)施工的不同需要將兩只或幾只產(chǎn)品串到一起來進(jìn)行拉力的強(qiáng)化，進(jìn)而達(dá)到輸電線路架設(shè)拉力要求的一種電路架設(shè)產(chǎn)品。750千伏耐張絕緣子串的廣泛應(yīng)用使得電力部門的技術(shù)人員要加強(qiáng)對其工作狀態(tài)的監(jiān)測，保障輸電線路的架設(shè)安全和線路的正常使用。

【關(guān)鍵詞】耐張絕緣子串 監(jiān)測技術(shù) 750千伏

1 引言

耐張絕緣子串是架設(shè)輸電線路過程中的重要元件，主要包括陶瓷耐張絕緣子串和復(fù)合耐張絕緣子串兩種，它能夠很好地起到將帶電的導(dǎo)線與地面有效隔離開來，并使得各電線保持自身的位置。在輸電線路的運(yùn)行維護(hù)工作中， 由于受到各種因素的影響，絕緣子的損壞不可避免。

在輸電線路的運(yùn)行過程中，絕緣子長期承受著電流的高壓和自然環(huán)境的變化的影響，其使用的瓷絕緣子為內(nèi)膠裝結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的鐵帽、瓷件、膠裝粘合水泥的膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致絕緣子的絕緣性隨著運(yùn)行時(shí)間的推移而逐漸降低，甚至出現(xiàn)絕緣能力喪失的情況。絕緣子絕緣能力下降，絕緣子老化、破損，嚴(yán)重威脅著輸電線路的運(yùn)行安全，220千伏及以下線路，絕緣子串和輸電線之間的距離并不大，因此，可以使用間接帶電監(jiān)測絕緣子的方法。但是，在750千伏輸電線路中，高電壓情況下，使用間接帶電監(jiān)測方法并不適合，所以，必須要對750千伏耐張絕緣子串監(jiān)測需要進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)研究。

750千伏帶電監(jiān)測耐張絕緣子串的工作原理為將高壓線路上絕緣子串視為夾在兩個(gè)金屬電極之間的連續(xù)絕緣體，理論條件下，監(jiān)測到的電壓分布曲線是根據(jù)電磁場理論計(jì)算的電廠強(qiáng)度按照絕緣子軸向的變化曲線，并在一般條件下呈光滑的“U”連續(xù)曲線。當(dāng)絕緣子的導(dǎo)通性存在問題時(shí)，在曲線上就會(huì)表現(xiàn)為該處曲線發(fā)生變化，絕緣子發(fā)生故障時(shí)會(huì)使某處曲線產(chǎn)生下凹，最終絕緣子會(huì)損壞。

2 直接測量絕緣子串各絕緣子電壓的方法

2.1 直接測量法

750千伏帶點(diǎn)監(jiān)測耐張絕緣子串的方法主要是通過對各絕緣子電壓的測量，得到絕緣子電壓的分布曲線，并與理論計(jì)算的絕緣子電壓分布圖曲線進(jìn)行比較，由于絕緣子的主要性能的優(yōu)劣是通過其電阻值的下降表現(xiàn)出來的，因此，抓住其本質(zhì)為電阻值的下降，再經(jīng)過對實(shí)際測量的電壓分布曲線與理論曲線的比較分析，就可以得出絕緣子的好壞及其出現(xiàn)問題的位置，這種直接測量的方式是比較常用的一種絕緣子電壓監(jiān)測方式。

2.2 直接測量法的不足

直接測量絕緣子串每個(gè)絕緣子的電壓，并經(jīng)過對比實(shí)際電壓測量曲線與理論曲線分布圖得出絕緣子好壞及位置的方法存在一定的缺陷，主要在于絕緣子投入正常運(yùn)營之后由于各種原因會(huì)導(dǎo)致絕緣子串的實(shí)際電壓分布和理論分布存在一定的偏差，有些條件下偏差的范圍較大，分析過程十分復(fù)雜，無法獲取較為精確的結(jié)果。

3 750千伏耐張絕緣子串監(jiān)測技術(shù)研究

3.1 750千伏耐張絕緣子串監(jiān)測操作裝置的研究內(nèi)容

輸電線路中耐張絕緣子串的監(jiān)測采用活化間隙法進(jìn)行監(jiān)測，這種監(jiān)測方法存在著測量準(zhǔn)確度差的問題，并且，由于750千伏耐張塔絕緣子片數(shù)量多，工作人員進(jìn)行監(jiān)測的時(shí)間長、使用的監(jiān)測工具較為笨重，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。操作裝置的操作性不強(qiáng)成為了帶電作業(yè)開展難度大的重要原因，為了改善這種情況，需要合理設(shè)計(jì)操作裝置，明確規(guī)范其適用范圍，抓住重點(diǎn)解決的問題和改進(jìn)方向，進(jìn)而達(dá)到解決塔上監(jiān)測讀數(shù)困難、操作復(fù)雜、工具笨重、作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)性高等問題。

3.2 主要工作原理分析

耐張絕緣子串帶電監(jiān)測的主要工作原理就是通過在機(jī)械機(jī)構(gòu)部分沿著絕緣子軸線方向步進(jìn)，到達(dá)絕緣子測量的最佳規(guī)定位置時(shí)停止，將兩只監(jiān)測臂伸入絕緣子上下的連接鋼帽位置，在彈簧的作用下貼緊鋼帽，進(jìn)而通過監(jiān)測臂上的高壓作用于絕緣子，產(chǎn)生電流，得到絕緣子的電阻值。

電阻值的下降變化是由于絕緣子性能優(yōu)劣表現(xiàn)出來的，因此，從電性能來說，其性能變化的本質(zhì)是電阻值的下降，因此，絕緣子的電阻值是衡量絕緣子性能優(yōu)劣的根本指標(biāo)。

3.3 監(jiān)測裝置的主要構(gòu)成

監(jiān)測裝置系統(tǒng)主要包括機(jī)械裝置部分、電路控制部分和軟件系統(tǒng)三個(gè)部分。

3.4 控制電路部分

控制電路部分的設(shè)計(jì)主要是通過后臺(tái)計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場控制器結(jié)合，由現(xiàn)場控制器的直流供電路、整流電路等進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、信號(hào)的采樣等。工作流程結(jié)構(gòu)主要是：高壓產(chǎn)生電路-信號(hào)采樣電路-信號(hào)調(diào)理電路-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路-智能單元CPU，通過顯示驅(qū)動(dòng)電路與顯示器、數(shù)字量輸出鎖存與驅(qū)動(dòng)電路等執(zhí)行器器件最終驅(qū)動(dòng)電路。

3.5 系統(tǒng)軟件

絕緣子絕緣能力下降，嚴(yán)重威脅著輸電線路的運(yùn)行安全。耐張絕緣子串監(jiān)測裝置的系統(tǒng)軟件是通過記錄每次測量電阻值，將其匯總，并由專業(yè)的技術(shù)人員對其進(jìn)行測試的每次電阻變化程度進(jìn)行分析比對。經(jīng)過系統(tǒng)軟件對測量結(jié)果的比對和分析，顯示出絕緣子的優(yōu)劣程度變化及是否需要進(jìn)行更換，最后匯總并建立主要的桿塔的兩相絕緣子的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對相關(guān)的絕緣子電阻、電流數(shù)據(jù)和劣化程度分析進(jìn)行備份，便于專業(yè)的技術(shù)人員對數(shù)據(jù)觀察。

系統(tǒng)軟件的應(yīng)用主要是為了進(jìn)行絕緣子電阻和其他的數(shù)據(jù)匯總和分析，由技術(shù)人員的分析，找到線路上絕緣子劣化的普遍原因，并針對其劣化的一般性原因進(jìn)行相應(yīng)的對策研究，延緩絕緣子劣化的速度和絕緣性能的降低速度，保證電路系統(tǒng)能夠安全、正常運(yùn)行。

4 總結(jié)

耐張絕緣子串是當(dāng)前輸電線路架設(shè)過程中常用的產(chǎn)品，是架設(shè)輸電線路過程中的重要元件，在輸電線路的運(yùn)行過程中，絕緣子長期承受著電流的高壓和自然環(huán)境的變化的影響，絕緣子絕緣能力下降，絕緣子老化、破損，嚴(yán)重威脅著輸電線路的運(yùn)行安全。750千伏耐張絕緣子串的塔上監(jiān)測存在著讀數(shù)困難、裝置操作不靈活等問題，需要相關(guān)的人員針對這些問題，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、改進(jìn)監(jiān)測的工具，解決耐張絕緣子串的監(jiān)測操作困難的問題，進(jìn)而保障輸電線路的架設(shè)安全和線路的正常使用。

參考文獻(xiàn)

[1]徐青松，勞建明，侯煒.輸電線路非均勻覆冰的實(shí)時(shí)監(jiān)測和計(jì)算模型[J].高電壓技術(shù)，2009（11）.

作者單位

國網(wǎng)新疆電力公司檢修公司 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830000