500kV高壓輸電線路絕緣子狀態(tài)檢修技術(shù)探討

謝守輝

摘 要： 近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)高壓，特高壓電網(wǎng)的建設(shè)蓬勃發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模迅猛擴(kuò)大，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)的動(dòng)力，同時(shí)為了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加穩(wěn)定，需要電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。而狀態(tài)檢修就是確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行一種先進(jìn)方法，本文介紹了輸電線路狀態(tài)檢修的主要內(nèi)容，重點(diǎn)介紹了絕緣子的狀態(tài)檢修技術(shù)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞： 狀態(tài)檢修；絕緣子；輸電線路

輸電線路的主要設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中，它們由于受到各種因素的影響，如物理因素，化學(xué)因素，物化因素，它們的健康狀態(tài)逐漸變壞， 在一定程度上影響了該設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，輸電線路的主設(shè)備在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)以后，必須中止運(yùn)行，進(jìn)行檢測(cè)，維修，使設(shè)備恢復(fù)到健康狀態(tài)。

1.狀態(tài)檢修簡(jiǎn)介

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)高壓，特高壓電網(wǎng)的建設(shè)蓬勃發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模迅猛擴(kuò)大，供電技術(shù)裝備越來(lái)越多，同時(shí)需要檢修的設(shè)備也越來(lái)越多，而傳統(tǒng)輸電線路周期檢修的不足之處越來(lái)越凸顯出來(lái)，急需一種新的檢修方法來(lái)改變現(xiàn)狀，這種新的檢修方法就是狀態(tài)檢修。狀態(tài)檢修，是通過(guò)對(duì)輸電線路進(jìn)行有目的的檢測(cè)，獲取輸電設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，然后判斷設(shè)備是否有異常，通過(guò)預(yù)測(cè)設(shè)備的損壞時(shí)間，在故障發(fā)生前解決，即根據(jù)設(shè)備健康情況來(lái)安排維修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備維修。狀態(tài)檢修是一種先進(jìn)、科學(xué)的設(shè)備管理方法和檢修策略。通過(guò)設(shè)備信息收集 、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià) 、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢修策略 、檢修計(jì)劃 、檢修實(shí)施及績(jī)效評(píng)估等環(huán)節(jié)來(lái)完成狀態(tài)檢修工作 。

2.500kV高壓輸電線路狀態(tài)檢修的重要性

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)高壓電網(wǎng)的建設(shè)蓬勃發(fā)展，高壓電網(wǎng)的已成為我國(guó)高科技代表的名片，隨著供電技術(shù)裝備水平的提高，高壓電網(wǎng)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。同時(shí)為了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加穩(wěn)定，更加需要輸電電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于近年來(lái)經(jīng)常出現(xiàn)大雨，臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣條件，這就導(dǎo)致輸電線路的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，運(yùn)行狀態(tài)也相對(duì)較復(fù)雜。而且隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題也影響著電氣元件的運(yùn)行，如污穢層會(huì)影響絕緣子的壽命。因此，要保證該電網(wǎng)的安全運(yùn)行，需要檢修工作順利進(jìn)行.既要有高超的檢修技術(shù).還要有好的檢修措施。

電網(wǎng)故障率高的原因是輸電線路設(shè)備在日常不能得到及時(shí)的檢修，也可能是因?yàn)槊總€(gè)輸電線路檢修公司的負(fù)責(zé)范圍太大，只靠人工周期檢修和壞了再修的方式來(lái)檢修輸電設(shè)備。而當(dāng)設(shè)備真正出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)異常狀態(tài)的時(shí)候.系統(tǒng)故障又很難及時(shí)準(zhǔn)確的得到控制，這會(huì)使故障性質(zhì)繼續(xù)惡化，進(jìn)而影響整個(gè)電網(wǎng)的安全。其實(shí)，對(duì)以往輸電線路故障的原因分析，除了少數(shù)天災(zāi)我們無(wú)法控制和避免以外，其它大部分的故障只要檢修措施合理，還是可以避免的。通過(guò)使用狀態(tài)檢修方法，可以提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，不會(huì)等到事故發(fā)生才去解決，避免了損失。

3. 500kV輸電線路狀態(tài)檢修的內(nèi)容

輸電線路設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行決定了電網(wǎng)運(yùn)行是否可靠，而要保證輸電線路設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)線路進(jìn)行監(jiān)控性和預(yù)測(cè)性的狀態(tài)檢修技術(shù)是其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容 。通常輸電線路的狀態(tài)檢修包括對(duì)全程的運(yùn)行監(jiān)控和對(duì)線路的預(yù)測(cè)性檢修兩大部分.這兩大部分可以說(shuō)是既相關(guān)又有區(qū)別.對(duì)輸電線路全程的運(yùn)行監(jiān)控，可以獲得輸電線路主設(shè)備實(shí)時(shí)的，持續(xù)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，是進(jìn)行線路預(yù)測(cè)性檢修的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)輸電線路主設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，辨別以及根據(jù)以往的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)分析，可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障，提前維修，減少人力和物力損失。

3.1線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)

要完成對(duì)整個(gè)輸電線路的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，需要對(duì)易發(fā)生自然災(zāi)害以及惡劣天氣的地域的輸電線路設(shè)備重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，建立一套多方面的線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 實(shí)時(shí)記錄輸電線路主設(shè)備的數(shù)據(jù)，以便及時(shí)分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)維修，使檢修基金使用更加合理。

3.2 線路預(yù)測(cè)性檢修

輸電線路預(yù)測(cè)性檢修是指通過(guò)對(duì)設(shè)備潛在的缺陷進(jìn)行在線和離線測(cè)量得到的數(shù)據(jù)以及其他的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施檢修的技術(shù)措施。該方法實(shí)施過(guò)程是借助具有先進(jìn)水平 的故障分析診斷設(shè)備或者人工智能通過(guò)對(duì)在線和離線測(cè)量得到的數(shù)據(jù)以及其他的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)設(shè)備潛在的缺陷進(jìn)行分類、有側(cè)重點(diǎn)的分析判斷.再來(lái)判定該缺陷是否需要馬上進(jìn)行檢修還是通過(guò)周期性檢修，甚至是退出運(yùn)行狀態(tài)等[1]。

4.絕緣子的狀態(tài)檢修

絕緣子是輸電線路主設(shè)備中大量使用的一種絕緣部件，但絕緣子的使用壽命有限，容易出現(xiàn)很多的故障，比如絕緣子的劣化[2] 。

瓷質(zhì)絕緣子在運(yùn)行中常常劣化，對(duì)于高壓線路中用的懸式絕緣子主要表現(xiàn)是絕緣電阻下降和絕緣擊穿，也表現(xiàn)為瓷盤脫落或裂紋以及表面燒傷等。 絕緣擊穿及絕緣降低的絕緣子又常稱“零”值或“低”值絕緣子。瓷絕緣子不具備零值自爆的特性， 其發(fā)生零值后不易發(fā)現(xiàn)，但其直接導(dǎo)致絕緣子串絕緣性能的下降，易形成污閃或雷擊事故。 在大霧天氣下降低污閃電壓，容易引發(fā)污閃；在雷雨天氣下易發(fā)生雷擊閃絡(luò)， 零值絕緣子可能炸裂，造成絕緣子串掉串、導(dǎo)線脫落。所以需要定期進(jìn)行零值檢測(cè)工作 。

4.1 絕緣子絕緣電阻的測(cè)量

絕緣子絕緣電阻測(cè)量是對(duì)瓷絕緣子、玻璃絕緣子、符合絕緣子的絕緣電阻測(cè)量。 測(cè)量的目的是檢查絕緣子的絕緣情況，發(fā)現(xiàn)絕緣子的絕緣劣化和絕緣擊穿等缺陷。 從而能掌握緣子的狀態(tài)，進(jìn)行對(duì)絕緣子的狀態(tài)檢修[3] 。

4.1.1 絕緣電阻合格的標(biāo)準(zhǔn)

（1）新裝絕緣子的絕緣電阻應(yīng)大于或等于 500 MΩ 。

（2）運(yùn)行中絕緣子的絕緣電阻應(yīng)大于或等于 300 MΩ

4.1.2 絕緣子劣化的判定原則

（1）絕緣子絕緣電阻小于 300 MΩ ，而大于 240 MΩ 可判定為低值絕緣子。

（2）絕緣子絕緣電阻小于 240 MΩ 可判定為零值絕緣子[4]。

4.1.3 測(cè)量方法

對(duì)于輸電線路的多原件組合的絕緣子，可停電、也可帶電測(cè)量其絕緣電阻。 使兆歐表處于地電位，從而測(cè)得的絕緣電阻中減去高電位的電阻值，即為被測(cè)量絕緣子的絕緣電阻值。

4.2絕緣子附鹽密度的測(cè)量

對(duì)絕緣子表面進(jìn)行等值鹽量的測(cè)量可確定在污穢層中可溶性導(dǎo)電物質(zhì)數(shù)量， 判定所測(cè)區(qū)段電氣元件受污染程度，是制定防污閃措施和指導(dǎo)適時(shí)清掃的重要依據(jù)。

4.2.1 測(cè)量等值鹽密的目的

等值附鹽密度簡(jiǎn)稱等值鹽密，是把絕緣子表面的導(dǎo)電污物密度轉(zhuǎn)化等值為單位面積上含有多少毫克的鹽（ NaCl ）。 所謂等值鹽密，實(shí)際上是一個(gè)平均量。 鹽密值應(yīng)用廣泛，它是輸變電設(shè)備劃分污穢等級(jí)的根據(jù)之一，也是選擇絕緣水平和確定絕緣子狀態(tài)檢修的依據(jù)[5] 。

4.2.2 測(cè)量等值鹽密的方法

目前，等值鹽密測(cè)量的操作方法是把現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的絕緣子取下，帶回實(shí)驗(yàn)室，用 300 mL 蒸餾水清洗，測(cè)量溶液的電導(dǎo)率，用公式計(jì)算出相應(yīng)的含鹽量，再用所求的含鹽量除以整個(gè)絕緣子的表面積，就得到了等值鹽密值。 該方法優(yōu)點(diǎn)是依據(jù)的理論淺顯易懂，不需要高壓電源。

4.3 帶電測(cè)量零值絕緣子

零值絕緣子檢測(cè)主要是檢測(cè) 66 kV 及以上的懸式絕緣子串中的零值絕緣子。常用檢測(cè)裝置是火化間隙檢測(cè)裝置，其分為固定式和可變式兩種類型[6]。

5.結(jié)論

通過(guò)對(duì)500kV輸電線路絕緣子狀態(tài)檢修技術(shù)進(jìn)行探討.對(duì)狀態(tài)檢修主要應(yīng)進(jìn)行的工作進(jìn)行闡述.為了給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的動(dòng)力，狀態(tài)檢修技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要，既降低了維修成本，有保證了國(guó)家電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。■

參考文獻(xiàn)

[1]董秦. 500kV輸電線路狀態(tài)檢修技術(shù)[J]. 科技視界，2013，（08）：139-140

[2] 邱志賢 . 高壓絕緣子的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M]. 北京：中國(guó)電力出版社， 2006.

[3] 郭喜慶 . 高電壓設(shè)備絕緣與故障分析 [M]. 北京：水利電力出版社， 1995.

[4] 陶元忠，包建強(qiáng) . 輸電線路絕緣子運(yùn)行技術(shù)手冊(cè) [M]. 北京：中國(guó)電力出版社， 2003.

[5] 陳慈萱 . 電氣工程基礎(chǔ) [M]. 中國(guó)電力出版社， 2007.

[6] 嚴(yán)璋，朱德恒 . 高電壓絕緣技術(shù) [M]. 北京：中國(guó)電力出版社， 2002.