支柱絕緣子帶電探傷原理與應(yīng)用

陳紹鋒 王亮 郭宏偉

摘 要：支柱絕緣子振動波帶電檢測是一種新型的檢測手段，能夠在不停電的情況下檢測瓷瓶內(nèi)部裂紋等常見故障。筆者通過現(xiàn)場實(shí)際工作總結(jié)了該檢測方法的工作要點(diǎn)，指出瓷瓶常見故障和與預(yù)防方法，對該類檢測手具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：振動波；瓷瓶；故障；預(yù)防方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.157

1 支柱絕緣子的特性

瓷支柱絕緣子（以下簡稱絕緣子）主要是由分布在玻璃狀基體里的剛玉、石英和長石等按一定比例加工成型，在高溫下燒結(jié)成的無機(jī)絕緣材料，其中結(jié)晶的成分越高則絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度就越強(qiáng)，制造絕緣子的過程中和使用過程中的應(yīng)力都會造成絕緣子裂紋，對變電站的安全運(yùn)行造成隱患。

2 支柱絕緣子的探傷原理

通過向絕緣子底部發(fā)射激勵(lì)振動波，同時(shí)接受其振動反饋波，經(jīng)軟件進(jìn)行分析該反饋波的頻譜是否正常，即可判斷該絕緣子內(nèi)外是否有裂紋。

3 支柱絕緣子帶電檢測應(yīng)用

通過對李莊、五里臺、龍家店、小營四個(gè)220kV變電站戶外隔離開關(guān)支柱絕緣子進(jìn)行了檢測，共計(jì)完成2129只，發(fā)現(xiàn)異常（包括警告）狀態(tài)絕緣子93只。各站檢測數(shù)量和異常情況見表1：（單位：只）。

檢查范圍覆蓋室外220kV和110kV電壓等級，數(shù)量見表2（單位：只）。

220kV和110kV缺陷瓷瓶數(shù)量見表3（單位：只）。

可能存在的缺陷及原因分析：

各變電站異常支柱絕緣子的部位見表4（單位：只）。

根據(jù)附錄所示的絕緣子部位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對支柱絕緣子缺陷原因分析如下：

（1）水平旋轉(zhuǎn)隔離開關(guān)在分合閘過程中觸頭觸指夾緊力、觸頭觸指自身重量、連接導(dǎo)線產(chǎn)生的重量都有可能使瓷瓶受徑向扭矩，產(chǎn)生裂紋；作為三相聯(lián)動機(jī)構(gòu)的隔離開關(guān)帶操作機(jī)構(gòu)的一相（或一側(cè)）瓷瓶受力最大，產(chǎn)生裂紋的可能性也最高；垂直伸縮的剪式刀閘的轉(zhuǎn)動瓷瓶也存在類似的受力工況。應(yīng)力作用位置集中在瓷瓶上部的，易在瓷瓶上端產(chǎn)生裂紋，集中在下部的易在根部產(chǎn)生裂紋。

（2）上、下法蘭膠裝處由于溫度變化，鑄鐵與瓷件收縮比不同產(chǎn)生縫隙造成密封不嚴(yán)，雨雪天氣水從裂紋處滲入，結(jié)冰后體積膨脹造成裂紋；

（3）大風(fēng)造成支柱絕緣子擺動容易造成絕緣子底部裂紋缺陷；

（4）安裝、檢修過程中攀爬瓷瓶造成絕緣子受力，底部產(chǎn)生裂紋。

預(yù)防措施：

（1）加強(qiáng)設(shè)備選型和承載力校核，更換隔離開關(guān)導(dǎo)電部分、導(dǎo)線等工作應(yīng)考慮其重量對支柱絕緣子造成的影響；

（2）對三相聯(lián)動機(jī)構(gòu)側(cè)瓷瓶進(jìn)行重點(diǎn)檢查，情況嚴(yán)重的瓷瓶應(yīng)及時(shí)提出停電更換。

（3）換季、雨雪、大風(fēng)天氣后對異常狀況的支柱絕緣子進(jìn)行復(fù)測，記錄測試數(shù)據(jù)變化。情況嚴(yán)重的瓷瓶應(yīng)及時(shí)提出停電更換。

（4）檢修工作應(yīng)杜絕攀爬瓷瓶，異常情況的瓷瓶在檢修前應(yīng)提出預(yù)警，使用專用登高檢修工具防止造成人身傷害。

4 支柱絕緣子帶電探傷的局限

目前測試結(jié)果不能保證100%的準(zhǔn)確，由于操作人為原因，環(huán)境的干擾會造成測試的不準(zhǔn)確，對異常的絕緣子在環(huán)境改變的情況下進(jìn)行復(fù)測，可以提高測試的準(zhǔn)確性。在停電的情況下，利用超聲波方法對絕緣子進(jìn)行測量，能夠準(zhǔn)確排除誤差，提高成功率。