输电线路合成绝缘子运行多年后憎水性能评估.pdf

: / 输电线路合成绝缘子运行多年后 憎水性能评估 巢亚锋 罗正平 张晓沅 周丰清 谢东 (. 国网湖南省电力公司电力科学研究院 湖南 长沙 . 国网湖南省电力公司怀化供电分公司 湖南 怀化 ) 摘 要: 对已运行 年的合成绝缘子的憎水性能进行全面评估 结果显示运行时间 超过 年后合成绝缘子憎水性基本下降至 级以下 分析影响运行中合成绝缘子憎 水性能的各种因素及原因 提出运行中合成绝缘子的憎水性检验周期及判定准则 关键词: 合成绝缘子 运行多年 憎水性 评估 输电线路 中图分类号: 文献标志码: 文章编号: () 收稿日期: 基金项目: 国网湖南省电力公司科技项目() (. . ) : . . : 合成绝缘子自上世纪 年代进入我国市场以 来 以其优异的憎水性、 耐污闪性及少维护等优点 备受用户青睐 近年来已大规模应用于我国输电线 路 截至 年底 我国国家电网和南方电 网挂网运行的合成绝缘子超过 万支 生产厂家 涵盖国内外 余家 运行电压等级涵盖交流 、 直流 运行环境涵盖了典 型的城市工业、 火电厂、 水泥厂、 化工厂、 高海拔 等复杂气候、 环境区域 其中运行年限最长的已超 过 年 余年的运行经验表明 合成绝缘子的应用 提高了电网的安全稳定性 节省了运行成本 但运 行中发现 随着运行年限的增加 合成绝缘子的憎 水性出现不同程度下降 憎水性丧失后其恢复时间 增长 合成绝缘子憎水性和憎水恢复特性的变化为 其运行带来了安全隐患 因此 加强对合成绝缘子 憎水性能的监控 掌握合成绝缘子憎水性和憎水恢 复特性的变化 对防止运行中合成绝缘子事故发生 及提高电网安全性有着重要的作用 试品与试验方法 试品 试品为我国 个省、 市已运行 年的定 期抽样检测合成绝缘子 试品电压等级为交流 、 直流 涵盖了典型 的城市工业、 海洋、 高山、 火力发电厂、 水泥厂、 第 卷第 期 湖 南 电 力 年 月 化工厂等区域 统计试品总数为 支 其 中不同运行年限的取样数量如表 所示 表 不同运行年限合成绝缘子的取样数量 服役期/ 取样数量 试验方法 测试方法均为喷水分级法 采用 等级来表 征憎水性状态 从 共 个等级被定义 数值越小的等级表征越强的憎水性能 试验条件和 试验方法满足 / 绝缘子表面 湿润度的测量指南 要求 采用接触角法对在不同环境区域运行达 年的 支试品的憎水性和憎水恢复性进行测量 每支 试品均在其上、 中、 下 个部位取样 取这 个样 片测量结果的平均值为该支试品的静态接触角 测试方法满足 / 要求 试验结果及分析 憎水性试验 合成绝缘子的憎水性测试结果如图 所示 其 中相同运行环境和运行时间下 不同厂家产品的憎 水性测试结果如图 所示 不同环境区域、 不同运 行年限、 相同厂家试品憎水性试验结果如图 所 示 由图 可知: ) 随着运行年限的增加 合成绝缘子憎水性 总体呈下降趋势 但仍保持着较好的憎水性 不同 运行年限的试品 憎水性大部分在 级 水平范围 少数严重老化者达到 级 ) 试品憎水性的下降程度与产品材料有关 相同运行时间和运行环境下 不同厂家产品的憎水 性差异较大 如部分厂家的试品在运行 年后憎水 性就下降到了 级 但也有部分厂家的试品在 运行 年后憎水性仍为 级 这说明合 成绝缘子的憎水性与硅橡胶材料配方和制造工艺等 因素有关 ) 试品憎水性的下降程度与运行环境有关 在水泥厂、 化工厂等污染严重区域 试品憎水性下 降速度明显高于沿海和城市区域 这是因为水泥厂 附近的试品表面沉降的水泥颗粒阻碍了硅橡胶材料 憎水性的迁移 使得试品憎水性迅速下降 化工厂 附近试品受酸雨、 腐蚀性沉降颗粒的影响 表面老 化严重 硅橡胶优良的疏水性被破坏 因此试品憎 水性迅速下降 图 不同运行年限试品憎水性试验结果 图 相同运行环境下不同厂家产品的 憎水性试验结果 图 不同环境区域、 不同运行年限试品 憎水性试验结果 憎水性丧失和恢复试验 将从试品不同伞裙取下的样片放入去离子水浸 泡 在浸泡前采用 视频光 学接触角测量仪对各样片的静态接触角 进行测 量 得到在火电厂、 高海拔区域、 化工厂、 水泥 厂、 城市和海洋附近区域取样的试品的静态接触角 分 别 为: 和 室温浸泡 后测量其 在 测量后的 和 分 第 卷第 期巢亚锋等: 输电线路合成绝缘子运行多年后憎水性能评估 年 月 别测量样片的憎水恢复特性 测量结果如图 所 示 由图 可知: 浸泡 后 试品伞裙样片憎 水性丧失严重 城市、 海洋附近取样的试品的憎水 性恢复相对较快 水泥厂、 化工厂附近取样的试品 的憎水性恢复时间大于 其中水泥厂附近试品 憎水性恢复能力最差 这说明合成绝缘子憎水性恢 复特性与运行环境有着密切的关系 图 试品伞裙材料室温浸泡 后 的憎水性恢复曲线 憎水性检验周期及判定准则 对合成绝缘子憎水性的抽样检查建议可以按照 以下方式进行: 抽样比例不低于 且每批次 样本数不小于 支 其憎水性检验周期及判定准则 如表 所示 在现场对合成绝缘子对合成绝缘子憎 水性进行测量时 建议在上中下 个部位分别测量 并综合判定 同时需要避免恶劣气象条件 若在实 验室条件下进行憎水性测量 建议可通过静态接触 角 和 等级来联合表征憎水性状态 表 合成绝缘子的憎水性检验周期及判定准则 试品 憎水性 憎水恢复特性 试品在去离子水中 浸泡 后测量 评价结果 下次检验 周期/ 憎水性恢复时间小于 伞盘表面憎水性恢复面积大 于 继续运行 憎水性恢复时间小于 伞盘表面憎水性恢复面积大 于 继续运行 憎水性恢复时间大于 伞盘表面憎水性恢复面积小 于 继续运行 但需跟 踪检测 长时间无法恢复 表面为连 续水膜 退出运行 结论 ) 合成绝缘子运行时间超过 年后 其憎水 性基本下降至 级以下 且随着运行年限的增 加 其憎水性总体呈下降趋势 不同运行年限的试 品 憎水性大部分在 级水平范围 仍 表现出较好的憎水性 ) 合成绝缘子的憎水性与硅橡胶材料配方、 制造工艺及运行环境等因素关系密切 水泥厂、 化 工厂等恶劣运行环境对其憎水性和憎水恢复特性影 响巨大 ) 应结合合成绝缘子的憎水性和憎水恢复特 性选择下次检验周期 对憎水性能较差的产品批次 应加大抽样数量 参考文献 黄福勇 周卫华 周挺 等. 冰灾对运行复合绝缘子性能影 响研究 . 湖南电力. (): . 刘洋 王建国 韩芳 等. 不同运行年限的复合绝缘子电气和 机械性能 . 高电压技术. (): . 雍军 沈庆河 赵富强 等. 电网中运行绝缘子的检测 . 高电压技术. (): . 陈学东. 番禺地区合成绝缘子运行情况及其评价 . 广东电 力. (): . 刘松喜. 福建省电网合成绝缘子运行隋况及有关问题的探讨 . 高电压技术. (): . 吴光亚 蔡炜 肖国英 等. 复合绝缘子的运行特性及可靠性 分析 . 电瓷避雷器. : . 徐其迎 李日隆. 复合绝缘子的运行性能及问题探讨 . 电 瓷避雷器. : . 杨红军 王晓楠 吴兆峰 等. 复合绝缘子运行经验总结 . 电网技术. (): . 龚文权 钟连宏 李金法. 复合绝缘子运行与评价 . 高电 压技术. (): . 范建斌 殷禹 张锦秀 等. 复合绝缘子运行状况评估方法 . 电网技术. (): . 高海峰 周军 马仪 等. 高海拔区线路运行复合绝缘子的 电气性能评估 . 电网技术. (): . 樊灵孟 肖勇 周华敏. 广东电网污秽地区耐张串试用复合 绝缘子运行情况分析 . 电网技术. (): . 吴碧华 冼伟雄 陈雄一. 广州地区输电线路用复合绝缘子的 运行实践 . 电网技术. (): . 金卫东 王立峰 罗俊华. 硅橡胶复合绝缘子运行寿命的试验 研究 . 高电压技术. (): . 阎东 卢明 张柯 等. 河南省线路用复合绝缘子运行情况 分析 . 电网技术. (): . 王国春 陈原. 京津唐电网合成绝缘子运行分析 . 华北电 力技术. : . 吴旭涛 樊益平. 宁夏电网运行中复合绝缘子抽检试验分析 . 宁夏电力. : . 张仲秋. 青海电网合成绝缘子应用及运行状况分析 . 青海 电力. : . (下转第 页) 第 卷第 期湖 南 电 力 年 月 稳定运行 须从几个方面制定预控措施 ) 热稳定问题的预控措施: 考虑到女书主变 跳闸后 女书变负荷转由濂溪蚂蝗塘女书的 线路供带 为防止该线路出现热稳定问题 女书变供带负荷最大为 大于 时 需考虑负荷连切 考虑到女书主变跳闸后 女 书变上送的潮流转由濂溪蚂蝗塘女书的 线路供带 为防止该线路出现热稳定问题 女 书变上送的潮流最大为 大于 时 需考虑上网线路的连切 ) 闭环操作的预控措施: 通过调整女书变、 蚂蝗塘变主变档位、 电容器和电抗器的投退 尽可 能减少闭环点的电压差及相角差 从而减少闭环电 流 为控制闭环联络线的闭环电流 闭环时应尽量 选择在负荷较低的时间进行 ) 运行方式的预控措施: 密切关注 濂 溪变、 女书变供区的负荷变化 适时调整运行方 式 避免由于 电网重、 过载引发系统稳定 问题 结论 文中以湖南电网为基础 分析了 / 电磁环网闭环试验对象选择的基本原则、 方法和步 骤 将环网选择区分为初选和校核 个阶段 大大 减少了合环对象的分析个数 根据文中所述方法和 步骤所选择的濂溪蚂蝗塘女书环网目前已闭环 运行 个多月 实验表明闭环运行后系统运行稳定 性好、 可靠性大幅提高、 经济效益明显 参考文献 杨冬 刘玉田 牛新生. 电网结构对短路电流水平及受电能 力的影响分析 . 电力系统保护与控制 (): . 周莉梅 范明天 张祖平 等. 合肥城市电网电磁环网解环分 析 . 电网技术 () : . 白宏坤 李干生. 关于电磁环网弱开环方式的探讨 . 电力 系统保护与控制 (): . 刘树勇 顾强 张丽娟 等. 天津电网中期运行方式研究 . 继电器 (): . 白宏坤 李干生. 郑州 电磁环网解环规划研究 . 电力系统保护与控制 (): . 何肇. 关于改善华东电网结构、 降低短路容量方案的探讨 . 电网技术 (): . 张立平 殷幼军 马怡晴 等. 湖北黄冈、 黄石地区安全稳 定控制系统方案设计 . 电力系统保护与控制 (): . 夏翔 周昱甬 邱伟成. 地区弱电磁环网合环潮流探讨 . 继电器 (): . 李志刚 李玲玲. 串联系统的可靠性评估方法 . 电工技术 学报 (): . 魏震波 刘俊勇 朱国俊 等. 基于可靠性加权拓扑模型下 的电网脆弱性评估模型 . 电工技术学报 (): . 宋晓通 谭震宇. 计及无功充裕度的电力系统可靠性评估与 规划 . 电工技术学报 (): . 作者简介 何禹清 () 男 博士 工程师 从事电力系统规划、 运行及 管理工作 谢欣涛 () 男 高级工程师 从事电力系统规划、 运行及管 理工作 (上接第 页) 刘亚新 周国华. 山西电网复合绝缘子运行情况及分析 . 电力设备. (): . 喻华玉. 陕西电网合成绝缘子运行总结 . 西北电力技术. : . 袁奇 谢小松 朱炜. 上海地区输电线路合成绝缘子运行分析 与评估 . 华东电力. (): . 贺士明 郭京生. 输电线路合成绝缘子运行中存在的问题及 应对措施 . 内蒙古电力技术. (): . 易辉. 我国输电线路用绝缘子运行现状 . 电力设备. (): . 汪涛 吴光亚 张锐 等. 运行中复合绝缘子的状态评价及 试验研究 . 电网技术. ( ): . 包建强 龚坚刚. 浙江电网合成绝缘子运行使用评估与分析 . 电力建设. : . 湖南省电力公司试验研究院. 湖南省电力公司 年度运行 合成绝缘子抽检试验报告 . 长沙 . 湖南省电力公司试验研