支柱绝缘子断裂原因及防止对策.doc

支柱绝缘子断裂原因及防止对策宁夏电力)2007年第4期支柱绝缘子断裂原因及防止对策王学海.(宁夏银南供电局,杨立棋吴忠市751100)摘要:由于支柱绝缘子发生折断的原因各不相同,针对具体情况进行分析,提出了应对支柱绝缘子断裂的相应措施,以保证电能的安全传输和不间断供电.关键词:支柱绝缘子;折断原因;分析中图分类号:TM855文献标识码:B文章编号:16723643(2007)04003103ThecauseandcountermeasuresofpostinsulatorbreakingWANGXue-hai,YANGLl-qi(NingXiaYinnanElectricPowerSupplyBureau,WuZhong751100,China)Abstract:Becausethebreakingcauseofpostinsulatoraredifferent,analyzesthepostinsulatorbreakingconcretesituation,putsforwardcorrespondingcountermeasures,guaranteesthesafeandcontinuouspowersupply.Keywords:postinsulator;break;analysis;countermeasures1银南供电局支柱绝缘子折断案例(1)1995年7月银南供电局某220kV变电所,110kV铝管母线停电检修时发现A相管母支柱绝缘子上法兰盘处断裂.检查时又发现B,c相母线共有4只支柱绝缘子靠法兰盘处断裂.(2)1995年8月银南供电局某变电所,220kV管母支柱绝缘子有3只靠上法兰盘处断裂,2只靠下法兰盘处断裂.(3)1998年8月银南供电局侯桥变电所,10kV出线铝排支柱绝缘子有放电声,检查发现A相上法兰盘处断裂.(4)2004年3月银南供电局宣和,大柳木变电所母线停电检修隔离开关时,发现管母支柱绝缘子上,下法兰盘处都有不同程度的断裂.一一(a)断口1(b)断口2图1支柱绝缘子上,下节法兰盘处断口形貌(2)对抽查的9只支柱绝缘子检查发现有6只是上,下法兰盘处折断(见图1),3只为法兰盘铸件纵向开裂,而支柱绝缘子中部瓷瓶折断的情况未发现.(3)存在问题的其它绝缘子,是质量造成还是运输安装造成,无法确定.2断裂支柱绝缘子现场勘察情况3支柱绝缘子受力情况(1)对损坏的支柱绝缘子作材质分析,材质均属高强瓷.(1)从图2可知,支柱绝缘子在铝管母线系统中承受的力有:母线作用在绝缘子上的水平力Fs;垂直下压力Fc;收稿日期:2007-0313作者简介:王学海(1968一),男,助理工程师,从事变电检修工作.?31?宁夏电力)2007年第4期支柱绝缘子断裂原因及防止对策图2支柱绝缘子受力分析以及绝缘子本体受的风力F.Fs由母线的风荷载和短路时的巨大电动力组成;F.由母线自身重量和引流线及间隔刀闸触头重量组成.绝缘子中间部位受力和上下法兰盘处受力不同,水平拉力F.对绝缘子中间部位只产生弯矩,而上下法兰盘则同时产生弯矩和扭矩.(2)以前银南供电局使用的支柱绝缘子,厂家只提供了抗弯强度,没有抗扭强度的规定.设计时只对抗扭强度进行校验计算,生产厂家用单一安全系数进行计算.抗弯负荷安全系数按高压配电装置设计规程规定取1.67.而美国,日本等国在支柱绝缘子机械强度计算中,都进行抗弯,抗扭强度两项计算.他们设计规范规定,对支柱绝缘子允许抗弯,抗扭安全系数大于2.01.如德国规定无短路时安全系数为2.5,短路时安全系数为1.0.4支柱绝缘子折断原因分析(1)对银南供电局多次发生的支柱绝缘子折断原因进行测试分析,发现上下法兰盘浇铸粘接不牢固,使得在电场力作用下,电晕,放电,粘接面开裂,分层,介损增大,电场分布恶化,这些侵蚀破坏并向绝缘子深处发展,最终导致法兰盘处开裂或折断.在某变电所含缺陷法兰端剖开后,在两个剖面上均可清晰看到一长约lOmm的裂隙.这两个裂隙距绝缘子外表面均为40mm左右,在位置上相互对应,应该为同一缺陷在两剖面上的横截面痕迹.(2)90年代生产的支柱绝缘子还大量运行在银南供电局电网中,这些绝缘子电蚀性能差,长期运行下绝缘强度和机械强度都有所降低.银南供电局投运时间较长的同心变电所35kV管母支柱绝缘子,在地面仔细观察都能看见个别支柱绝缘子上法兰盘处龟裂(见图3).根据检修经验,如?32?图3支柱绝缘子上法兰盘处裂纹果支柱绝缘子瓷瓶上有流过的锈迹,说明绝缘子劣化,当然.超期运行也是支柱绝缘子折断的原因.(3)银南供电局这几年新建,扩建的变电所大量使用铝管母线,在构架上安装绝缘子时,构架预留孔尺寸,绝缘子相间距离,标高,铝管母的平直,支柱绝缘子的垂直度等,不按设计要求进行.施工单位对铝管母安装新技术了解不够,而铝管母施工工艺要求严格,施工单位承接工程后对工作人员未经培训,只凭经验施工,安装结束后又无测试,试验手段及验收标准,安装质量不能保证,也是造成支柱绝缘子损伤的因素.(4)绝缘子在生产厂家出厂时,虽然对绝缘子作了损伤检测,但浇铸装配法兰盘以后,就直接运输到施工现场,在投运前未进行测试,产品运输及安装时,是否存在损伤.通过大柳木变电所事后检测结果表明,设备运输及安装造成的损伤,也是发生这一隐患的直接原因.5整改措施及建议(1)负责设计的部门应加强技术管理,提高设计水平,积极与厂家技术部门配合,严格按照设计规范进行试验,切实保证人网支柱绝缘子的质量.(2)建议银南供电局尽快提出支柱绝缘子的改造方案,利用安排停电的机会,对已经劣化,电气强度和机械强度不达标准的支柱绝缘子进行更换,以提高各电压等级支柱绝缘子在网安全运行.(3)高压试验部门及时举办支柱绝缘子超声探伤培训班,采用爬波探头探伤方法进行检测.缺陷波高度超过lmm人工割VI的波幅距离曲线且裂纹长度超过lcm,应予判废.缺陷波高度超过lmm人工割VI的波幅距离曲线且裂纹长度在lcm以下,应将缺陷记录存档,在下次检测时观察看裂纹有无变化,如果裂纹深度或长度增加,应予判废.有缺陷波,裂纹深度超过lmm,长度超过lcm时,应予判废.有缺陷波,裂纹深度超过Imm,长度小于lcm时,应将缺陷记录存档,在下次检测时观察裂纹有无变化,如果裂纹深度或长度增加,应予判废.(4)支柱绝缘子检测还应满足以下规则:某厂某批次支柱绝缘子发生断裂事故后,应对该厂该批次支柱瓷绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测.当发现支柱绝缘子出现裂纹,应对该支柱绝缘子所在变电所的同电压等级的所有支柱绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测.同时应对同一运行单位辖区内,与缺陷支柱绝缘子同厂同批次支柱绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测.抽样超声波检测发现支柱绝缘子存在严重缺陷时,宁夏电力)2007年第4期支柱绝缘子断裂原因及防止对策应对同一运行单位辖区内,与缺陷支柱绝缘子同厂同批次瓷绝缘子支柱瓷绝缘子逐只进行一次超声波探伤检测.(5)根据实际情况,制定统一的绝缘子安装工艺规程和相应的验收标准.(6)严格入网考核,加强运行绝缘子的巡视和监测,尤其是运行多年的绝缘子应及时进行安全性能检测,严格按照电力设备预防性试验实施规定的要求(见表1,表2),定期对支柱绝缘子进行抽样试验,及时淘汰劣化,有缺陷的表1绝缘支撑的项目试验,周期和标准(上接第25页)后实施;负责整理分析设备状态信息,提供设备的状态评估报告,根据设备状态提出检修建议极其检修方案.运行单位负责设备的运行维护,档案资料的管理,缺陷管理,运行信息的收集,分析和整理积累,对运行设备的状态进行综合评价并提出状态检修工作建议.负责技术监督和绝缘监督的部门,通过技术检测手段,对设备进行评价并提出状态检修的意见.5.4设备状态信息传输有人值班变I.1变电站技术负l广一些坚一.+I靳靴I案Il_广.堡坠丝塑星l查fffJ一嘲.II蛊呈孝耋案墨墨竺竺星I!里苎l1.广i:II查.现场高压1.Il阿I至试验负责人广!壅广L-.J!?兰?工人.J工作负责人lLJ?l休曼一I线路巡L一线路班状舂L_-.一线路工区塑垒壅lI!墨壅l【苎查!墨I5.5专业知识培训状态检修对我们来讲是一项新工作,大多数人员对这种管理方法不熟悉,而状态检修的工作又需要各个专业技术人员的积极参与和配合工作.因此需要进行宣传和必要的培训;具体的教育培训可分阶段,分层次进行.主要负责人员可组织到国,内外培训,再由这些人员将学到的内容组织培训或请国,内外专家讲课.通过宣传教育和人员培训,促进全体职工转变观念,使每个参与该项工作的人都非常清楚自己在状态检修中的责任与作用,使有关专业技术人表2支柱绝缘子的抽样试验规则批量N(支)样本容量n(支)绝缘子.(7)加强对支柱绝缘子及其检测技术的研究,对断裂故障绝缘子或其余支柱绝缘子进行超声波检测结果分析,运行多年后的高压支柱绝缘子将会产生缺陷,存在断裂的危险.因此需对电网在用的支柱绝缘子加强安全性能监督,尤其是运行多年的绝缘子应及时进行安全性能检测.严格质量管理,提前发现并及时消除威胁电网安全的隐性故障.员掌握状态检修的工作方法.6电力设备状态检修工作的未来发展开展电力设备状态检修工作,必须依靠科技进步.需要加大科技投入,加大有关电力设备状态检修方面的科研力度,积极引进,消化和吸收先进技术,推进状态检修工作.相信随着专家系统,人工神经网络,模糊推理技术,灰色理论等人工智能技术的发展,为状态检修工作服务的状态检修决策支持系统不久就会开发出来.状态检修是一项综合性很强的系统工程,是检修管理的一项重大改革,涉及的方方面面很多.既需要电力企业上上下下打破陈规,转变观念,又需要踏踏实实做好技术工作.现在应用的和正在开发的测试监测手段尚不足以对设备状态做出全面的评估,但可以为我们提供决策依据,并作为状态检修的技术储备.彻底改变以时间为唯一依据的定期检修,实现真正意义上的状态检修,并不是一蹴而就的事情,实际上还有很长的路要走,还需要我们广大电力职工以高昂饱满的工作热情和严谨求实的工作作风去做大量