火花间隙法进行带电测试时的检测顺序.doc

火花间隙法进行带电测试时的检测顺序摘 要 提出在输电网采用火花间隙法进行带电测试时的检测顺序应遵循最先发现低、零值绝缘子的原则。针对悬式绝缘子绝缘特性老化进行综合分析并结合现场运行实践经验提出一种更为安全的检测顺序。 关键词 悬式绝缘子 火花间隙 带电测试 检测顺序 1 引 言 随着电力市场发展的需要，带电作业显得日益迫切。近来，电力系统在开展带电作业项目及数量上均有较大增幅。 悬式绝缘子作为输电网的重要组件之一，在运行中长期经受着强电场、自然侵蚀、复杂机械应力等因素的作用，必然会逐渐劣化(劣化率约为0.3%)。若在绝缘子串中存在低值、零值情况，发生跳闸后的重合成功率很低，极易造成大面积、长时间的恶性停电事故。所以，及时、有效地防止绝缘子故障就成为一项极为重要的工作。 带电检测低、零值绝缘子的方法有：测量绝缘电阻法、交直流耐压法、火花间隙法、干扰测量仪法、高频互感器测量法和红外线热像仪测量法等。火花间隙检测装置因其简便易用、价格低廉的特点，被较多应用于工作现场。其工作原理是利用被测运行中绝缘子上所存在的分布电压是否能将测试杆上的火花间隙击穿为判据，来确定绝缘子是否劣化。适用于63330 kV悬式绝缘子带电检测。 2 采用火花间隙法的带电测试顺序 目前，采用火花间隙法进行带电测试时的检测顺序有两种截然不同的观点： (1) 从地电位侧绝缘子开始逐片测量； (2) 从导线侧绝缘子开始逐片测量。 究竟何种观点正确？必须进行分析判断。 2.1 绝缘子串分布电压理论分析 图1和图2分别是绝缘子串示意图和绝缘子串等效电路。在交流电压作用下的绝缘子串，无论其片数多少，其分布电压(绝缘子串在系统运行相电压下，每一片绝缘子所承受到的电压)曲线都具相同的特征：电压分布曲线呈两端高、中间低的马鞍形。这是由于绝缘子的自身电容C以及对导线杂散电容C1、对地的杂散电容Ce所致。从分布电压值中可以看出，靠近导线侧的数片绝缘子所承受的电压较高，电场强度较大。 图2 绝缘子串等效电路 我们从多年的现场经验可知，直线杆塔上靠近导线第一、二片绝缘子污秽往往最严重。这是因为夹杂着灰尘的气流上升时，首先遇到靠近导线的首片绝缘子瓷裙，并会在线夹迎风面形成一个气旋，气旋使得灰尘容易在瓷裙形成积聚。另一方面，靠近导线的首片绝缘子电场强度较高，附近的灰尘、杂质被电离后，一部分在电场力作用下被吸附在绝缘子瓷裙内面。悬式绝缘子瓷裙内面又不能被自然降雨冲洗到，所以随着时间的推移，灰尘、杂质会较多积附在靠近导线的首片绝缘子瓷裙内面，使绝缘子的闪络电压降低。另一方面，直线杆塔上的绝缘子串靠近地电位侧因上方空间落下的污浊物(如：灰尘、鸟粪等)，虽然有雨水可以不定期冲刷，但在降低绝缘子本身的绝缘特性期间，将使绝缘子的闪络电压降低而引发事故。 总结上述分析，可以得出以下结论： (1) 在同等电气运行条件下，靠近导线侧的绝缘子与靠近地电位侧的绝缘子和其它位置的绝缘子相比易首先产生绝缘特性老化。 (2) 在同等自然环境作用下，直线杆(塔)导线侧的绝缘子与靠近地电位侧的首片绝缘子，由于其空间位置的特殊性，较其它位置的绝缘子容易首先产生绝缘特性老化。 2.2 带电检测应遵守的规定 在现场使用火花间隙测试杆进行带电检测低值、零值绝缘子，从安全的角度应当遵守下列规定： (1) 检测前，应对检测器进行检测，保证操作灵活，测量准确。 (2) 针式及少于3片的悬式绝缘子不得使用火花间隙检测器进行检测。 (3) 检测63 kV及以上电压等级的绝缘子时，当发现同一串中的零值绝缘子片数达到表1中片数时应立即停止检测。如绝缘子串的总片数超过表的规定时，零值绝缘子片数可以相应增加。 (4) 应在干燥天气进行。 2.3 检测顺序 在采用火花间隙法进行带电测试时的检测顺序应遵循最先发现低、零值绝缘子的原则。如果绝缘子串中存在有低、零值绝缘子时，最先检测的目标绝缘子即为低、零值绝缘子。在绝缘子串中存在的若干片低、零值绝缘子能够被检测人员首先确定，这样才能最大限度确保检测工作的安全。否则，若已存在的低、零值绝缘子使绝缘子串的电压降至线路运行电压临界值时，这时进行绝缘子检测的工作人员若将一片良好的绝缘子做检测短接，接地短路及人身伤亡事故将不可避免。 根据最先发现低、零值绝缘子的原则，笔者认为前文提出的两种测量顺序皆有欠妥之处。在使用火花间隙进行带电检测低、零值绝缘子时，正确的操作顺序应当为： (1) 测量前对绝缘子串先进行目测，尽可能发现有裂纹、掉瓷现象的绝缘子，并首先对其进行测试； (2) 从导线侧开始逐片进行部分测试(110 kV测量3片；220 kV测量4片；330 kV测量8片)； (3) 再从地电位侧开始对剩余的绝缘子逐片进行测量。 注意：当发现同一串中的低、零值绝缘子片数达到表1片数时应立即停止检测。目前，电业安全工作规程(电力线路部分)，关于带电检测绝缘子章节对使用火花间隙检测绝缘子时所应遵循的顺序还没有相应的明确规定。另外根据DL415-91带电作业用火花间隙检测装置适用范围中明确规定“适用于带电检测63330 kV发电厂、变电所和输电线路悬式绝缘子串零值或低值绝缘子的可调式固定火花间隙检测装置”。电业安全工作规程(电力线路部分)第213条中指出“使用火花间隙检测器检测绝缘子时，应遵守下列规定：检测35 kV及以上电压等级的绝缘子时”。其应用电压等级范围与DL415-91中的相关规定不一致。笔者认为从带电检测的安全角度考虑使用火花间隙检测器检测绝缘子应针对63 kV及以上电压等级的绝缘子较为妥当。 3 结束语 我们应该看到使用火花间隙法检测绝缘子因其简便易行、设备造价低廉而较为广泛的存在着。虽然眼下红外检测技术以其高精度的检测优势在输电网设备上的应用已越来越广泛，但因其造价高昂在一定程度上制约了它的发展。因此，使用火花间隙法检测绝缘子还会在一段时间内广泛存在。建议有关安全管理监督部门尽快修订、完善有关带电检测绝缘子的有关规定，督促采取合理安全的检测方式使用火花间隙法进行绝缘子检测。避免输电设备事故及人身事故的发生！ 参考文献 1 严 璋.电气绝缘在线检测技术.中国电力出版社.1997. 2 朱德恒,严 璋.高电压绝缘.清华大学出版社.1992. 3 丁一