500kV输电线路中低零值绝缘子对长串绝缘子电位和电场分布的影响
输电线路绝缘子选择及计算
1 绝缘子选型 1.1 绝缘子材质 我国主要生产的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、盘形玻璃绝缘子及复合绝缘子 1.2 各类绝缘子特性 绝缘子的性能比较 表1-1 不同类型线路绝缘子的性能比较 3 污区划分
3.1 沿线污秽调查 3.1.1 走廊沿线污源分布情况 本次对待建1000kV特高压中线工程线路走廊沿线进行了污染情况调查。湖北省境内绝大部分地区为自然污秽，包括生活污染、公路扬尘、农村施用农药、化肥以及烧山积肥的灰尘；工业污秽主要集中在宜城市板桥镇，分布有石灰厂、水泥厂、采石场等重点污源。河南省境内线路附近分布较多乡镇，主要的自然污秽来自居民区的生活污染和农田施用的化肥等，线路跨越铁路、高速公路、土路若干，加上风沙扬尘等也会对线路造成一定的污染；工业污源主要有采石场、石灰厂、水泥厂、铝铁厂、炼钢厂、火电厂等。山西省境内沿线分布储煤厂、炼焦厂、炼铁厂、火电厂、砖厂等，小型煤矿区和炼铁高炉更是星罗棋布，大气污染十分严重。另外1000kV特高压中线工程线路平行或跨越的500kV线路有：斗樊线、双玉Ⅰ、Ⅱ回、樊白Ⅰ、Ⅱ回、姚白线、白郑线、牡嵩线、沁获线、榆临线；跨越铁路七条、已建成高速公路六条、国道和省道若干。 (1) 化工污秽 该线路走廊附近的化工污源主要集中在河南省和山西省，主要有沁阳市碳素有限公司(1500万kg/a)、孟县化肥厂(6000万kg/a)、偃师市山化县化工厂、南阳石蜡精细化工厂(12000万kg/a)、南阳市金马石化有限公司(600万kg/a)、长治化工有限公司、钟祥市华毅化工有限公司(18000万kg/a)等。另外晋城市规划中的野川、马村化工园区，工厂十分集中，规模现在大约为30000万kg/a，随着发展，其规模将进一步扩大。 (2) 冶金污秽 冶金污秽主要包括铝厂、炼铁厂、炼钢厂等。根据调研情况，主要
带电测量零值绝缘子
带电测量零值绝缘子 一、绝缘子串上的电压分布悬式绝缘子主要由铁帽、铁脚和瓷件三部分组成。从理论分析，可将这三部分看成一个电容器，其铁帽和铁脚分别为两个极，瓷件可作为介质。假设每个绝缘子的电容为C0 ，绝缘子串可以看成由几个电容C0 串联的等值电路。此外，绝缘子上的金属部分又分别和接地杆塔以及和导线形成电容C1 和C2 。因此，绝缘子串的电压分布可由电容所组成的等值电路来表示，如图4—2 所示。实际上，每个绝缘子的电容C1 和C2 互不相等，其大小决定于该绝缘子对杆塔和导线的相对位置。但是，为了分析方便，可以近似地假设对于每个绝缘子都相同。这样，电路在交流电压作用下，每个电容都将流过电容电流，并在电容上产生压降。流过每个串联电容C0 的电流，包括三个分量： (1)贯穿所有串联电容的电流分量I0 对每个C0 都相同，如图4—2(b) 所示。 (2)由对地电容C。引起的电流分量为11，流过每个CO的11值都不相等，并随着离横担距离增加而增加，因此靠近导线的绝缘子流过的电流最多，电压降也最大，如图4—2(c) 所示。 (3)由对导线电容C2引起的电流分量为I2，流过每个CO的I2值也不相等，并随着离导线的距离增加而增加，同样可知靠近横担的绝缘子流过的电流最多，电压降也最大，如图4—2(d)所示。 由此可见，每个C0 上分布的电压是由这三个电流分量的总和在C0 上引起的压降。因此，由于C1 和C2 的影响，沿绝缘子串电压分布是不均匀的。
从图4—2(a) 中绝缘子上电压和绝缘子序号的关系曲线可以看出，从导线算起的第一个绝缘子承受的电压最大。故该绝缘子上的电场强度较大，会引起电晕甚至闪络放电，从而加速了绝缘子老化。为此，在超高压绝缘子串的上、下端装有均压环，如图4—3 所示。这是为了增加绝缘子对导线的电容C2 ，以改善电压的分布，降低了靠导线第一片绝缘子的电压。 二、绝缘子串电压分布的测定架空线路在运行中，除了加强巡线从外部观察绝缘子外，还必须采用特制的工具进行带电试验。主要测量绝缘子串上每个绝缘子上的电压分布是否符合标准，悬式绝缘子串电压分布标准见表4—8。如果在某一绝缘子串中带有损坏的绝缘子，则损坏的绝缘子上没有电压分布，而加在该绝缘子上的电压将分布在其他良好的绝缘子上。 (一)火花间隙法零值绝缘子检测主要是检测66kV 及以上的悬式绝缘子串中的零值绝缘子。检测是在运行电压下进行的。 随着科学技术的发展，劣化悬式绝缘子检测方法有了新的进展，如光电式检测自爬式检测仪、超声波检测仪、红外成像技术检测等。但真正被广泛用于生产实践的还是火花问隙检测装置。 从我国目前使用的火花间隙装置来看，大体可分为固定式和可变式两
输电线路绝缘子及其连接金具的选择
输电线路绝缘子及其连接金具计算 河北兴源工程建设监理有限公司许荣生 最大使用应力=计算拉断力×新线系数×40%÷导线截面积 年平均使用应力=计算拉断力×新线系数×年平均系数÷导线截面积 实际使用应力=计算拉断力×新线系数÷安全系数÷导线截面积 一、已知条件见下图 该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。 二、计算依据 1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010； 2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008； 3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算 1．导线最大使用张力 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为 75.19kN×95%×40%=28.572kN。 2．绝缘子及连接金具的机械强度 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1 ”。 “绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF
广东电网有限责任集团公司输电线路悬式绝缘子选型导则
广电生〔2016〕114号附件 广东电网有限责任公司 输电线路悬式绝缘子选型导则 广东电网有限责任公司 2016年12月
目录 前言 (1) 修编说明 (2) 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 定义和术语 (5) 3.1 电弧距离 (5) 3.2 爬电距离 (5) 3.3 统一爬电比距 (5) 3.4 现场污秽度 (5) 3.5 现场污秽度等级 (5) 3.6 爬电距离有效系数 (5) 3.7 爬电系数 (6) 3.8 沿海强风区 (6) 3.9 重要交叉跨越 (6) 4 外绝缘配置原则 (6) 4.1 一般规定 (6) 4.2 统一爬电比距配置要求 (6) 4.3 不同污区统一爬电比距配置要求 (7) 4.4 不同类型绝缘子爬电距离有效系数K (7) 5 绝缘子使用原则 (7) 5.1 一般规定 (7) 5.2 悬垂串绝缘子选择 (8) 5.3 耐张串绝缘子选择 (8) 5.4 双联串绝缘子选择 (8) 5.5 特殊区段绝缘子选择 (8) 5.6 绝缘子伞型选择 (9) 6 绝缘子入网条件 (9) 6.1 玻璃绝缘子 (9) 6.2 复合绝缘子 (9)
前言 本导则根据国内输电线路悬式绝缘子的生产制造技术水平、应用情况、运行经验，国家、行业及南方电网公司相关制度、标准，以及南方电网公司、广东电网有限责任公司对输电线路悬式绝缘子管理的要求，对输电线路外绝缘配置、悬式绝缘子选型使用原则以及入网条件进行了规范。 本导则主要起草人：陈剑光、张英、黄振、彭向阳、周华敏、朱文卫。 本导则由广东电网有限责任公司生产设备管理部部提出、归口并解释。 本导则自发布之日起实施。执行中的问题和意见，请及时反馈至公司生产设备管理部。
零值绝缘子的成因
零值绝缘子的故障原因及判定 综合起来分析，造成绝缘子劣化，出现低零值的原因主要有以下几个方面。 1) 高压电瓷材料本身具有缺陷性：高压电瓷材料具有较好的耐电晕、耐电弧及抗老化性能，但是存在介质损耗角较大且随温度上升很快，在高温和高频下容易发生击穿；介电常数随温度上升下降快在高温时甚至丧失其绝缘性能；拉伸和弯曲强度较差；抗冲击强度太差；太重易破碎。因为电瓷材料固有的缺陷，对绝缘子的使用有以下影响：雷电流的高频和高温作用下，易发生热击穿；在污闪故障电流或泄漏电流引起的高温作用下，绝缘子绝缘性能大大降低，甚至丧失绝缘性能；在输电线路的拉伸下，机械结构容易损坏，抗冲击力性能极差，容易开裂；易运输安装和运行维护过程中容易破损，造成隐患 2) 因为制造工艺问题，瓷质绝缘子在制造过程中造成得微气孔、微裂纹，连接件与瓷质材料收缩系数不一致造成空隙等缺陷，使用中这种微小裂缝会发展。 3) 绝缘子挂线运行中绝缘材料、水泥及金属附件的自然老化。由长期机电负荷或温度变化所引起的老化常称为“经年老化”。造成经年老化的主要原因有：瓷件的吸湿性,即瓷件在使用中会吸收外界的水分而逐渐使绝缘强度降低；一般悬式绝缘子为内胶装结构,胶装粘合剂水泥和钢脚、铁帽、瓷件的热膨胀系数各不相同,温度变化时各部件热胀系数的差异将使瓷件受到压应力和剪切应力；水泥的长期膨胀(俗称“水泥生长”)，使瓷件和铁帽受到局部应力和疲劳效应；和环境、机械力、电气量的破坏加速了绝缘子的老化绝缘子老化使绝缘性能大大下降甚至完全丧失 因为以上原因，挂线运行的绝缘子中存在一定比率的低零值。 1) 低零值绝缘子的分布电压明显下降，其次绝缘子串中其他绝缘子的电压分布发生一定程度的畸变 2) 绝缘子串中存在劣质绝缘子，泄漏电流增大，电晕脉冲电流增大。 3) 劣质绝缘子存在微小间隙，会出现局部放电，产生脉冲电流，局部放电将产生电磁波。 4) 绝缘子串中存在劣质绝缘子，劣质绝缘子发热功率全部集中在钢帽内部，钢帽温度升高。 绝缘子电压分布不均匀引也会起高压端绝缘子击穿和加速老化。 检测绝缘子的分布电压，是检测零值绝缘子的最有效，最快捷，最直接的方式。绝缘子分布电压测试仪（HB-VD10/HB-VD20）操作方便，是一种理想的保障线路运行安全的检测仪表和点电作业辅助工具。
330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串分布电压
K48 备案号：7771—2000 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 487—2000 330kV及500kV交流架空送电线路 绝缘子串的分布电压 The distribution voltage along insulator string on A.C. overhead transmission line with rated voltage of 330kV and 500kV 2000-11-03 发布 2001-01-01实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 前言 本标准是由原电力工业部综科教［1998］28号文下达的任务。本标准为原标准DL ／T 487—1992《330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串的分布电压》的修订版，修订目的主要是考虑到原标准自1992年颁布以来，时间已长，我国电力建设发展十分迅速，原标准已不适应新的国情。 本标准在原标准DL／T 487—1992的基础上增加了500kV交流架空送电线路绝缘子片数为25片、26片、29片、30片的分布电压典型数据和典型曲线。同时，根据GB／T1.1—1993《标准化工作导则第1单元：标准的起草与表述规则第1部分：标准编写的基本规定》对原标准中的文字结构作了规范化的修改。本标准代替原标准DL／T 487—1992的全部。 本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会提出修订。 本标准由电力行业绝缘子标准化技术委员会归口。 本标准由武汉高压研究所负责起草。 本标准主要起草人：丁一正、张俊兰、陈雄一、罗真海。 本标准由武汉高压研究所负责解释。 目次 前言 1 范围
2 定义 3 单位 4 测量仪器 5 测量条件 6 判据 7 绝缘子串分布电压实测值的数据处理 8 330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串的分布电压典型数据 中华人民共和国电力行业标准 330kV及500kV交流架空送电线路 绝缘子串的分布电压 DL/T 487—2000 代替DL/T 487-1992 The distribution voltage along insulator string on A.C. overhead transmission line with rated voltage of 330kV and 500kV 1 范围 本标准规定了330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串上各片绝缘子在正常运行电压下承受到的分布电压参考值(有效值，不同)。 本标准适用于各地区、各种环境温度和海拔高度、各种塔型、各种型号的瓷质或钢化玻璃悬垂绝缘子边相单串，其与导线的连接金具为下垂式。中相和耐张绝缘子单、双串可参照执行。但绝缘子串的元件需全部属于同一型号和同一材质的绝缘子，其表面应干燥且无严重污秽。 本标准不适用于发生电晕放电时的绝缘子串，也不适用于由不同型号绝缘子组成的混合型绝缘子串。 2 定义 本标准采用下列定义。 2.1 分布电压(u i)* distribution voltage 绝缘子串在系统运行电压下，每一片绝缘子所承受到的电压值。 2.2 电压换算系数(a) coefficient of transferred voltage 被测绝缘子串上实际承受到的系统运行电压值与测量值之比。 2.3 最大分布电压(u max) maximum distribution voltage 绝缘子串承受电压最高的一片绝缘子上所承受到的电压值。 2.4 相别系数(k p) coefficient of difference between phases 中相与边相绝缘子串靠导线侧第一片绝缘子上最大分布电压值之比。 3 单位
绝缘子的绝缘电阻及耐压试验
绝缘子的绝缘电阻及耐 压试验 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
绝缘子的绝缘电阻及耐压试验 绝缘子是电网中大量使用的一种绝缘部件，当前应用得最广泛的是瓷质绝缘子，也有少量的玻璃绝缘子，有机(或复合材料)绝缘子国 内也陆续有了应用。 绝缘子的形状和尺寸是多种多样的，按其用途分为线路绝缘子和电站绝缘子，或户内型绝缘子和户外型绝缘子;按其形状又有悬式绝缘子j 针式绝缘子、支柱绝缘子、棒型绝缘子、套管绝缘子和拉线绝缘子等。除此之外还有防尘绝缘子和绝缘横担。 瓷件(或玻璃件)是绝缘子的主要组成部分，它除了作为绝缘外，还具有较高的机械强度。为保证瓷件的机电强度，要求瓷质坚固、均匀、无气孔。为增加绝缘子表面的抗电强度和抗湿污能力，瓷件常具有裙边和凸棱，并在瓷件表面涂以白色或有色的瓷釉，而瓷釉有较强的化学稳定性，且能增加绝缘子的机械强度。 绝缘子在搬运和施工过程中，可能会因碰撞而留下伤痕;在运行过程中，可能由于雷击事故，而使其破碎或损伤;由于机械负荷和高电压的长期联合作用，而导致劣化，这都将使其击穿电压不断下降，当下降至小于沿面干闪电压时，就被称为低值绝缘子。低值绝缘子的极限，即内部击穿电压为零时，就称为零值绝缘子。当绝缘子串存在低值或零值绝缘子时，在污秽环境中，在过电压甚至在工作电压作用下就易发生闪络事故。例如，电网曾多次发生由于存在零值绝缘子而引起的污闪事故;某电业局110kV线路，也曾因出现零值绝缘子，而导致绝缘子爆炸。因此，及
时检出运行中存在的不良绝缘子，排除隐患，对减少电力系统事故、提高供电可靠性是很重要的。 在相关规程中，绝缘子试验指的是支柱绝缘子和悬式绝缘子试验，其试验项目如下： (1)零值绝缘子检测(66kV及以上)。 (2)测量绝缘电阻。 (3)交流耐压试验。 (4)测量绝缘子表面污秽物的等值盐密。 运行中的针式支柱绝缘子和悬式绝缘子的试验项目可在检查零值、绝缘电阻及交流耐压试验中任选一项。玻璃悬式绝缘子不进行该三项试验，运行中自破的绝缘子应及时更换。 一、绝缘子绝缘电阻的测量 (1)绝缘电阻测量是对瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子、复合绝缘子的绝缘电阻的测量。测量的目的是检查绝缘子的绝缘状况，发现绝缘子的绝缘劣化和绝缘击穿等缺陷。 (2)35～220kV架空送电线路的绝缘子绝缘电阻测量推荐使用5000V 兆欧表进行测量。 1.绝缘电阻合格的标准 (1)新装绝缘子的绝缘电阻应大于或等于500MΩ。 (2)运行中绝缘子的绝缘电阻应大于或等于300MΩ。 2.绝缘子劣化判定原则
浅谈高压架空输电线路绝缘子的选用_姜海生
浅谈高压架空输电线路绝缘子的选用X 姜海生 (内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特 010020) 摘 要:本文首先论述了绝缘子在架空输电线路中的重要作用,然后对现有的几种绝缘子优缺点进行了详细论述,最后提出了在工程中选用绝缘子的几点建议。 关键词:架空输电线路;绝缘子;选用 绝缘子是架空输电线路主要构件之一,它的正确选用直接关系到电网的安全和稳定运行。随着高压架空输电线路的大规模建设,对绝缘子的需求越来越多,要求也越来越高,并要求运行维护工作量尽量减少。随着电力系统主网架向大容量、特高压方向发展,绝缘子安全稳定的运行和减少运行维护及停电检修更显得极为重要。 绝缘子质量的优劣对确保安全供电关系极大,因其性能老化或者损坏都可能造成突然事故。架空线路运行中出现闪络、掉线、爆炸、漏电等事故,都可能造成大面积停电,给国民经济带来巨大的损失。不仅如此,绝缘子的使用寿命对于降低输电线路的运行费用进而为企业节约生产成本也有重要的意义。 绝缘子的发展主要依赖于绝缘材料的发展,目前国内外应用的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子、长棒形瓷绝缘子、有机复合材料制造的复合绝缘子和瓷复合绝缘子。不同材料的绝缘子不仅具有不同性能且价格各异。 悬式盘形瓷绝缘子已有100多年的历史,具有长久的运行经验。钢化玻璃制造绝缘子是上世纪三十年代以后发展起来的,五十年代开始生产和使用,具有一些瓷绝缘子所不具备的优良性能近年来受到电力部门的欢迎。长棒形瓷绝缘子是一种非击穿型绝缘子,早在1936年德国就研制开发成功并使用,已在30多个国家和地区有50年以上的良好运行记录,我国1997年开始在华东地区500kV线路上使用。有机复合绝缘子(又称合成绝缘子)是从上世纪六七十年代才开始生产的,合成绝缘子属非击穿型绝缘子,耐污型好,易维护,在污秽较重地区近年来被大量使用。瓷芯复合伞裙耐污盘形悬式绝缘子(简称瓷复合绝缘子),是在瓷盘表面以及相关界面采用特殊工艺加工,硅橡胶复合外套是采用严密包履热硫化一次成型工艺,由于硅橡胶复合外套具有良好的憎水性和憎水性的迁移性,因而抗污闪能力强,是一种新型绝缘子。 下面结合国内绝缘子现状及国内外的研究情况及发展方向,对以上五种不同类型的绝缘子性能优劣进行论述。 1 盘形瓷绝缘子 瓷是由石英砂、粘土、长石、氧化铝等原料经球磨、纸浆、练泥、成型、上釉和烧结成瓷件。它的烧结与固相反应是在低于固态物质的熔点或熔融温度下进行的(高硅瓷的成瓷温度是1300℃)。成瓷后的显微结构由多晶体、玻璃相和气孔组成,属于一种多晶体的非均质材料,晶相的数量和特性决定了瓷具有高的机械性能和较好的绝缘性能,这种材料的优良性能,使得该种绝缘材料得以长久使用,经久不衰。其主要优缺点如下: 优点 具有长久丰富的运行经验和稳定性能,具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性,组装灵活,且有多种造型,其中双伞型及三伞型产品爬距大,具有自洁性能好、自清洗能力强的特点,适合干旱、少雨、风沙大等气候条件的地区。 缺点 属可击穿型,随运行时间的延长,其绝缘性能会逐渐降低,机电性能下降,即“老化”现象,且不易发现,为发现并剔除这些绝缘子,线路运行部门每年要花大量的人力和物力,必须登杆定期逐片检测零值,而且由于测试仪器及测试人员的技术水平或者个别绝缘子误检、漏检,都会给线路留下隐患,若线路正常运行条件尚不至造成危害,但当遇有污闪或雷击等突发情况,则易导致绝缘子掉线事故发生。其老化率属于后期暴露,随运行时间延长,老化率呈上升趋势,当老化率高达不能承受时,只好采取更换,在线路日后运行中需要增加更换绝缘子的费用(绝缘子本体、施工、线路停电等),需要定期清扫。2 玻璃绝缘子 玻璃由石英砂、白云石、长石和化工原料(碳酸钾、钠)等高温熔融(硅酸盐玻璃溶制约1500℃)成液 120内蒙古石油化工 2007年第3期 X收稿日期:2007-01-07
绝缘子带电检测方法
绝缘子在线检测方法及规定 摘 要:评述绝缘子在线检测的各种方法的测量原理、信号处理手段及判别方法的特点,并提出几种信号处理的方法及实际测量装置的设计构想。 1 引言 安装在输电线路上的绝缘子,在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、冷热变化等作用,可能出现绝缘电阻降低、开裂甚至击穿等故障,对供电可靠性带来潜在威胁,因此,绝缘子在线检测意义重大。 线路绝缘子的在线检测,因其安装位置的特殊性及分布区域的广泛性,向来是绝缘在线监测的一个难点。若干年来,国内外一直在寻找有效的解决办法［1］［2］,至今已有以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热象仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为典型的电量测量法,被尝试用于解决绝缘子在线检测问题。 2 非电量测量法 激光多普勒振动法是利用已开裂的绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点,通过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波用抛物型反射镜对准被测绝缘子,或用激光源对准被测绝缘子,以激起绝缘子的微小振动,然后将激光多普勒仪发出的激光对准被测绝缘子,根据对反射回来的信号的频谱的分析,从而获得该绝缘子的振动中心频率值,据此判定该绝缘子的好坏。 超声波检测法是基于当超声波从一种介质进入到另一种介质的
传播过程中,在两介质的交界面发生反射、折射和模式变换(纵、横波转换)的原理实现的。通过接收超声波发生器(称为换能器)发出的脉冲超声波在进入绝缘子介质和穿出绝缘子介质时的反射波来限定绝缘子的位置区间。当绝缘子出现“开裂”时,则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的反射波,由时间轴上的该缺陷波的大小及位置,即可判断出缺陷在绝缘子中的具体情况。 超声波检测法和激光多普勒振动仪法可检定出开裂绝缘子,对于具有“零值自爆”特性的玻璃绝缘子的在线检测确有高效。日本在这一领域研究较多,也取得了一定的进展［3］-［6］;但超声波检测法存在的耦合和衰减及超声波换能器的性能问题在远距离遥测上目前未有大的突破,尚处于摸索阶段,该类设备目前主要用于企业生产的在线检测及实验室检定。激光多普勒振动仪体积庞大、笨重、使用及维修复杂、造价高等缺点及两种检测法对未开裂的劣值绝缘子检测无效的问题,限制了这两种检测法的适用范围。 利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的红外热象仪法［7］,对于涂有半导体釉的耐污绝缘子的遥测相当有效。因为此类绝缘子在线带电运行时,正常绝缘子的表面电流较大、温升较高,而劣值绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度,用红外热象仪易于识别;但对于玻璃绝缘子或普通釉的瓷绝缘子,其正常的表面温度比劣值的表面温度仅相差1℃左右, 在复杂的现场环境下,测量极其困难,而红外热象仪高昂的造价亦令众多用户对其性能价格比难以接受。基于此,下面我们将重点讨论电量法绝缘子在线检测技术。
特高压交流输电线路的绝缘子如何选型
特高压交流输电线路绝缘子选型 绝缘子的选型是特高压输电线路绝缘配合最为重要的内容之一。合理确定绝缘子的型式对于在保证电力系统运行的可靠性的同时，控制设备制造成本有着重要意义。 特高压线路绝缘子主要有玻璃绝缘子、复合绝缘子以及瓷绝缘子，在我国特高压线路中均得到实际应用。我们就三种绝缘子分别从预期寿命、失效率和检出率以及电气性能等方面进行讨论，给出特高压绝缘子的选型建议。 1、预期寿命 瓷绝缘子的绝缘部件由无机材料氧化铝陶瓷制成，该材料具有优良的抗老化能力和化学稳定性。玻璃绝缘子是以钢化玻璃为绝缘体，通过水泥胶合剂与其他金属吊挂件装配而成，并采用“热钢化”工艺，赋予了玻璃表层高达100～250MPa的永久预应力，使钢化玻璃的强度增大，热稳定性提高，抗老化性加强，寿命延长。 根据我国对已运行5～30年的玻璃和瓷绝缘子进行的机电性能跟踪对比试验，玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件，瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘件；运行经验表明，玻璃绝缘子运行40a，机电性能变化不大，而瓷绝缘子平均寿命周期为15～25a。 复合绝缘子外绝缘采用有机材料硅橡胶，在电晕放电、紫外线辐射、潮湿环境、温度变化以及化学腐蚀等因素用下比较容易老化，对其使用寿命研究需长时间的跟踪观察，目前复合绝缘子只有20多年的运行经验，尚无足够数据支撑。从国内外运行经验来看，只要复合绝缘子能够保证出厂质量，使用寿命达到10a是没有问题的。 2、失效率和检出率 瓷绝缘子的失效表现形式为经过长时间运行后，材料老化，绝缘性能降到很低甚至为零。这种低值或者零值绝缘子无法从外表看出来，需要通过试验检测查出。 玻璃绝缘子失效表现为零值自破，即玻璃绝缘子在绝缘性能失去时，玻璃伞盘会爆裂破损。玻璃绝缘子在自破后，维修人员可以直接用肉眼观察到破碎的玻璃伞盘，所以玻璃绝缘子的失效检出率比瓷绝缘子高很多，通常认为玻璃绝缘子是不需要进行零值检测的，其维护检测工作量也比瓷绝缘子小得多。另有统计表明，国产玻璃绝缘子在其寿命周期内平均失效率为比瓷绝缘子低1～2个数量级。 复合绝缘子内绝缘距离和外绝缘距离几乎相等。结构上属于不可击穿型绝缘子，不存在零值绝缘子的问题，也就不需要零值检测。但是复合绝缘子的失效表现形式为伞裙硅橡胶蚀损以及隐蔽的“界面击穿”，无法直接观察，必须使用仪器逐只检测及更换，导致维护工作量及费用增加。 3、电气性能
kV下雷站零值绝缘子检测报告
中原豫安建设工程有限公司 DL/T626-2015 中原豫安建设工程有限公司 技术报告—————————————————崇左供电局220kV下雷变电站 瓷质绝缘子零值测试检测报告————————————————— 编写人（签字）： （技术报告专用章）审核人（签字）： 批准人（签字）： 1 1
批准日期: 2017 年 8 月 8 日 地址:濮阳市长庆路与黄河路交叉口东北角81号邮编:447000电话: 传真:086 2 2
中原豫安建设工程有限公司 报告编写人： 报告审核人： 批准人： 报告编写日期： 项目参加人：敬套宽、张江楷、师勤现、宋志涛 3 3
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目录 中原豫安建设工程有限公司 (1) ————————————————— (1) 崇左供电局220kV下雷变电站 (1) 瓷质绝缘子零值测试检测报告 (1) 一、前言 (6) 二、劣化盘悬式绝缘子检测规程 (7) 1、范围 (7) 2、规范性引用文件 (8) 3、规范性附录表 (10) 三、绝缘子的情况测试 (16) 测试目的 (16) 测试依据 (16) 主要检测设备清单 (17) 测试结果 (17) 5 5
DL/T 626—2015 一、前言 本标准依据GB/一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替DL/T626一2005《盘形悬式绝缘子劣化检测规程》，与DL/T626一2005相比，除编辑性修改外，主要技术内容变化如下：——标准名称修改为《劣化悬式绝缘子检测规程》； ——增加了复合绝缘子检测方面的要求； ——增加了运行绝缘子的检测项目和要求。 本标准由中国电力企业联合会提出。 6 6
架空输电线路绝缘子串脱落的防控措施
架空输电线路绝缘子串脱落的防控措施 发表时间：2017-06-28T11:06:02.150Z 来源：《电力技术》2017年第2期作者：王立生谭明君李站东[导读] 对现有架空输电线路绝缘子串脱落问题进行了深入分析，结合工作实际，研发了新的防脱落装置，为此类隐患提供了更好的防控措施。 冀北张家口供电公司河北张家口 075700摘要：对现有架空输电线路绝缘子串脱落问题进行了深入分析，结合工作实际，研发了新的防脱落装置，为此类隐患提供了更好的防控措施。 关键词：绝缘子串；脱落；防控措施0、引言 输电线路中，绝缘子在架空输电线路中起着支撑导线和防止电流短路的重要作用，绝缘子串大多采用球头金具和碗头挂板相连接的球窝方式连接并通过弹簧销锁紧，这种连接结构适合垂直或者倾角较小的绝缘子串使用，而对于“V”型等安装形式的悬垂串，由于绝缘子串倾角较大，且受野外环境的影响，线路频繁的遭受大风的侵扰，导线振动使绝缘子串扭摆，运行一段时间后球窝结构强力磨损配合间隙变大，弹簧锁紧销逐渐失去原有的锁紧作用而松动脱落，导致绝缘子的球头（钢脚）脱出碗头，造成掉线、掉串等严重事故，影响电网的安全稳定运行。 1、目前存在的问题 现有的“V”型等安装形式的悬垂串，近年来多次发生脱落现象，造成掉线停电、威胁线路下方人与物安全的情况发生。因此，需要研制一种防止绝缘子串钢脚与碗头脱开的配套金具，以避免发生绝缘子掉串、掉线的现象发生。 2、制定及改进安全措施 思路是研制一种防脱式绝缘子线路金具，该金具结构简便，安装快捷方便，生产及运行成本低，有效的避免了绝缘子串掉串的事故，确保输电线路的安全稳定运行。 3、防脱式绝缘子线路金具的研制3.1 研究与探讨 如图所示：下面均是特殊安装形式，绝缘子串易脱落。 图一：“V”型串安装形式图二：输电线路避雷器安装形式因此，需要研制一种防止绝缘子串脱落的金具，以避免发生掉串、掉线的现象发生。 3.2 防脱式绝缘子线路金具结构图 防脱式绝缘子线路金具：包括球头挂具、防止球头挂具脱落的锁定插板。 球窝挂板的主体为窝碗结构，球头挂具的安装口位于球窝挂板的侧部，球窝挂板的底部设有通槽，通槽的外端部与球头挂具的安装口连通，球窝挂板的主体侧壁开有插装锁定插板的长通孔，长通孔与与安装口位置相对；球窝挂板顶部设有挂耳； 锁定插板由水平段及竖直段垂直连接，锁定插板的水平段外端部设有销孔； 球头挂具的钢脚装配在球窝挂板的窝碗内，并通过弹簧销轴向限位，球头挂具的吊杆由球窝挂板底部的通槽伸出；锁定插板的水平段由钢脚及弹簧销间穿过，插装在球窝挂板的长通孔内，并通过卡销或螺栓定位；锁定插板的竖直段与球头挂具的钢脚抵触配合限位。结构示意图见图三至图五。
发电厂升压站绝缘子串电压分布实测
发电厂升压站绝缘子串电压分布实测 【摘要】交流电压作用下，由于绝缘子对杆塔和导线有杂散电容，绝缘子串电位分布不均匀，一般情况下导线端承受较高电压。长期的高电压环境容易导致绝缘子污闪、起晕和劣化，对绝缘子的绝缘水平和电力系统的安全稳定可靠运行带来影响。本文通过实测不同电压等级绝缘子串的电压分布，得到绝缘子串的电压分布规律，同时提出了针对电压分布情况的改进措施。 【关键词】升压站；绝缘子串；杂散电容 引言 绝缘子的绝缘水平对电力系统的安全稳定运行有很大的影响，而绝缘子通常都通过组合成绝缘子串进而运用到系统实际中。近年来，由于绝缘子串的污闪造成的事故不容忽视，这往往是由于绝缘子串电压分布的不均匀导致。因此研究绝缘子串电压分布的规律和影响因素对于电力系统意义重大，目前的研究也主要通过数值计算和实测两种途径来进行，这两种方法各有优点，而实测方法由于跟实际较为接近而更加具有实际意义。 1发电厂升压站绝缘子串特点 1.1 绝缘子结构 目前发电厂使用的绝缘子大多为悬式绝缘子，悬式绝缘子的组成部分包括：钢帽，钢脚，绝缘介质和填充料。绝缘子的主体是介质，该介质在机械强度和电气强度方面必须满足线路或者升压站的要求，同时，绝缘介质必须在变化较为剧烈的大气条件下满足热机稳定性。电瓷和钢化由于具有较好的上述特性从而成为工业中应用较为广泛的材料。 瓷质绝缘子表面均匀光亮瓷釉是由塑性粘土、石英砂和微晶花岗岩混合而成的。瓷盘下表面有3～4个棱是为了增长闪络路径和泄露距离，为了在组成绝缘子串时悬式绝缘子的盘径最小且充分地利用空气放电距离，绝缘子的瓷盘直径和结构高度的比值一般分布在0.5～0.65范围之内。 悬式瓷绝缘子由高标号水泥作为其填充料，其膨胀系数需配合钢脚钢帽和绝缘元件。绝缘子的钢帽和钢脚所使用的材料为高硅可铸铁和结构钢，钢帽的破坏强度需在0.4～0.6MPa之间，而钢脚的破坏强度要更大。为了保证绝缘子的正常可靠安全运行，绝缘子需要有耐腐蚀性且钢脚承力面需带大弧度。 1.2 绝缘子串电压分布原理 绝缘子金属部分与接地铁塔以及绝缘子与带电导体见得的电容是导致沿绝缘子串电压分布不均匀的主要原因。而绝缘子对地电容和对高压导线的电容是同
浅析输电线路绝缘子及串型抗冰设计
浅析输电线路绝缘子及串型抗冰设计 摘要：随着电网的发展，越来越多的架空输电线路受到冰害的威胁，严重影响 电网的安全可靠性。冰灾事故中所发生的覆冰跳闸、倒塔等事故均与导地线覆冰 相关，本文结合输电线路覆冰对绝缘子及串型抗冰设计进行讨论。 Abstract: With the development of power network complicated, More and more overhead transmission lines are threatened by ice.It seriously affect the safety and reliability of power grid. Tripping and tower collapsing are all related to the conductor and earth wire iceing in ice disaster. In this paper, the design of insulator and string anti-icing is discussed according to the icing of transmission line. 1.引言 我国是输变电线路覆冰事故较多的国家之一。覆冰事故已严重威胁了电力系统的安全运行，并造成巨大的经济损失。近30年来，大面积的覆冰事故在全国各地时有发生。2008年 春节前后，持续雨雪天气造成14个电网的覆冰事故和大面积停电，经济损失惨重，华中地 区覆冰绝缘子跳闸就有200多次【1】【2】。 2.输电线路绝缘子冰闪情况 早在20世纪60年代，美国的345kV和瑞士的400kV线路都曾先后在冬季覆冰时期，出 线覆冰绝缘子闪络事故。从那时开始世界各国科技工作者在模拟试验的基础上，对覆冰绝缘 子串的闪络机理，以及其主要影响因素如冰(雪)水导电率、覆冰厚度(或重量)绝缘子型式、串长、受污秽程度以及悬挂方式等进行了系统的研究。 20世纪80时年代，我国多所研究机构进行了模拟冬季覆冰时期，覆冰绝缘子闪络事故 的试验，充分证明覆冰绝缘子串在覆冰融化阶段闪络发展过程与污秽绝缘子串闪络放电极为 相似，都是由于泄漏电流起了主导作用。开始当泄漏电流较小时，覆冰绝缘子串会出现可见 的辉光放电现象，随着放电电流增加，如此反复发展，当泄漏电流达到200mA左右时，即可使局部白色电弧跨过整个绝缘子串而造成闪络接地事故。【3】 绝缘子串上的覆冰，由于气流中过冷水滴的粒径大小和数量、周围气温以及风速等不同，而分别形成雨凇、雾凇、混合凇。一般来讲，当过冷却水滴碰撞低温绝缘子瞬间，如果热平 衡后再0℃及以上，则水滴将散开成水膜，然后再冻结，即湿增形成雨凇。反之，如果碰撞 瞬间水滴热平衡在0℃以下，则迅速冻结为冰粒。即所谓干增长形成雾凇。当有部分大粒径 水滴呈湿增长，另一部分小粒径水滴呈干增长时或者由于水滴碰撞密度大部分呈干增长部分 呈湿增长，抑或短时呈干增长、短时呈湿增长都会将形成混合冻结，也称为硬雾凇。 雨凇覆冰的主要特征是在绝缘子裙边生成长度不一的冰柱，当覆冰很大时，可使上下绝 缘子裙相连，形成“桥“状。 雾凇、混合凇属于风积型覆冰，其特征主要是冻结在绝缘子串的迎风侧，即将绝缘子瓷 裙赏析密密填时，使绝缘子串的大部分形成上下一体的大冰柱。 湿雪是影响绝缘闪络的两一类冰型，它是高空形成的雪花，在降落过程中，经过温暖层时，雪花开始融化，表面呈融湿状况，在降落到低温的绝缘子串上，形成冠雪。或者受风力 影响在绝缘子的迎风侧形成密实的黏附雪和冻结雪柱。 从以上几种覆冰情况看，覆冰后绝缘子串绝缘强度降低，主要是绝缘子的正常泄漏距离 为冰所短接，使泄漏电流和弧光闪络沿冰雪面发展(相当于绝缘子串的干闪间隙)，减少了放 电距离，其次，由于冰雪的存在，以及融化过程中，干、湿间区间的影响，使得绝缘子串电 压分布不均，从而导致覆冰绝缘子串绝缘强度显著降低，引起不应有的闪络接地事故。 冰闪的绝缘子有单、双串合成绝缘子、双串瓷绝缘子，其中双串绝缘子结构发生几率较高，约占67%。原因有：覆冰或大雾时双串绝缘子间电场分布相互影响，电场畸变，使其最 低闪络电压比单串低，双串间净气隙>60cm时，单双串放电电压基本一致；双悬垂串绝缘子 的串间积污比耐张串、V型串及单悬垂串严重，且积污水平与双串间气隙成反比；采用双挂 形式，双悬垂串绝缘子积水面较大。同等环境条件下，双串瓷瓶的最低闪络电压比单串低20%。
架空输电线路绝缘子结构设计研究 梁超
架空输电线路绝缘子结构设计研究梁超 发表时间：2019-07-05T11:17:23.180Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：梁超 [导读] 摘要：绝缘子作为输电线路安全运行的重要设备之一，其各种技术性能应得到严格的保证。 （国网吕梁供电公司山西吕梁 033000） 摘要：绝缘子作为输电线路安全运行的重要设备之一，其各种技术性能应得到严格的保证。正确的选择和设计架空线路的绝缘子串对维护电力系统正常运作有着极其重要的作用。对架空输电线路绝缘子结构三维设计进行初步探讨研究，重点阐述绝缘串虚拟装配情况，已达到研究结果。 关键词：绝缘子；绝缘子串；结构设计 1 对绝缘子可靠性评价的五项准则 运行的可靠性是决定绝缘子生命力的关键。最好的评价是大量绝缘子在输电线路上长期运行的统计结果和可靠性试验所反映出来的性能水平。因此，评价绝缘子应遵循下述准则： 1.1绝缘子寿命周期 产品在标准规定的使用条件下，能够保持其性能不低于出厂和标准的最低使用年限为“寿命周期”，此项指标不仅反映绝缘子的安全使用期，也能反映输电线路投资的经济性。我国曾先后多次对运行5-30年的玻璃和瓷绝缘子进行机电性能跟踪对比试验。结果表明：玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件，瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘体。玻璃绝缘子的寿命周期可达40年，而瓷绝缘子除全面采用国外先进制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外，其平均寿命周期仅为15-25年，复合绝缘子经历了“三代”的发展。但从迄今世界范围内的试验及运行结果分析来看，其平均寿命周期只有7年。 1.2绝缘子失效率 运行中年失效绝缘子件数与运行绝缘子总件数之比称为年失效率。据国家电力科学院调查统计，国产瓷质绝缘子的失效率一般在0.1%-0.3%之间，国产钢化玻璃绝缘子的失效率一般在0.01%-0.04%之间。对于复合绝缘子，由于复合材料配方和制造工艺还不能安全定型，其失效率很难预测。 1.3绝缘子失效检出率 绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路安全运行的影响是比失效率本身更为重要的因素，检出率取决于绝缘子失效的表现形式和失效的原因。玻璃绝缘子失效的表现形式是“自动破碎”和“零值自破”，这两种表现形式极大的方便电力线路工程线路故障点的查找检修。“自破”不是老化，而是玻璃绝缘子失效的唯一表现形式，所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子，其失效检出率可达百分之百，瓷绝缘子失效的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”，复合绝缘子失效的主要表现形式为伞裙蚀损以及隐蔽的复合“界面击穿”，此外，瓷和复合绝缘子失效的原因是材料的老化，而老化程度是时间的函数。老化是隐蔽的，因此给线路巡检与测量故障点带来极大的困难，造成检出率极低，对于复合绝缘子，实际上根本无法检测。 1.4绝缘子事故率 年掉线次数与运行绝缘子件数之比称为年事故率。绝缘子掉串是架空输电线路最为严重的事故之一。对于EHV输电，若造成大面积、长时间停电，后果则不堪设想。 国产玻璃绝缘子30年来的运行经验证明：在220-500KV的输电线路上，从来没有因为玻璃绝缘子失效而发生过掉线事故。而国产瓷绝缘子掉线事故率则高达2×10-5。前苏联的研究指出，即使失效率相同，瓷绝缘子较玻璃绝缘子的事故率也至少高一个数量级。由于复合绝缘子为长棒式，掉线事故一般很少发生。但导致内绝缘击穿、芯棒断裂和强度下降的因素始终存在，一旦失效，事故概率会高于由多个元件组成的绝缘子串。 1.5绝缘子可靠性试验 为对绝缘子进行可靠性评价，国内外曾对玻璃绝缘子和瓷绝缘子作过各种方式的加速寿命试验和强制老化试验及耐压试验。如：陡波试验、热机试验、耐电弧强度试验、1500万次低频（18.5HZ）和200万次高频（185-200HZ）振动疲劳试验及内水压试验，都从不同角度得出结论：与玻璃绝缘子相反，绝大多数瓷绝缘子都不能通过这些试验。对于复合绝缘子，可靠性试验则还是一个有待于继续探索的课题。 2 绝缘子的特点和技术条件 绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地。在整条线路的运行寿命中，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效。绝缘子承受的机械负荷除了导线和金属附件的重量之外，还必须承受恶劣天气情况下的风载荷、雪载荷、导线舞动以及运输安装过程中操作不当引起的冲击负荷。从电气角度来说，绝缘子不仅要使导线与地绝缘，还必须耐受雷电和开关操作引起的过电压冲击，当因电压冲击而发生闪络时引起的局部过热不应导致绝缘子绝缘性能。所有的外部因素都会对绝缘子的性能产生影响。 2.1特点 （1）瓷质绝缘子。原料丰富，制造简易，价格低廉，使用方便。国产瓷质绝缘子，存在劣化率很高，需检测零值，维护工作量大。遇到雷击及污闪容易发生掉串事故，目前已逐步被淘汰。 （2）玻璃绝缘子。是以钢化玻璃为介质而制作成的，价格比瓷质略高，使用方便。在运行中一旦发生低值和零值时能自爆，不用检测它的零值就能发现缺陷以利更换。遇到雷击及污闪不会发生掉串事故，在Ⅰ、Ⅱ级污区已普遍使用。 （3）合成绝缘子。在Ⅲ级及以上污区已普遍使用，它的主要特点如下有3点： 1）由硅橡胶为基体的高分子聚合物制成的伞盘具有良好的憎水性和憎水迁移性，因而能承受很高的污闪电压。 2）棒芯采用环氧玻璃纤维制成，具有很高的抗拉强度（一般都大于600Mpa），采用φ50mm的芯棒时机械负荷能承受100t，芯棒还具有良好的减震性、抗蠕变性、抗疲劳断裂性。 3）体积小、质量轻（其质量为瓷质串约1/7），具有弹性和抗击穿性，不需检测零值，对110kV以上的，使用时配有1～2只均压环。（4）瓷质棒型绝缘子。瓷质棒型绝缘子电气性能非常好，被称为不击穿绝缘子。它不易老化、容易清扫、结构简单、安装方便、能