套管和绝缘子故障诊断

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电力系统中的绝缘故障诊断与治理方法简介

电力系统中的绝缘故障诊断与治理方法简介

电力系统中的绝缘故障诊断与治理方法简介电力系统的绝缘故障是指电力设备或电网中的绝缘材料发生损坏或破裂,导致电力系统出现电弧、击穿、闪络和漏电等故障。

这些故障不仅会影响电力系统的正常运行,还会对设备和人身安全带来极大的威胁。

因此,对电力系统中的绝缘故障进行准确的诊断和治理是十分重要的。

绝缘故障的诊断方法多种多样,下面我们将介绍几种常用的方法。

第一种方法是绝缘材料测试。

绝缘材料测试一般使用绝缘电阻测试仪进行,通过测量电气设备或电线电缆的绝缘电阻来判断绝缘材料的状况。

如果绝缘电阻值低于设备规定的标准值,就表明绝缘故障的可能性很大。

第二种方法是测量绝缘油的介电损耗和介电强度。

绝缘油是电力设备中常用的绝缘材料,通过对绝缘油的介电损耗和介电强度进行测试可以判断绝缘油的绝缘性能是否良好。

如果介电损耗值超过设备规定的标准值,或者介电强度低于标准值,就说明绝缘油可能存在问题,需要进行更详细的分析和诊断。

第三种方法是红外热像法。

红外热像仪可以通过测量电气设备表面的红外辐射来捕捉设备表面的温度分布情况,从而判断绝缘材料的状况。

如果设备表面出现异常的高温区域,就可能意味着绝缘材料存在问题,需要及时进行修复和更换。

第四种方法是超声波检测法。

超声波检测仪可以通过向电气设备中发送超声波信号,再通过检测超声波的反射情况来判断绝缘材料的状况。

如果超声波的传播速度和反射情况异常,就可能表示绝缘材料存在损坏或破裂的情况。

除了绝缘故障的诊断,治理绝缘故障也是电力系统中的重要工作。

下面我们将介绍几种常用的治理方法。

第一种方法是绝缘材料的修复。

对于一些绝缘材料没有严重损坏的情况,可以通过修复来恢复其绝缘性能。

修复的方法包括绝缘材料的清洗、涂覆和填充等。

第二种方法是绝缘材料的更换。

对于一些绝缘材料已经损坏严重或无法修复的情况,需要进行更换。

更换绝缘材料时,需要选择具有良好绝缘性能且适合当前工作环境的材料。

第三种方法是增加绝缘材料的保护措施。

特高压输电线路绝缘子的故障诊断与维护

特高压输电线路绝缘子的故障诊断与维护

特高压输电线路绝缘子的故障诊断与维护近年来,我国电力工业取得了长足的发展,不仅建设了大量的电网基础设施,而且也大力推广了新技术和新设备,其中特高压输电线路被誉为电力工业领域的“皇冠上的明珠”。

特高压输电线路具有输电效率高、经济效益好等优点,在促进我国电力工业快速发展的同时,也需要进行维护。

本文将围绕特高压输电线路绝缘子的故障诊断和维护这一主题展开讨论。

一、特高压输电线路绝缘子的故障原因特高压输电线路在运行过程中,经常出现导线污秽和绝缘子表面污染等问题,这些问题是导致绝缘子故障的主要原因。

1.导线污秽导线表面存在堆积的杂物、树汁、沙土、蒙上灰尘等,这些污垢对导线绝缘性能起到破坏作用,导致绝缘子表面电力弧和击穿故障。

2.绝缘子表面污染绝缘子表面污染主要由大气污染和盐霜形成的污垢构成,导致在高电压电场下形成电晕放电,进而造成表面闪络和绝缘子击穿等故障。

二、特高压输电线路绝缘子的故障诊断当发现特高压输电线路中绝缘子发生故障时,需要进行及时的诊断,以便进行维护和修理。

1.外观检查外观检查是诊断绝缘子故障的首要步骤。

通过对绝缘子表面进行彻底的检查,可以发现绝缘子表面污垢和损坏,以及绝缘子外部连接处的螺栓等部位是否松动。

2.高压开关试验高压开关试验是检测绝缘子故障的重要方法之一。

试验时采用高压直流或交流电源,对绝缘子的绝缘性能进行检测。

当发现绝缘子的击穿电压远低于标准值时,说明绝缘子存在故障。

3.红外热像检测红外热像检测是一种非接触式检测绝缘子故障的技术。

该技术可通过拍摄绝缘子的红外热像图像来检测绝缘子表面存在的温度异常区域,进而判断绝缘子是否存在故障。

三、特高压输电线路绝缘子的维护为了保证特高压输电线路的正常运行,绝缘子的维护至关重要。

下面给一些建议,以保证绝缘子的长期稳定运行。

1.清洗绝缘子表面每年对绝缘子表面进行清洗,可以有效地去除绝缘子表面的污垢和沉积物,保证绝缘子的绝缘性能。

2.更换老化绝缘子对于老化的绝缘子,应及时替换。

第11讲-绝缘子及套管

第11讲-绝缘子及套管
1、单一式套管 用单一种类的固体绝缘材料制成。单一套管的固体绝 缘材料为瓷时,称为瓷套管,材料为树脂时,称为树脂套 管。 2、电容式套管 在套管内部主绝缘材料中配置多个同心圆筒状电极, 使之形成电容来控制电场。 当主绝缘材料为油浸纸时,称为油纸电容式套管;主 绝缘材料为胶纸时,称为胶纸电容式套管。
高压套管材料
绝缘子及套管绝缘诊断
1、绝缘子电压分布测量诊断 (1)短路叉
绝缘子及套管绝缘诊断
(2)电阻\电容分压杆
绝缘子及套管绝缘诊断
2、绝缘子、套管绝缘电阻测量 清洁干燥的绝缘子绝缘电阻值很高。电瓷有裂纹时绝 缘电阻一般不会有明显的降低。 当电瓷龟裂处有湿气及灰尘、脏污时,绝缘电阻将显 著下降,这时阻值用兆欧表很容易测出。 绝缘子套管的绝缘电阻测量是为了初步检查其绝缘情 况,在进一步的交流耐压试验前后需进行。
绝缘子材料
高压电瓷 高压电瓷是目前高压绝缘子中主要的电介质,具有相 当良好的电气及机械性能、耐电晕和电弧性能、耐老化性 能,化学性能稳定,能较好的承受大气中各种不利条件的 作用。并且原料普遍,成本低廉。 高压电瓷在工频较为均匀的电场下,厚度为1.5mm左 右时,击穿电场强较高。当厚度增加或电场不均匀时,电 瓷的耐电强度大为下降。
绝缘子材料
高压电瓷
密度(g/cm3) 抗拉强度(N/m2) 抗压强度(N/m2) 抗弯强度(N/m2)
2.3~2.5 (300~400)×105 (4500~5500)×105 (800~1100)×105
在绝缘子设计中,电瓷机械强度比电气强度更重要。 电瓷的抗压强度比抗拉和抗弯高得多,因此在结构中要尽 可能使瓷不受张力和弯曲力,最好使瓷受压力。
绝缘子及套管绝缘诊断
1、绝缘子电压分布测量诊断 每一个绝缘子相当于一个电容器,因此一个绝缘子串 就相当于由许多电容器组成的串联回路。 由于每个绝缘子的电容量相等,因而在绝缘子串中, 每一片绝缘子分担的电压是相同的。 当绝缘子出现低值或零值时,绝缘子电压分布出现变 化,可通过电压分布测量方法对绝缘子进行诊断。

110kV及以上变压器套管常见缺陷和故障分析

110kV及以上变压器套管常见缺陷和故障分析

110kV及以上变压器套管常见缺陷和故障分析摘要:变压器套管作为电力系统中重要的组成部分,承担着保护和支撑变压器的重要任务。

然而,由于长期运行和外部环境的影响,变压器套管存在着各种缺陷和故障。

本文旨在分析110kV及以上变压器套管的常见缺陷和故障,并探讨相应的分析方法和预防维护措施,以提高变压器套管的可靠性和运行安全性。

关键词:变压器套管;故障;预防;维护一、变压器套管的常见缺陷(一)机械缺陷(1)腐蚀和氧化:变压器套管长期暴露在恶劣的环境中,易受到潮湿、化学腐蚀等因素的影响,导致腐蚀和氧化现象的发生,进而降低套管的机械强度和绝缘性能;(2)金属疲劳:由于变压器套管在长期运行中承受重复的负荷作用和热循环,会导致金属材料产生疲劳损伤,如裂纹、变形等,从而影响套管的结构强度和稳定性[1];(3)焊接问题:变压器套管通常采用焊接方式连接,焊接缺陷会对套管的整体强度和密封性产生负面影响。

常见的焊接问题包括焊接接头裂纹、焊缝气孔等。

(二)绝缘缺陷(1)绝缘老化:变压器套管中的绝缘材料经过长期使用后,会受到高温、湿度等因素的影响,导致绝缘老化现象的发生,降低绝缘材料的绝缘性能和耐久性;(2)绝缘材料损坏:在运行过程中,变压器套管可能会遭受外部冲击、挤压等因素,导致绝缘材料的损伤,如破裂、断裂等,从而引发绝缘性能下降和故障风险的增加;(3)绝缘击穿:当绝缘材料受到过高电压或电场强度的作用时,可能发生绝缘击穿现象,导致变压器套管失去绝缘功能,从而引发更严重的故障。

二、变压器套管的常见故障(一)温度过高(1)过载:变压器套管在运行过程中承受着来自负荷电流的热负荷,如果超过套管所能承受的额定负荷,将导致套管温度升高,进而引发过热和故障;(2)冷却系统故障:变压器套管的冷却系统如风扇、冷却器等,如果存在故障或运行不良,会导致套管的散热能力降低,使温度升高,增加故障的风险。

(二)油漏(1)密封问题:变压器套管通常使用油作为绝缘介质和冷却介质,如果套管的密封性能出现问题,可能导致油液泄漏,进而降低绝缘性能和冷却效果;(2)压力异常:变压器套管的油箱在运行过程中会受到内部和外部压力的影响,如果油箱的压力异常,如过高或过低,可能引起油漏现象。

绝缘子的故障检测诊断

绝缘子的故障检测诊断

绝缘子的故障检测诊断发布时间:2021-05-08T03:41:42.389Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第1期作者:徐峰邵建军宋金辉[导读] 保证电路的正常运行。

由此可见,绝缘子在输电线路中起着至关重要的作用。

聊城华昌实业有限责任公司冠县工程分公司 252000摘要:随着我国经济的快速发展,科技的巨大进步,我国的工业水平也有了显著的成绩,当然,我国现在对电力的需求也越来越大。

由于电力系统的复杂性,对供电的可依赖性有了更严格的要求。

而决定输电线路正常运行的是线路中的绝缘子,绝缘子的运作好坏将决定输电的效率。

本文针对电路中的绝缘子出现的故障进行分析,并提出一些维持电路正常运行的意见。

关键词:电路绝缘子;故障分析;预防措施绝缘子是输电线路的重要组成部分。

在输电线路的正常运行中,对绝缘子进行检测是非常必要的,可以在一定程度上帮助输电线路降低故障概率。

然而,绝缘子的检测需要采用科学的方法,这样才能有效地减少绝缘子运行的缺点,保证电路的正常运行。

由此可见,绝缘子在输电线路中起着至关重要的作用。

1、输电线路绝缘子在实现电力远距离传输中,输电线路是一个重要的环节。

输电线路的形式包括架空线路和地下线路,其主要任务是传输电能。

作为输电的主要通道,其运行能力将直接影响输电效率和电力系统的安全。

绝缘子是输电线路的原始部分,也是整个线路中所占比例最大的部分。

因此,电路中的大部分故障问题都与绝缘子直接相关。

因此,绝缘体又有了另一个名称,即电路故障的熔断器。

输电线路中的绝缘子种类繁多,根据材料的不同可分为不同的类型。

常用的主要有陶瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子,每种绝缘子的用途不同。

在输电线路中,由于绝缘子的长期运行,会受到外界环境的影响,造成绝缘子的变化,甚至整个线路出现严重问题。

引起绝缘子失效的因素很多,主要分为两类。

一是绝缘子在电路中承受大电流,特别是强电场通过时;二是承受长期工作的机械力,这将导致绝缘子失效。

绝缘子检查维护、试验及故障处理

绝缘子检查维护、试验及故障处理

穿墙套管
三、支持绝缘子击穿
现象:相应供电回路开关跳闸。重合失败 、检查其他设备正常。
四、应急处理
1、如果支持瓷瓶因误操作或因潮湿、严重 烧伤或者爆炸,应在不影响与接地部分之 间安全距离的条件下,拆掉其严重烧伤或 爆炸的绝缘件,尽快恢复送电,加强巡视 。安排停电点,安装瓷瓶,恢复其正常运 行。 2、如果隔离开关支持瓷瓶严重烧伤或爆炸 时,申请停电更换处理。
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故障案例
1、什么是带电检测0值绝缘子? 2、2014.3.12 3、下辛店变电所穿墙套管 4、乌龙泉分区所水泥灰 5、西河村35KV套管高压柜 6、被大雪覆盖的绝缘子有绝缘吗? 7、干闪、湿闪、绝缘子种类、作用、各自优缺点
绝缘子巡视标准、故障绝缘子
绝缘体瓷体应清洁、无破损和裂纹、无放 电痕迹及现象,瓷釉剥落面积不得超过 300mm2;复合绝缘子无变形、龟裂等现象 。
一、支持绝缘子闪络
1、现象:相应供电回路开关跳闸,重合成 功。
二、应急处理
1、若是轻微放电、闪络,应对其表面进行 清扫或涂以快干型有机硅树脂,以提高其 绝缘水平,经供电调度同意下可强送电, 并加强设备巡视、观察。
绝缘子检查维护、试 验及故障处理
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课程安排
一、绝缘子的检查维护 二、绝缘子常见故障现象、原因与处理
三、绝缘子试验的项目与标准
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认识各种绝缘子
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耐张绝缘子
硅橡胶绝缘子
穿墙套管
支持棒式绝缘子
一、绝缘子的检查维护
1、绝缘子、套管的运行检查 维护 A、表面清洁 B、瓷质部分应无破损和裂纹 C、瓷质部分有无闪络 D、金具是否生锈、损坏、开 口销、弹簧销是否齐全 E、测量绝缘子绝缘电阻 F、检查支持绝缘子铁脚螺栓 有无丢失

输电线路绝缘子故障分析与检测方法综述

输电线路绝缘子故障分析与检测方法综述随着经济和科技的不断进步,我国电力取得了显著的成就,电力系统比较复杂,所以安全上对输电线路绝缘子故障检测有着较高的要求。

基于此,本文以国网庆阳供电公司为例,通过对输电线路绝缘子故障的分析,分别从火花间隙法、小球放电法、红外线热像仪法和泄漏电流检测法等角度详细阐述输电线路绝缘子故障的检测方法,从而提高故障维修的效率,保障人身安全。

标签:输电线路;绝缘子故障;故障检测0 引言输电线路中绝缘子是一种特殊的绝缘控件,它能够在架空输电线路中起到关键性作用,曾经绝缘子用在电线杆上,慢慢的变成了高压电线连接塔的一端的绝缘体,它的作用是为了增加爬电距离,绝缘子通常是陶瓷或者玻璃材质的,它不受环境与电负荷的变化影响,一旦失效就会损害整条线路的使用和运行寿命,是电力行业运行中的重要控件。

1 输电线路绝缘子故障分析绝缘子的主要功能是为了实现电气绝缘和机械固定,例如在运行电压、雷电过电压和内部过电压时,不发生击穿或表面闪络现象,在长期和短期机械负荷下不产生损坏现象,绝缘子的金具,在运行电压下不产生明显的电晕放电现象,以免干扰无线电或电视的接收。

输电线路绝缘子常见的故障有:(1)由于产品质量问题,雨季吸潮,绝缘子的性能降低,从而发生绝缘子闪络击穿和受热膨胀爆炸危险,最终绝缘子丧失绝缘的能力。

(2)施工操作时出现失误损伤了绝缘子控件,导致绝缘子出现了裂缝、损伤或者缺釉的现象,在阴雨季节时会出现闪络、击穿故障,严重威胁了行人的安全。

(3)长期使用下绝缘子老化,由于受到长期机电负荷和外部环境的影响,绝缘子的性能不断降低最终丧失绝缘的性能。

(4)雷击过电压时使绝缘子产生闪络、烧伤现象。

污闪,由于绝缘子表面污垢多,容易引起绝缘子闪络或沿面放电。

2 输电线路绝缘子故障检测方法2.1 火花间隙法火花间隙法使用的主要作用是尽量避免接触被保护管道的人员和设备因为突发过电压造成损坏,具体操作如下:(1)安装方式,防爆火花间隙最大放电电流是50KA,标注放电电流是100KA,冲击击穿电压要小于2.5kV,交流击穿电压小于1.2kV,火花间隙直径保持在50毫米,电缆线建议选择25mm2的电缆线,总长度可以根据需要自行调整,并使用M10螺栓螺母。

电气设备在线监测及故障诊断第12讲 绝缘子和套管的检测与诊断 [兼容模式]

•若某片绝缘子片的电位差为0,则该绝缘子即为零 值绝缘子 •采用图C的测量方法时,应从母线端开始读数,依 次往下进行能够,所测数据应是递减的。如出现某 片与上一片相同,该片即为零值绝缘子
绝缘子和套管的绝缘电阻测量
兆欧表测量绝缘电阻的原理 电流比较法
高压端子L,接地端 子E,屏蔽端子G
Rv-分压电阻;Rv0-电压线圈Lv的固有电阻,RA-限流保护电阻; RA0-电流线圈LA的固有电阻;Rx-试品的绝缘电阻 兆欧表原理电路图
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被烧坏的断路器瓷群
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绝缘子检测方法
♦ 低、零值绝缘子检测★★ ♦ 交流耐压试验 ♦ 绝缘子表面污秽等值盐密测量 ♦ 憎水性检测(合成绝缘子)
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低零值绝缘子检测
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♦ 低值绝缘子:绝缘子击穿电压下降至小于沿面干闪电压 ♦ 零值绝缘子:绝缘子内部被击穿。电阻小于300M欧,
♦ 用兆欧表测量套管绝缘的接线图 20
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♦ 测量绝缘电阻可发现下列缺陷 – 总体绝缘质量不良; – 绝缘受潮; – 贯穿性的导电通道; – 绝缘表面情况不良。 – 但不能发现绝缘中的局部缺陷和绝缘老化。
套管的tgδ和电容量
♦ QS1型西林电桥
单独测量时采用正接法
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套管的tgδ和电容量
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方法3-电阻、电容分压杆法
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•这种检验杆应预先在室内求出端部电压和微安表读数 的关系,并应经常校准 •由于测量回路的取样阻抗与绝缘子的阻抗为并联关系, 所以会导致一定的测量误差 •在强场附近测量时,须注意外电场对表读数的影响, 必要时采取一定抗干扰措施 •判断原则:

变压器套管的故障检修措施及注意事项

变压器套管的故障检修措施及注意事项一、变压器套管的故障1.绕组的主绝缘和匝间绝缘故障变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位。

其主要原因是:由于长期过负荷运行,或散热条件差,或使用年限长,使变压器绕组绝缘老化脆裂,抗电强度大大降低;变压器多次受短路冲击,使绕组受力变形,隐藏着绝缘缺陷,一旦遇有电压波动就有可能将绝缘击穿;变压器油中进水,使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压,造成绝缘击穿;在高压绕组加强段处或低压绕组部位,因统包绝缘膨胀,使油道阻塞,影响散热,使绕组绝缘由于过热而老化,发生击穿短路;由于防雷设施不完善,在大气过电压作用下,发生绝缘击穿。

2.引线绝缘故障变压器引线通过变压器套管内腔引出与外部电路相连,引线是靠套管支撑和绝缘的。

由于套管上端帽罩(将军帽)封闭不严而进水,引线主绝缘受潮而击穿,或变压器严重缺油使油箱内引线暴露在空气中,造成内部闪络,都会在引线处发生故障。

3.铁芯绝缘故障变压器铁芯由硅钢片叠装而成,硅钢片之间有绝缘漆膜。

由于硅钢片紧固不好,使漆膜破坏产生涡流而发生局部过热。

同理,夹紧铁芯的穿芯螺丝、压铁等部件,若绝缘破坏,也会发生过热现象。

此外,若变压器内残留有铁屑或焊渣,使铁芯两点或多点接地,都会造成铁芯故障。

4.变压器套管闪络和爆炸变压器高压侧(110kV及以上)一般使用电容套管,由于瓷质不良故而有沙眼或裂纹;电容芯子制造上有缺陷,内部有游离放电;套管密封不好,有漏油现象;套管积垢严重等,都可能发生闪络和爆炸。

5.分接开关故障变压器分接开关是变压器常见故障部位之一。

分接开关分无载调压和有载调压两种,常见故障的原因是:1)无载分接开关:由于长时间靠压力接触,会出现弹簧压力不足,滚轮压力不均,使分接开关连接部分的有效接触面积减小,以及连接处接触部分镀银磨损脱落,引起分接开关在运行中发热损坏;分接开关接触不良,引出线连接和焊接不良,经受不住短路电流的冲击而造成分接开关被短路电流烧坏而发生故障;由于管理不善,调乱了分接头或工作大意造成分接开关事故。

对电力配网设备绝缘子的故障分析与维护的研究

对电力配网设备绝缘子的故障分析与维护的研究摘要:本文旨在探讨绝缘子故障的不同类型和原因,并介绍传统和先进的绝缘子故障检测与诊断方法。

同时,提出了绝缘子的维护与预防策略,希望为电力系统的安全运行和供电质量的提高提供参考和指导。

关键词:电力配网;绝缘子;故障分析;维护;预防电力配网设备绝缘子作为电力系统的重要组件,其性能直接关系到电力系统的安全稳定运行。

然而,由于工作环境的复杂性和外界因素的影响,绝缘子可能会出现各种故障,给电力系统带来严重的危害与影响。

因此,对绝缘子的故障分析与维护研究显得尤为重要。

1、电力配网设备绝缘子的基本概念和作用1.1绝缘子的定义与分类绝缘子是一种用于隔离和支持电力线路的重要组件。

它主要起到在高压电力系统中防止电流泄漏或绝缘击穿的作用。

绝缘子通常由绝缘材料制成,例如玻璃纤维增强塑料或陶瓷。

根据不同的用途和特性,绝缘子可以分为多种类型,其中包括悬式绝缘子、耐张绝缘子、悬垂绝缘子等。

这些绝缘子的设计和材料选择会根据其在电力配网中的具体应用场景而有所不同。

1.2绝缘子在电力配网中的重要作用1.2.1防止电力泄漏在高压电力系统中,电力输送的电压通常较高,因此绝缘子的主要功能是将导线与支架或电力塔隔离,防止电流从导线泄漏到支架或大地上,从而保证电力系统的安全稳定运行。

1.2.2防止绝缘击穿绝缘击穿是指绝缘子表面由于污秽、潮湿或其他原因形成的通道,使得高压电流通过绝缘子表面直接放电,导致系统短路或故障。

绝缘子的正确选择和维护能够有效防止绝缘击穿事件的发生,确保电力系统的安全运行[1]。

1.2.3承受机械载荷绝缘子不仅要承受导线本身的重量,还要承受外部环境带来的风、冰、雨等自然力量,以及导线受到的拉力和挤压力。

因此,绝缘子的设计和材料选择必须能够适应不同的机械载荷,以保证其结构的稳定性和可靠性。

1.2.4延长设备寿命良好的绝缘子能够有效地保护电力设备免受外界环境的侵害,延长设备的使用寿命,降低设备的维护成本,提高电力系统的运行效率和可靠性。

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套管和绝缘子故障诊断
一、绝缘子运行状态分析
在运行中,绝缘子承受着工作电压和各种过电压的作用,承受着绝缘子自重、导线重量、覆冰重量、风力、震动力以及系统运行中的电磁、机械力,其工作条件通常是非常恶劣的,所以一个好的绝缘子应该具有热稳定、耐放电、耐污秽、抗拉、抗弯、抗扭、耐振动、耐电弧、耐泄漏、耐腐蚀等性能。

绝缘子在电力系统中数量极大,一条近代超高压输电线路上所用的绝缘子可能达上百万个。

按击穿类型可将绝缘子分为“不击穿”型和“可击穿”型。

通常将击穿距离与闪络距离之比小于1/2的绝缘子作为可击穿型。

考虑绝缘子的滑闪放电特性,又可分为“不滑闪”型和“可滑闪”型。

绝缘子表面上的电力线基本上与表面平行或相切的属于“不滑闪”型,而“可滑闪”绝缘子的法线分量和切线分量同时存在。

传统的用于制造绝缘子的材料是高压电瓷,它具有绝缘性能和化学性能稳定的特点,并具有较高的热稳定性和机械强度。

后来发展了玻璃、钢化玻璃、高碱玻璃、浇注环氧树脂作为绝缘子的绝缘材料。

硅橡胶有机绝缘子近年来得到了飞速发展,现在已经开始用于500kV高压输电线路中。

绝缘子性能主要由电气性能、机械性能、热性能和抗老化性能等决定。

绝缘子的电气性能主要包括绝缘子闪络特性、各种过电压下的电气性能、绝缘子的污秽闪络特性、油中工频击穿电压特性;绝缘子的机械性能主要包括抗弯强度;绝缘子的热性能主要包括其冷热性能。

《规程》规定,用2500V兆欧表测量绝缘电阻时,多元件支柱绝缘子和每片悬式绝缘子的绝缘电阻不应低于300MΩ。

500kV悬式绝缘子的绝缘电阻不低于500MΩ。

而对于绝缘子的交流耐压实验,各级电压的支柱绝缘子和悬式绝缘子的交流耐压试验电压标准见表11-3和表11-4。

按试验电压标准耐压1min,在升压和耐压过程中不发生跳弧为合格。

对运行中的35kV变电所内的支柱绝缘子,可以连同母线进行整体耐压,试验电压为100kV,时间为1min,耐压完毕后,必须测量各胶合元件的绝缘电阻,以检出不合格的元件。

对于穿墙套管绝缘子,应根据实际状态进行加压。

对变压器出线套管,如系35kV电压等级,试验时套管内应充满油,下半部应浸入绝缘油中再加压。

表11-3 支柱绝缘子的交流耐压试验标准(kV)
表11-4 悬式绝缘子的交流耐压试验标准
二、套管运行状态分析
高压套管主要用在高压载流导体需要穿过与其电位不同的金属箱壳或墙壁处,通常按绝缘结构和主绝缘材料的不同,将高压套管分为单一绝缘套管(纯瓷套管、树脂套管)、复合绝缘套管(充油套管、充胶套管、充气套管)、电容式套管(油纸电容式套管、胶纸电容式套管)等;按用途不同可分为穿墙套管和电器套管,其中电器套管又按具体配套对象分为变压器、互感器、断路器套管。

纯瓷套管内部采用空气腔或被短路的空气腔绝缘结构,为了克服滑闪常在法兰附近设置大伞裙并涂覆导电层,以均匀电场;充油套管其径向是用变压器油绝缘,瓷套起径附加绝缘和外绝缘作用,;电容式套管由电容芯子、瓷套、连接套筒和固定附件组成,电容芯子是套管的主绝缘,瓷套是外绝缘和保护芯子的密闭容器。

油纸电容芯子是用电缆纸和油作绝缘,胶纸电容芯子是有酚醛树脂或环氧树脂涂覆纸作绝缘,电极一般用铝箔或金属化纸。

电容芯子两端加工成阶梯状或锥形,并全部浸在变压器油中。

高压电容式套管设有介质损耗测量端子,用小瓷套从末屏(电容芯子最外层电极)引出,运行时接地。

套管式结构是一种容易发生滑闪放电的绝缘结构。

为了提高套管的闪络电压,必须采取防止滑闪的措施,改善电场分布。

瓷套形外绝缘套管,其放电性能要求与一般绝缘子相同;内绝缘套管是一个电场比较复杂的电容芯子,其热稳定性、耐局部放电性能至关重要。

电容型套管绝缘电阻测量结果应满足:导电芯对抽压端子或测量端子间的绝缘电阻不小于10000MΩ,抽压端子和测量端子间的绝缘电阻不小于1000MΩ,测量端子对法兰的绝缘电阻应不小于1000MΩ。

套管的耐压试验标准见表11-5,试验时间为1min。

若试验中该套管无放电现象,内部无击穿响声,仪表指示稳定,则认为合格,试验时允许套管上部有电晕现象。

表11-5 套管的交流耐压试验标准(kV)
《规程》规定20℃时tanδ值(%)不应大于表11-6的规定值。

末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时,测量末屏对地的tanδ值,且不大于2%。

电容型套管电容值与出厂值或上一次测量值相比超过±5%时要查明原因。

在测量套管介质损耗角正切时,可以同时测得其电容值,其允许偏差为±5%。

当套管受潮或电容套管中的一层或数层电容短路时,测得的电容值将增大,此时应查明原因,作出正确分析。

规定值(%)
表11-6 高压套管在20℃时的tan
通常绝缘材料的老化大多是电的、机械的、热的、环境方面等各种主要因素复杂地交叉作用而引起的,因此呈现的老化也是多种多样的。

这些异常现象都是能在维护检查时发现,为了事先预防事故而应列为检查的重要项目。

1、龟裂
在发现瓷绝缘子、绝缘套管及环氧树脂制品上有龟裂的情况,无论从电气性能还是机械性能方面说,都是有危险的,必须尽快更换。

局部的裙边缺损或凸缘缺损,虽然不一定会引起事故,但由于会扩展成龟裂,所以应及时早日更换为好。

对于瓷制的和高分子材料制的绝缘子和绝缘套管来说,发生龟裂的原因有下列几方面:
1)瓷绝缘子、绝缘套管龟裂的原因
(1)瓷件表面和内部存在着制造过程中产生的微小缺陷,因反复承受外力等作用,使其受到机械应力,然后发展出现龟裂、裙边断裂等。

(2)过电压或污损引起的闪络,使瓷件受到电弧、局部过热而引起破坏。

(3)绝缘子上涂敷硅脂,一般是作为防污损的措施。

当长时间不重涂硅脂而继续使用时,会因硅脂的老化产生漏电流和局部放电,以及发生瓷绝缘子表面釉剂的剥落,裙边缺损和裂缝。

(4)由于紧固金具过紧,使瓷件的某些部位上受到过大的应力。

(5)由于操作时的疏忽,使绝缘子受到意外的外力打击或投石等外力破坏等原因引起损伤。

(6)使用于设备上的瓷套,如内部设备配合不好,有时会引起瓷套间接性的破坏。

2)高分子材料的绝缘子、套管龟裂的原因
(1)制造过程中材料固化收缩时产生的残留内应力会引起龟裂。

(2)设备在反复运行、停运的过程中造成的热循环,会因不同材料热膨胀系数的差别,而使制品受到循环热应力,从而引起埋入树脂中的金属剥离和发生龟裂。

(3)由于长期运行中绝缘材料机械强度下降或是反复应力引起的疲劳,也会发生龟裂。

(4)紧固部位过份紧固而产生机械应力过大引起龟裂。

2、爬电痕迹
当有机绝缘材料表面被污损而且湿润时,表面流过漏泄电流会形成局部的、绝缘电阻较高的干燥带,使加在这一部分上的电压升高,从而产生微小放电。

其结果,绝缘表面被炭化形成了导电通路,这就是爬电痕迹。

如果对已产生爬电痕迹的绝缘子原样放置而不顾,就会逐渐发展,最后因闪络而引起接地短路事故。

在更换产生有爬电痕迹的绝缘子的同时,必须设法加强对污损及受潮之类问题的管理,设法采用耐爬电痕迹性能优良的材料等,力求防止爬电痕迹再次发生。

3、漏油
内部装有绝缘油的绝缘套管,会由于瓷套管龟裂,过大的弯曲负载引起瓷管错位,或因密封材料老化等引起漏油。

当漏油严重时,不仅会引起套管绝缘击穿而且还可能对装有套管的设备本身如变压器、电抗器、油断路器等造成很大的损失。

因此,在万一发现有漏油时,应立即调查其严重程度,根据情况采用必要的措施,如停止运行或更换等。

通过观察油面位置及检查套管安装部位四周的情况就能监视漏油。

监视油面位置的方法(结构)随不同的制造厂而略有差别,当油面低于油位计的可见范围时应引起注意。

还有,套管的密封材料是采用丁腈共聚物软木和合成橡胶等有机材料,所以随使用时间增长不可避免地会发生老化。

因此必须定期检查,每隔适当的期限要更换密封材料。

4、电晕声音
端子金具上突出部分的电晕放电、被污损的绝缘表面产生的沿面放电会发生可听得见的声音。

但是绝缘子、套管的龟裂和内部缺陷等也会成为发出电晕声音的原因。

听到电晕声音时必须及早查明原因,采取适当的措施。

另外,此类电晕放电产生的杂散电波会对无线电、电视产生干扰。

5、端子过热
绝缘套管的中心部位贯穿着通电流的导体,此导体经过套管头部的端子金具与母线等相连接。

如端子的连接不良,就会发生过热而使端子变色,绝缘物的寿命缩短等故障。

因此,在用示温涂料或示温片等对导体连接部位进行温度监视的同时,须定期检查此处各种螺栓的紧固状态。

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