３２ 广西电力 ２０１０年８月 ＧＵＡＮＧＸＩ ＥＩ』ＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ Ｖ０ｌ ３３ ＮＯ．４ 输电线路雷击闪络合成绝缘子性能研究 Ｓｔｕｄｙ ０ｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｆｏｒ Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ Ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ０ｆ ｒ＿ｌ。一 ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ ■ ■ Ｔ■ 张富春’，李兴 ＺＨＡＮＧ Ｆｕ—ｃｈｕｎ ，ＬＩ Ｘｉｎｇ￣ （１．南方电网超高压输电公司广州局，广东广州５１０６６３；２．南方电网超高压输电公司贵阳局，贵州贵阳５５０００３） 摘要：由于雷电活动频繁，广东地区合成绝缘子遭雷击闪络情况时有发生，为准确掌握雷击过后合成绝缘子的电气和机械 性能变化情况，对超高压公司广州局近年来雷击闪络后的合成绝缘子进行了试验分析，对不同电压等级合成绝缘子运行维护提 出了指导性建议。 关键词：输电线路；合成绝缘子；性能分析；雷击 中图分类号：ＴＭ２１６文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７１—８３８０（２０１０）０４—００３２—０３ 随着合成绝缘子运行经验的积累和人们对其优 表１ 雷击闪络合成绝缘子型号及具体参数 越性认识的逐年提高，线路挂网用合成绝缘子数量 越来越多，特别是近年来，西电东送线路通道经过广 东地区污区等级逐年上升，合成绝缘子使用也越来 越普遍，±５００ ｋＶ贵广直流二回、５００ ｋＶ施贤线、 ±８００ ｋＶ云广直流等西电东送主通道，在广东地区 基本按照直线塔全部使用合成绝缘子的原则进行配 置。由于广东地区雷电活动频繁，各类电压等级线路 合成绝缘子遭雷击情况越来越多，对于遭受雷击的 合成绝缘子，其电气和机械性能变化如何，是否还能 坚持运行，日益成为线路运行维护人员重点关注的 问题。本文通过对超高压广州局近３年来遭受雷击 的合成绝缘子进行相关试验，分析其电气、机械性能 变化情况，以指导今后的线路运行维护工作。 气、密封性等各方面对雷击闪络合成绝缘子进行试 １ 试验收集合成绝缘子介绍 验分析。 此次试验收集了±５００ ｋＶ直流线路合成绝缘 ２．１ 外观检查 子２支，５００ ｋＶ交流线路合成绝缘子５支，１１０ ｋＶ 合成绝缘子的伞裙弹性不仅与硅橡胶配方及填 合成绝缘子１支，３５ ｋＶ马肇线合成绝缘子８支，生 料有关，也与硅橡胶老化程度有关。由于遭受雷击，８ 产工艺均为整体注射压接式。合成绝缘子具体型号 号、９号试品端部金具与芯棒护套交接处有明显的 及参数见表１。 烧蚀痕迹（经解剖发现内部密封未破坏）；１０号、１２ ２电气及机械性能试验 号、ｌ３号、１５号试品两端的金具烧蚀严重。由于１１０ ｋＶ及３５ ｋＶ合成绝缘子在实际生产运行中往往不 此次试验依据ＤＩＪＴ ８６４－－２００４、Ｄ ８１ 加装均压环，因此上述试品遭受雷击时烧蚀严重【１］。 ２００２和ＧＢ／Ｔ １９５１９－－２００４等标准进行，从机械、电 除部分低电压等级试品端部金具与芯棒护套交接处 收稿日期：２０１０—０２—２６ ２０１０年８月 Ｖｏｌ ３３ ＮＯ．４ ２ ５ ，～． 一３ ． ６ 广西电力 ６ 叫 ＧＵＡＮＧＸＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｐ０ＷＥＲ ３３ 烧蚀严重外，试品绝缘子伞裙弹性均较好，说明雷击 对两端均装有均压环的合成绝缘子伞裙弹性影响较 小，详细检查结果见表２。 表２外观检查情况表 试品编号 伞裙外观 伞裙弹性较好。钢脚或钢帽良好，表面积污较重。 伞裙弹性较好，钢脚或钢帽良好。 伞裙弹性较好，钢脚或钢帽良好。 伞裙弹性较好，钢脚或钢帽良好，表面积污较重。 伞裙弹性较好，钢脚或钢帽良好，表面积污较重。端 部金具与芯棒护套交接处烧蚀严重。 伞裙弹性较好，钢脚或钢帽良好，９号试品端部金具 与芯棒护套交接处烧蚀严重。 ２．２憎水性试验 采用喷水法分别对合成绝缘子接地端、中部、高 压端进行憎水性检查团。试验结果表明，个别５００ ｋＶ 和３５ ｋＶ合成绝缘子憎水性有不同程度变差情况， 其中有２支３５ ｋＶ试品达到４～５级水平，其余大部 分试品憎水性为２～３级水平，ｌ１０ ｋＶ试品仅１支， 憎水陛为１￣２级水平，情况较好。各级试品遭雷击伞 裙发白部位，其憎水性较好，未出现明显变化，说明 雷击后的伞裙憎水性能变化不大。 ２．３机械负荷试验 此次试验样品经过５Ｏ％额定机械负荷耐受１０ Ｓ 试验后，均完好无损，试验通过。 ２．４工频干耐受试验 在自然污秽状况下，对１６支雷击闪络合成绝缘 子的整支和７支５００ ｋＶ交直流合成绝缘子分４段 进行了工频干耐受电压试验。试验结果均为无击穿、 无闪络、能耐受，试验数据见表３。 ２．５端部附件与绝缘伞套间介面的密封性能试验 ２号、３号、ｌ１号试品按照ＩＥＣ６１１０９修改件１ 表３工频干耐受试验结果 注：１、１—７号试品每支分４段进行工频耐受电压试验，每段按３００ ｋＶ／ｍ进行试验； ２、试验条件：ｔｄ＝１８ ｏＣ，ｔ．＝１７ ｏＣ，ｂ＝１０２．３ ｋＰａ，相对湿度９Ｏ％。 （１９９５—０４），《标称电压高于１０００ Ｖ的交流架空线路 用复合绝缘子一定义、试验方法及接受准则》第７．４ 条规定的方法进行试验，具体试验方法是：清洗被检 查区域，并将染色剂（１％的品红溶液）涂敷在清洁过 的试品表面，停留２０ ｍｉｎ。在２０～２５ ｍｉｎ内对涂敷过 染色剂的试品施加额定机械负荷的７０％作为拉伸 负荷，并保持１ ｍｉｎ。干燥后检查表面。试验结果见表４。 表４密封性能试验结果 试品额定负规定负施加负耐受时染色剂作用 试验 编号荷／ｋＮ荷／ｋＮ荷／ｋＮ间／ｍｉｎ时间／ｍｉｎ 结果 ２．６陡波冲击耐受电压试验 将１号、７号、８号、９号试品放人０．１％ＮａＣ１的 水中沸腾４２ ｈ，试品仍应保留在容器中，直到水温降 至约５０℃，对试品两端和中间的０．３～０．４ ｍ范围进 行陡波冲击及干工频电压试验。试验时，将电极（由 不大于１ ｍｍ×２０ ｍｍ的铜片组成）固定在每段试品 上，每段应承受陡度≥１ ０００ ｋＶ／ｓ且≤１ ５００ ｋＶ／ｓ的 正、负极性陡波冲击试验各２５次。试验结果显示，４ 支试品伞裙表面及伞裙护套处无开裂、无脱胶现象， 试验合格，试品陡波冲击波形见图１、图２。 ｌ ｌ ｉ ｌ唧 ＝５２０￣９ｋＶ｛ ．～．．．． １ ．．一Ｊ…一｝ 一Ｌ…．｝ ～一＋・卿 畸州 一十一 ！ 口＝ ４１３ …—卜一一｛…—卜删一 …ｌ ｝ ｝ ０ｌ 。．－ｉ｝一． 一０ｌ ～ 一 一． ｉ ｌ ； ｝ ｌ ｉ ｛Ｉ ｌ …—～— 广ｉｒ 一一１＇ｉ ｝一—一～ｒ～ ［［ｒ 一一 ｒ『＿［＝一 …一一ｒｌ 一一—１ｒｌ …’… ！ ｛ ｌ ｝ ｛ ｛ ＪＪＩ ＝＝＝ ｌ ｌ ｌ ｝ ｌ …｛ｒ一一了…ｉ ！ ｌ ＿＿… ｊｉ ｛ｌ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ，／ ｓ 试品遭正极性陡波冲击 ［堪 ５５５ ７１ｋ ｄ … ｉ ａ￣１４０６．％６ｋ、 ｕｓ １ ＾ ＾一 ．－ ，’ 。ｆ “ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ｆ／ ｓ 图２试品遭负极性陡波冲击 广西电力 ＧＵＡＮＧＸＩ ＥＬＥＣ ｍＩＣ ＰＯＷＥＲ ２０１０年８月 Ｖｏｌ ３３ ＮＯ．４ ２．７工频３０ｒａｉｎ干耐受试验 护，在基建和日常运行时要注意检查其是否漏装或 有倾斜现象，及时进行补装或调整，使合成绝缘子在 遭受雷击时将损伤降到最低。 将水煮后进行陡波试验的４支试品（１号、７号、 ８号试品按每１ ｍ施加３００ ｋＶ工频电压，９号施加 １５０ ｋＶ工频电压）进行３０ ｍｉｎ工频耐压试验，试品表 ３）不同电压等级线路合成绝缘子遭受雷击后， 面温升均不超过３℃，达到标准不超过２０℃的要求。 ２．８额定机械负荷耐受及机械破坏性试验 电气、机械、密封等性能未发生明显改变，能够满足 出厂试验标准，可以继续运行一段时间，但是对于遭 受雷击跳闸后的合成绝缘子出现下列情况之一者【３１， 必须进行更换：伞套脆化、粉化或破裂；伞套出现漏 试验时先将全部试品按额定负荷耐受１ ｍｉｎ，然 后再进行破坏负荷试验。试品加额定负荷耐受１ ｍｉｎ 电起痕与腐蚀，且累计长度大于绝缘子爬电距离的 时，全部顺利通过，试验中没有出现异常现象。在破 １Ｏ％或蚀损深度大于所处位置材料厚度的３０％；绝 坏性负荷试验时，所有试品的金具均能承受高于４５ 缘子各连接部位密封失效、出现裂痕和滑移。 ％或更大比例额定负荷的考验，完好无损，而试验用 金具被拉坏。试验表明雷击闪络后的合成绝缘子，机 对于遭受雷击的合成绝缘子能持续正常运行多 长时间，仍需要进一步研究。 械强度并未出现明显降低，雷击对合成绝缘子机械 参考文献 性能影响较小。 ［１】杨铁军，刘军玉．合成绝缘子性能劣化试验研究【Ｊ】．东北 ３结语 电力技术，２００６（１）：１－３． １）部分试品憎水性较差，达到ＨＣ４～ＨＣ５级， ［２］曲成红．对合成绝缘子雷击闪络问题的分析［Ｊ］．山西电 力，２００２，２２（６）：４—５． 但是雷击闪络后的伞裙其发白部位憎水性能变化不 ［３】仲伟涛，刘伟，王春玉．运行中合成绝缘子的问题分析 大，说明合成绝缘子憎水性变化除雷击因素外，主要 与试验研究［Ｊ】．黑龙江电力，２００７，２９（１）：３１—３２． 涉及产品的运行时间、制造工艺、配方、材料等多方面 ｆ４】ＤＩＪＦ ８６４－－２００４，标称电压高于１０００ Ｖ交流架空线路用 的因素，需要运行单位加强合成绝缘子憎水性检查。 复合绝缘子使用导则【ｓ】． ２）５００ ｋＶ线路合成绝缘子，由于其高压端和低 ［５］ＤｌＪｒ８１０－－－２００２，±５００ ｋＶ直流棒形悬式复合绝缘子技 压端均安装有均压环，遭雷击后，一般是两端均压环 术条件【Ｓ】． 被击穿或破损，伞裙会有轻微闪络痕迹，但是烧伤处 ［６１ ＧＢ／Ｔ １９５ ｌ９—２Ｏｏ４，标称电压高于１０００ Ｖ的交流架空线 其弹性和憎水性受影响不大，而低电压等级合成绝 路用复合绝缘一定义、试验方法及验收准则【ｓ］． 缘子由于无均压环保护，遭受雷击后往往受损严重。 【７】徐其迎，李日隆．合成绝缘子运行性能及问题探讨［Ｊ］． 绝缘材料，２００３，３６（２）：１６—１８． 因此建议，低电压等级线路合成绝缘子尽量安装均 ｆ８］徐其迎，查丛梅，李健．运行中合 压环，并重视５００ ｋＶ合成绝缘子均压环的运行维 【Ｊ】，绝缘材料，２００８，４（３）：４３—４４． （上接第２２页） 油压分闸闭锁ＩＩ和ＳＦ 低气压 验合闸回路及Ｉ组分闸回路能否正确动作。 闭锁ＩＩ回路工作的正确性。 ４结语 ２）重新验证储能电机控制回路。断开或合上储 能电源，按图２（ｂ）检查各点电位是否正确，断开储 横县变电站根据ＬＷ２５Ａ一２５２型断路器整改后 能电源，分合断路器，检查储能电机回路发给测控装 的成功经验，经变电站电气设计单位以及变电站运 置的信号是否正确。 行维护部门一致同意，将该站其它２２０ ｋＶ／１ １０ ｋＶ ３）重新进行断路器整组传动试验。先进行断路 断路器的电机储能控制回路也按ＬＷ２５Ａ一２５２型断 器就地分合闸操作，正确后将４３ＬＲ打至远方位，在 路器的方法进行改造并通过验收。 测控装置处和后台机上进行断路器的分合闸操作， 断路器的控制回路设计考虑是否周全，关系到 正确无误后，在每一套保护装置上加一种以上故障 保护回路能否正常工作，直接影响到电网的安全与 量进行断路器传动试验，检验保护装置及其出口回 稳定，因此，无论是设计人员、调试人员还是验收人 路动作的准确性和可靠性。在断路器传动试验时，必 员应根据电网的反措要求，认真研究和审核断路器 须进行以下检验：一是断开Ｉ组操作电源，检验分闸 控制回路的设计，按各种可能出现的事故或故障隋况 ＩＩ回路能否正确动作；二是断开ＩＩ组操作电源，检 进行校验，确保断路器控制回路设计合理，动作可靠。