摘要: 绝缘子在整个输电线路中的作用是十分重要的,因为绝缘子的功能在于保证输电线路的运行安全和稳定,所以能否恰当的选择和使用绝缘子就关系着线路的运行安全。要想使绝缘子的功能得到充分的发挥,就要认真的研究不同绝缘子的功能和特点,选择适合于线路的运行需要的绝缘子。
关键词:输电线路 选型
一、引言:在输电线路的运行过程中,绝缘子是保证输电线路安全性和稳定性的关键,对于输电线路具有重要的保障作用,基于这一认识,在输电线路运行过程中,应重点分析输电线路绝缘子使用时的注意事项,满足输电线路的实际需要,不仅要从绝缘子自身的特点出发,还应该从输电线路的具体要求和特殊情况出发,选择合适的绝缘子,以确保线路的运行安全和可靠,进而保证电网的正常运行。
二、输电线路绝缘子选型分析
1.各种绝缘子型号及其技术优势
1.1瓷绝缘子 缺点:会产生零值、低值,运行维护需要每两年测零一次,工作量大。
1.2玻璃钢绝缘子
优点:绝缘子零值、低值时,会自爆,由于结构和材料的特殊性, 玻璃钢绝缘子不会发生掉串,巡视人员不需要登杆就能看到有缺陷的玻璃钢绝缘子。缺点:自爆后玻璃颗 粒落到地面。
1.3复合绝缘子
复合绝缘子是由两种以上的有机材料组成的复合结构绝缘子。优 点:复合绝缘子众多优点中最主要的是外绝缘子表面的防污性能,它可以有效的防止输电线路污闪跳闸事 故。复合绝缘子外绝缘材质以硅橡胶为基材,其表面防污性能取决于硅橡胶材料特有的曾水性和曾水迁移 性。缺点:老化快,运行寿面短,对运行管理水平要求较高。
2.综合特殊区域和绝缘子特性考虑,绝缘子选型原则如下:
2.1针对重污区、选择绝缘子时还要参考气候,如果该地区比较潮湿,则建议使用复合绝缘子,并且两端配置均压环,充分利用了复合绝缘子的曾水性及防污性能(如:FXBW4―110/100)。
2.2针对重污区、选择绝缘子时还要参考气候,如果该地区比较干燥、雷击频繁或落雷密度 大,则首先针对防污不宜使用瓷绝缘子,然后针对防雷排除复合绝缘子。综合考虑,宜使用防污型玻璃钢绝缘子。
2.3针对鸟害频繁区,考虑到复合绝缘子对鸟类具有吸引力和鸟类喜欢啄食合成绝缘子伞裙。因此,对位于鸟害区域杆塔绝缘子选择,建议绝缘子不采用复合绝缘子,首选玻璃钢绝缘子。
2.4污秽严重、气候潮湿、雷暴日少、落雷密度小,无鸟害威胁的线路特殊区段,建议宜使 用复合绝缘子,并且绝缘子两端配置均压环。
2.5 均压环配置原则。安装复合绝缘子时,每只复合绝缘子的高压端和低压端均需安装两只均压环。
2.6变电站构架出线绝缘子、变电站支柱绝缘子,建议使用瓷质绝缘子:
2.7对于重要跨越区,即跨越高等级公路、铁路或 110kV 电力线路等重要跨越物时,选择绝缘子时 、主要考虑绝缘子的掉串问题,主要考虑“绝缘子不易发生钢帽炸裂”这一特点。因此,为防止雷击或闪络 导致的绝缘子掉串,首先排除瓷质绝缘子,建议最优考虑使用玻璃钢绝缘子(并且是双串双挂点)。
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三、绝缘子应用的基本性能
1.绝缘子的机械性能
所谓绝缘子的机械性能,就是指在应用的过程中,绝缘子可以抵御一定的外力破坏的性能,不仅可以实现一定的抗拉、抗压,还能够实现抗弯性能,这样就可以在输电线路的运行过程中,抵抗机械的冲击力和其他的外力,以此来保证输电线路的安全和稳定运行。
2.绝缘子的电气性能
所谓绝缘子的电气性能,就是指在输电线路的运行过程中,绝缘子可以在一定电压的经过时,不被击穿和破坏,以满足其连接的输电线路的运行需要,是一种基于输电电压形成的考核指标,具体的几种过电压形式为:
2.1工频电压。所谓工频电压就是在输电线路的运行过程中,电力系统处于一个相对稳定状况下的可以经过的最大电压值。
2.2操作过电压。所谓操作过电压就是指在输电线路的运行过程中,输电设备出现运行异常导致的瞬时间的高电压。
2.3雷电过电压。所谓雷电过电压,就是指在输电线路的运行过程中,遭受雷击导致的瞬时间的电压值。
2.4绝缘子的热机性能。所谓绝缘子的热机性能,就是指在一些极端气温的天气情况下,绝缘子可以通过自身的材料特性,调节自身的功能,以更好的应对不同的气温情况下的输电线路运行状况。值得注意的是,热机性能不仅仅值得是针对酷热天气下的绝缘子调节能力,还包括严寒天气,热机性能是一种基于热量本身进行的调节性能,因而也就有热能的高低之分。
2.5绝缘子抗劣化性能。所谓抗劣化性能,就是指绝缘子在长抵抗由于时间推移导致的本身其他性能下降的一种性能,也就是可以长久的发挥其应有功能的一种性能。因为绝缘子处于输电线路中,而输电线路一般位于户外,户外的自然环境是十分复杂和多变的,只有能够应对这种复杂情况的绝缘子,才能够为线路的运行提供一个可靠的保证。
四、输电线路绝缘子优化选择的技术
1.要优化安装检测方法
一是110kV及以上的电压等级复合绝缘子高压端采用加深高度的均压环,使其伞裙电压分布明显改善,并易于维护和更换。二是使用加长型复合绝缘子,应注意校核导线弧垂、风偏等技术参数。选用胶装式整体注射成型复合绝缘子防污闪效果较好。三是注意审核其当地雷电全波冲击耐受电压水平,保持足够的有效干弧距离,满足当地所需耐雷水平。四是雷雨季节变电所进线隔离开关或断路器经常断路运行,而线路侧又带电,必须在进线端加装避雷器,雷击跳闸率较高的易击段装线路型氧化锌避雷器。五是选择水平串绝缘子,其上下表面均能被雨水冲刷,自洁性最好。再是选择V形串绝缘子。六是使用红外成像、超声波、电场分布等方法,提高在线检测的精确度,亦可采用基于喷水分级法和数字图像处理技术的复合绝缘子表面憎水性在线检测方法,以及泄漏电流测量法。
2.要提高维修技术水平
一是增加串联盘形悬式绝缘子的片数、耐污秽的伞形扩张较大盘形悬式绝缘子和对棒行绝缘子增加伞数或采用特殊伞形来消除污闪。二是解决因耦联剂使用不当等引起界面局部粘接不实而导致雷电击穿问题。三是提高芯棒的抗应力腐蚀(酸蚀)能力,防止护套受损。四是规范运输、贮存及施工措施,严把上网前质检关,决不能带伤运行。五是采用塔顶横担安装防鸟刺、顶部加装一只大伞盘瓷绝缘子等防鸟啄伤。六是在塔窗尺寸允许的范围内适当增加复合绝缘子串长度抵抗雷击。
参考文献:
[1]《输电线路用复合绝缘子运行技术及实例分析》,中国电力出版社,阎东,卢明,张柯,吕中宾编写.
[2]《输电线路绝缘子运行技术手册》中国电力出版社,浙江省电力公司编写.
论文作者:朱旭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/13
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