（国网宁夏电力公司中卫供电公司 宁夏中卫 755000）
摘要:本文统计分析了中卫电网复合绝缘子的安装及运行情况，对2004年以来的跳闸原因进行了分析，并针对跳闸情况采取了相应措施，为复合绝缘子的运行提供了经验借鉴。
关键词:复合绝缘子 闪络 运行分析
引言
硅橡胶复合绝缘子因其重量轻、体积小、便于运输和安装、防污性能好、憎水性强、少维护等优点，在输电线路中被广泛应用。据统计，截止2015年底中卫电网共使用了2万多只复合绝缘子。这些复合绝缘子的使用，极大的改善了中卫电网的运行维护状况和防污闪能力，提高了电网的安全可靠性，节约了大量人力和维护费用。
1 中卫电网复合绝缘子的运行情况
2.1 绝缘子使用及跳闸情况统计
中卫电网从1998/开始在35kV～330kV线路上使用复合绝缘子，截止2015年12月，共挂网运行近21000支；从2004年至2015年，共发生过复合绝缘子闪络引起的线路跳闸28次。统计如表1所示：
2.2 复合绝缘子闪络跳闸情况统计分析
收集2006年至2015年底各电压等级的线路跳闸报告，从中整理出了因复合绝缘子故障原因引起的典型线路跳闸，按照故障原因进行详细统计如表2所示：
根据以上统计，复合绝缘子的故障类型表现为鸟粪闪络12次、雾闪4次、雷击闪络4次、均压环间放电4次、风偏2次、覆冰闪络1次、均压环装反导致故障1次。其中鸟粪闪络导致的故障最多，约占43%，110kV—330kV线路均有，220kV线路全部为鸟害故障；35kV线路全部为雷击故障；均压环间放电全部为110kV线路。
3 复合绝缘子故障原因分析
从复合绝缘子的跳闸时间上发现，64%的闪络发生在9月份至3月份间的晚上10点到第二天8点时段。这个时间是宁夏地区空气湿度最大、温度相对较低的时候，复合绝缘子发生闪络的原因多为鸟粪闪络、均压环间放电及雾闪。
3.1 鸟粪闪络
3.1.1 鸟粪闪络的特点是时大都发生在温度较低、空气相对湿度较大时；高压侧和横担处有明显放电痕迹、地面或塔身有新鲜鸟粪；闪络后都能重合成功；周围有适宜鸟类活动的水源。
3.1.2 鸟粪闪络的过程机理是时鸟类凌晨觅食起飞前排出大量粪便，以自由落体方式下落，形成一段细长的下落体，使绝缘子周围的电场分布发生了严重畸变，鸟粪通道的前端与绝缘子高压端之间空气间隙的场强大大增加，随着这段空气间隙的击穿，发生闪络跳闸【1】。
3.1.3 鸟粪闪络发生的电压等级时据有关资料分析，鸟粪闪络多发生在110 kV和220 kV电网中【2】。这是因为绝缘子的绝缘距离不是很长，一些较大的鸟类排出的粪便形成的通道可以达到这一长度（除去空气放电间隙）。而从鸟粪闪络的机理看，安装了均压环的复合绝缘子因缩短了一定空气间隙而增加了鸟粪闪络的可能，因此使得330 kV线路有时也发生鸟粪闪络。500kV及以上线路由于绝缘子串较长，鸟粪下落过程中不易形成导电通道，因此鸟粪闪络不易发生。
3.1.4 鸟粪闪络的事故预防措施
大致可以分为两类，一是防止或减少鸟类在绝缘子串上方停留，如安装防鸟刺、惊鸟器、防鸟砧板、拆除鸟窝、人工驱鸟等；二是阻止鸟粪沿绝缘子边缘下落，如防鸟板、防鸟罩、防鸟护套等。防鸟范围应为该电压下的最大空气击穿距离加均压环的半径，如110kV防鸟直径不小于55cm，220kV不小于70cm。根据《国网运检部关于印发架空输电线路防鸟害装置安装及验收规范(试行)的通知》（运检二【2016】5号）文件要求，110 kV线路的防鸟半径不小于0.6米，220 kV线路不小于0.8米，330 kV线路不小于1.2米，500 kV线路不小于1.4米。各运维单位可据此采取相应的防鸟措施，中卫电网220 kV线路2008年在横担下沿安装防鸟挡板后至今未发生过鸟害跳闸。
3.2 风偏跳闸原因及防治
中卫地区发生风偏跳闸2次：330kV迎中Ⅰ线#30因将中相玻璃绝缘子吊串更换为了复合绝缘子且未加装重锤，在阵风达8级～9级时中相引流线对塔身放电；110kV恩大线因将8片玻璃绝缘子更换为复合绝缘子后，在阵风9级的情况下中相导线防振锤对拉线放电。
防治措施是：耐张杆塔吊串瓷或玻璃绝缘子更换为合成绝缘子后，必须防止重量过轻而风偏后对塔身距离不够放电，采取的措施是加装重锤或采用硬支撑绝缘子，以增加重量限制摆动范围。对于直线杆塔更换复合绝缘子必须进行风偏校核，如果对地及交叉跨越的距离裕度较大可选择较长的复合绝缘子；如果导线对地及交叉跨越的距离裕度不大，就必须选择与原线路绝缘子串长度相当的绝缘子。
3.3 雷击闪络
经查阅相关复合绝缘子的参数，其雷击冲击耐受电压峰值为：35kV复合绝缘子一般为230kV左右，110kV复合绝缘子一般为550kV左右，均低于同电压等级的瓷质绝缘子串的雷电耐受电压（经计算35kV线路3片XP-70为353.5kV，110kV线路7片XP-71为691.5kV）。
表2中雷击跳闸的线路均为瓷质绝缘子更换为复合绝缘子后发生。可见，复合绝缘子的耐雷击水平低于瓷质绝缘子，而且35kV线路为非直接接地系统且雷击段无避雷线，雷击杆塔后发生了反击，导致杆塔电位高于线路电压而使三相绝缘子同时放电闪络。
防止线路雷击跳闸的最有效方法是改善杆塔接地电阻将雷电流直接引入大地（对于没有接地引下线的线路应该增加接地装置），即使安装线路避雷器也要首先保证杆塔接地必须良好。
3.4 复合绝缘子覆冰闪络
3.4.1 覆冰发生的原因
110kV七同II线复合绝缘子型号为FXBW4—110/100，结构高度为1240㎜，伞间距85㎜，伞群形状为大/小伞结构（伞径150/100mm）。这种形式的复合绝缘子防覆冰的能力较差。跳闸前一天晚上同心地区降雪，12日中午天气晴朗，绝缘子上积雪融化，雪水在下滴的过程中边滴边凝结，形成了冰柱，“桥接”绝缘子伞群，构成了导电通道，发生了覆冰跳闸。如下图1所示：
图2 大伞群防覆冰型绝缘子
3.4.2 覆冰防治措施
结合运行经验和其他线路运行单位的建议，防止覆冰的办法是阻止冰的桥接，采用在上部和中部增加大伞群的复合绝缘子，称之为防覆冰闪络型复合绝缘子。对发生绝缘子覆冰闪络后的线路更换为这种复合绝缘子（如上图2所示）后，经过多次覆冰的考验，至今未发生绝缘子覆冰闪络故障。
3.5 复合绝缘子雾闪及均压环间放电
表2中复合绝缘子雾闪及均压环间放电闪络的故障，多发生在晚间至凌晨时段，现场因没有找到明显的痕迹，归类为上述原因。其实这种原因不明的闪络与鸟粪闪络有着许多共同特点，比如发生的时间、都能重合成功、试验性能未下降等。
有研究者认为，这种雾闪及均压环间放电的不明原因闪络其实是鸟粪闪络，只是鸟粪痕迹不明显或者根本没有鸟粪痕迹。
4 结束语
复合绝缘子在运行中的故障类型较多，本文主要针对2006年以来中卫电网发生的复合绝缘子引起的线路故障进行了分析，所采取的措施希望能对电网运行中相同类型的事故研判起到借鉴参考作用。
参考文献
[1] 复合绝缘子技术与运行 崔江流主编 北京 国家电力公司发输电运行部 2000年12月
[2] 绝缘子鸟粪闪络的试验研究与不明原因闪络的分析 梁曦东 黄崚嶒 王绍武 2000年12月
论文作者:谢金柱,徐永林
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/8
标签：绝缘子论文; 鸟粪论文; 中卫论文; 线路论文; 电网论文; 故障论文; 杆塔论文; 《电力设备》2016年第19期论文;