10-绝缘子-预防性试验

第十章绝缘子预防性试验绝缘子分类绝缘子沿面闪络沿面闪络：沿面放电发展到贯穿性的空气击穿，称为沿面闪络。沿面闪络的本质：气体放电。与单纯的固体绝缘或气体绝缘相比，沿面闪络电压比气体或固体单独存在时的击穿电压低很多。正是因为这个缘故，电力系统中设备发生的绝缘事故，很多是由沿面放电造成的。（1）固体介质处于均匀电场中，固气介质分界面平行于电力线。（2）固体介质处于极不均匀电场中，介质表面电场强度平行分量大于垂直分量。（3）固体介质处于极不均匀电场中，介质表面电场强度垂直分量大于平行分量。绝缘子表面电场分布：三种典型情况实验现象：在平行平板电极间放一圆瓷柱，瓷柱表面与电力线平行，瓷柱本身没有影响极板间的电场分布，但放电总是发生在瓷柱表面，而且闪络电压比纯空气的击穿电压低很多。具有平行电场分布情况下的沿面放电（1）固体介质与电极的接触面间可能存在气隙；（2）空气湿度及固体介质吸附水分的能力对闪络电压也有显著影响；（3）介质表面电阻不均匀和介质表面粗糙，也都会畸变电场分布，使闪络电压降低。出现这种现象的原因具有弱垂直电场分量情况下的沿面放电具有强垂直电场分量情况下的沿面放电（1）减小比电容C0：增加绝缘厚度d、采用介电常数小的介质；（2）减小表面电阻率，如在靠近法兰处涂半导体漆或上半导体釉。提高放电起始电压的方法支柱绝缘子中的均压环悬式绝缘子串电场分布只考虑对地电容的影响只考虑对导线电容的影响一般情况下：C30-60pF；CE4-5pF；CL0.5-1pFCE的影响比CL大，，绝缘子串中靠近导线的绝缘子的电压降最大（大截面导线或分裂导线可使导线侧第一个绝缘子上的电压降减小）。低值绝缘子：绝缘子击穿电压下降至小于沿面干闪电压时，称为低值绝缘子。零值绝缘子：低值绝缘子的内部击穿电压为零时，称为零值绝缘子。瓷套管中存在的关键问题（1）套管内壁喷铝，并与导杆连接。（2）减小了比电容；（3）法兰到大伞的瓷壁喷铝或上半导体釉。提高瓷套管耐电强度的方法充油套管接地屏：最外层电容极板，用小套管引出，运行时接地，试验时用来测量泄漏电流、局放信号等。电容套管复合绝缘子复合绝缘子：环氧树脂玻璃纤维芯棒和硅橡胶伞盘、护套组成的线路复合绝缘子。硅橡胶复合绝缘子优点：耐污闪、耐湿闪性能优异、运行维护费用低、价格低。硅橡胶复合绝缘子缺点：易损坏、易老化、鸟类或鼠类咬伤伞裙护套、绝缘子表面有微生物或霉菌生长等。新、旧复合绝缘子憎水性能对比（运行时间3年）绝缘子寿命统计玻璃绝缘子的寿命周期为30a以上;瓷绝缘子平均寿命周期为15~25a;合成绝缘子的平均寿命周期为7a。8套管试验规程（Q-114002）1、主绝缘及电容型套管末屏对地绝缘电阻2、主绝缘及电容型套管对地末屏tanδ与电容量3、带电测试tanδ及电容量4、油中溶解气体色谱分析5、局部放电测量6、红外检测套管(35kV及以上)，35kV以下可参照执行。试验项目套管(35kV及以上)序号项目周期要求说明1主绝缘及电容型套管末屏对地绝缘电阻1）3年2）变压器套管、电抗器套管在变压器、电抗器大修后3）必要时1）主绝缘的绝缘电阻值一般不应低于下列数值：110kV及以上：10000MΩ35kV：5000MΩ2）末屏对地的绝缘电阻不应低于1000MΩ1）采用2500V兆欧表2）变压器套管、电抗器套管的试验周期跟随变压器、电抗器3）必要时，如：—红外检测发现套管发热—套管油位不正常或气体压力不正常序号项目周期要求说明2主绝缘及电容型套管对地末屏tanδ与电容量1）3年2）变压器套管、电抗器套管在变压器、电抗器大修后3）必要时1）20℃时的tanδ(%)值应不大于下表中数值1）油纸电容型套管的tanδ一般不进行温度换算，当tanδ与出厂值或上一次试验值比较有明显增长或接近左表数值时，应综合分析tanδ与温度、电压的关系。当tanδ随温度增加明显增大或试验电压由10kV升到Um/3时，tanδ增量超过±0.3%，不应继续运行2）测量变压器套管tanδ时，与被试套管相连的所有绕组端子连在一起加压，其余绕组端子均接地，末屏接电桥，正接线测量3）对具备测试条件的电容型套管可以用带电测试电容量及tanδ代替4）必要时，如：—红外检测发现套管异常—套管油位不正常电压等级,kV20、35110220、500电容型油纸胶纸气体干式1.03.0——1.01.51.01.00.81.01.01.0非电容型充油充胶胶纸3.53.53.51.52.02.0———2）电容型套管的电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出±5%时，应查明原因3）当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量末屏对地anδ，其值不大于2%套管(35kV及以上)序号项目周期要求说明3带电测试tanδ及电容量1）投产后半年内2）一年3）大修后4）必要时1）可采用同相比较法，判断标准为：—同相设备介损测量值差值(tanX-tanN)与初始测量值差值比较，变化范围绝对值不超过±0.3%，电容量比值(CX/CN)与初始测量电容量比值比较，变化范围不超过±5%—同相同型号设备介损测量值(tanδX-tanδN)不超过±0.3%。2）采用其它测试方法时，可根据实际制定操作细则对已安装了带电测试信号取样单元的电容型套管进行，超出要求时应：1）查明原因2）缩短试验周期3）必要时停电复试套管(35kV及以上)序号项目周期要求说明4油中溶解气体色谱分析必要时油中溶解气体组份含量(μL/L)超过下列任一值时应引起注意，停电检查：H2：500CH4：100C2H2：1(220kV、500kV)2(110kV)必要时，如：—红外检测发现套管发热—套管油位不正常--套管介损超标等套管(35kV及以上)序号项目周期要求说明5局部放电测量110kV及以上：必要时1）变压器及电抗器套管的试验电压为1.5Um/3,对油浸纸式及胶浸纸式要求局放量不大于20pC，对胶粘纸式可由供需双方协议确定2）其它套管的试验电压为1.05/Um/3,对油浸纸式及胶浸纸式要求局放量不大于20pC，对胶粘纸式可由供需双方协议确定1）垂直安装的套管水平存放1年以上投运前宜进行本项目试验2）必要时，如：—怀疑套管存在绝缘缺陷时套管(35kV及以上)序号项目周期要求说明6红外检测1）500kV：1年6次或以上；20kV：1年4次或以上；10kV：1年2次或以上2）必要时按DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》执行1）用红外热像仪测量2）结合运行巡视进行，试验人员每年至少进行一次红外检测，同时加强对电压致热型设备的检测，并记录红外成像谱图3）必要时，如：怀疑有过热缺陷时注:对电容型套管，每年定期进行运行电压下带电测试tanδ及电容量的,对序号1、2的项目周期可调整为6年。套管(35kV及以上)9绝缘子试验规程（Q-114002）9.1支柱绝缘子（规程表21）序号项目周期要求说明1交流耐压试验必要时交流耐压试验电压值见附录A中表A2红外检测500kV变电站：1年2次，110kV、220kV变电站：1年1次按DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》执行用红外热像仪测量3超声波探伤必要时根据具体情况进行抽检必要时，如：—运行超过15年的支柱绝缘子—隔离开关的支柱绝缘子，在开关非正常操作，受到巨大力矩的冲击后4绝缘子表面的污秽度(ESDD和NSDD)变电站发生污秽放电或污闪跳闸后测量办法参照盘形悬式绝缘子注：运行中针式支柱绝缘子的试验项目可用绝缘电阻代替交流耐压试验(采用2500V兆欧表)。9.2盘形悬式绝缘子试验项目：1、瓷质绝缘子零值检测2、绝缘电阻3、交流耐压试验4、绝缘子表面的污秽度（ESDD：等值附盐密度；NSDD：不溶物密度）5、瓷质绝缘子红外检测不溶物密度（NSDD）：从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的非可溶残留物总量除以表面积，一般表示为mg/cm23.9等值附盐密度（ESDD）溶解后具有与从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的自然沉积物溶解后相同电导率的氯化钠总量除以表面积，一般表示为mg/cm23.10不溶物密度（NSDD）从给定绝缘子的绝缘体表面清洗的非可溶残留物总量除以表面积，一般表示为mg/cm2序号项目周期要求说明1瓷质绝缘子零值检测1）110kV及以上变电站3年1次2）110kV以上线路投运3年内普测1次，然后500kV线路6年1次，220kV线路9年1次1）对于投运3年内年均劣化率大于0.04%、3年后检测周期内年均劣化率大于0.02%，或年劣化率大于0.1%，应分析原因，并采取相应的措施2）劣化绝缘子片数在规定的检测次数中达到110kV线路2～3片、220kV线路3片、500kV线路6～8片时必须立即整串更换1）参照DL/T626-2005《劣化盘形悬式绝缘子检测规程》执行2）在运行电压下测量电压分布(或火花间隙)，有争议时，以绝缘电阻法为准3）对多元件针式绝缘子应检测每一元件9.2盘形悬式绝缘子序号项目周期要求说明2绝缘电阻1）110kV及以上变电站3年1次2）110kV以上线路投运3年内普测1次，然后500kV线路6年1次，220kV线路9年1次1）每片悬式绝缘子的绝缘电阻不应低于300MΩ，500kV悬式绝缘子不低于500MΩ2）半导体釉绝缘子的绝缘电阻自行规定采用2500V兆欧表3交流耐压试验1）随主设备2）更换绝缘子时机械破坏负荷为60-300kN的盘形悬式绝缘子交流耐压均取60kV9.2盘形悬式绝缘子序号项目周期要求说明4绝缘子表面的污秽度（ESDD和NSDD）1）模拟绝缘子串：1年2）运行绝缘子串：3年参照附录B污秽等级与对应污秽度，检查所测ESDD和NSDD与当地污秽等级是否一致。超过规定时，应根据情况采取调爬、清扫、涂料等措施应分别在户外线路每5～30km能代表当地污秽程度的至少一串悬垂绝缘子(或悬挂试验串)上取样，测量应在当地积污最重的时期进行5瓷质绝缘子红外检测1）500kV变电站：1年2次，110kV、220kV变电站：1年1次2）110kV及以上线路：每年按照不低于5%的数量抽检按DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》执行用红外热像仪测量注：运行中瓷质盘形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。玻璃绝缘子不进行1、2、3、5项中的试验，运行中自爆的绝缘子应及时更换。9.2盘形悬式绝缘子测量方法：短路叉、火花间隙检验等。短路叉检测法绝缘子串电压分布测量可调火花间隙检测杆测量法图序号项目周期要求说明1外观及憎水性检查6年采取抽检方式，结合停电时进行登杆检查2红外检测1）变电站500kV：1年2次，110kV、220kV：1年1次2）110kV及以上线路，每年按照不低于5%的数量抽检1）按DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》执行2）红外检测发现有明显发热点时应予更换登杆塔用红外热像仪检测注：复合绝缘子主要强调抽样试验，抽检的试验项目按DL/T864-2004《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》执行。9.3复合绝缘子本章结束