复合绝缘子酥朽原因分析及防治.pdf

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1、国网河南省电力公司电力科学研究院国网河南省电力公司电力科学研究院卢明卢明复合绝缘子酥朽原因分析及防治复合绝缘子酥朽原因分析及防治0三酥朽因素分析四酥朽机理分析六总结一概述大纲二酥朽特征分析五酥朽诊断与防治方法一、概述 复合绝缘子发展本次汇报内容来源于国网公司科技项目运行复合绝缘子酥断机理和诊断技术研究，感谢课题组成员单位：河南公司、冀北公司、华中科技大学、重庆大学、西安高强公司、清华大学深圳研究生院，感谢课题组的辛苦工作。根据国网系统调研，截止2021年5月，国网输电线路长度总计达949,457km（66kV及以上交直流），复合绝缘子用量总计1005万支，占比38.7%。相比于2016年的调研

2、情况，复合绝缘子由7,048,519支增至10,053,002支，增长3,004,483支，增幅42.6%。复合绝缘子的发热与酥朽问题目前复合绝缘子断裂故障主要分为脆性断裂（简称脆断）、酥朽断裂（简称酥断）和大屈曲断裂三种。在复合绝缘子采用压接结构和耐酸芯棒后，脆断和大屈曲断裂引发的断串问题已经大幅减少，近年来酥断故障已成为复合绝缘子主要断裂形式，严重威胁电力系统的安全稳定。脆性断裂酥朽断裂大屈曲断裂调研目的 我国复合绝缘子用量已达900万支，2018年底至2019年7月，国网公司共发生9次绝缘子断串事故 全面掌握公司输电线路复合绝缘子运行情况，加强线路复合绝缘子运行管理调研范围国网公司201

3、0年1月1日至2020年7月30日（近10年）复合绝缘子内击穿和断裂，其中断裂包括脆断、酥断和大屈曲断裂。一、概述59次严重故障信息中，内击穿12次，占比20%，断裂47次，占比80%47次断裂中，脆断23次，占断裂故障比49%；酥断22次，占断裂故障比46.8%；大屈曲断2次，占断裂故障比4.2%整体故障占比情况整体故障占比情况故障类型一、概述干燥地区=干旱+半干旱潮湿地区=湿润+半湿润气候特点干燥地区仅发生复合绝缘子严重故障2次占比3.4%；潮湿地区共发生严重故障次数为57次，占比96.6%。潮湿地区相对于干燥地区更易发生复合绝缘子断裂和内击穿故障。一、概述三酥朽因素分析四酥朽机理分析六总

4、结一概述大纲二酥朽特征分析五酥朽诊断与防治方法二、酥朽特征分析（1）复合绝缘子酥朽断裂故障主要分布于南方和东部沿海地区；（2）统计到的26次酥朽断裂事故全部发生在潮湿地区，在甘肃、宁夏等干旱地区从未发现酥朽断裂事故，说明酥朽断裂故障与环境湿度高度相关；（3）复合绝缘子酥朽断裂与地形、海拔、风力等因素没有明显的关系；（4）复合绝缘子酥朽断裂事故全部发生在交流输电线路中，且故障位置处于绝缘子高压端，可能与交流电场的介损发热有一定关系；（5）复合绝缘子酥朽断裂事故多发生于紧凑型V串或跳线串，可能与这两类绝缘子更易受到弯曲、扭转载荷有关。地域、气候特征和环境参数特征影响因素：地域特征、气候特征（温度、

5、湿度）、环境参数（地形、海拔、风力）、电场、串型a、与环境湿度高度相关；b、与交流强电场关系密切；c、与受力（非拉力）有关。二、酥朽特征分析 复合绝缘子酥朽老化发展过程酥朽老化绝缘子分析：剖检分析、轴向分析（1）将收集的31支500kV发热复合绝缘子解剖，发现7支绝缘子出现酥朽；（2）从轴向上看，酥朽芯棒的不同区域在老化程度上存在差别，在高压端均压环附近酥朽老化最严重。酥朽芯棒在轴向上呈“黑色-白色-棕色-绿色”分布，其中黑色区域位于高压端。黑色物质为碳黑，其形成的能量来自放电产生的热。白色物质则是硅橡胶在放电作用下产生的附着在芯棒表面的产物。棕色区域从距离高压端近处到远处的地方，分为深棕色和

6、浅棕色，可能是高压端发生放电后产生的热量沿着轴向传导所致。二、酥朽特征分析 复合绝缘子酥朽老化发展过程酥朽老化绝缘子分析：径向分析（3）从径向上看，芯棒酥朽发展缓慢，近似呈扇环形分布，酥朽发展主要体现为芯棒表层和深层的环氧树脂分解及玻璃纤维破裂。与轴向和切向上不同，酥朽在径向上发展无法利用芯棒-护套界面失效提供的空间进行扩张，只能从芯棒表面向深处层层扩张，因此酥朽在径向上的发展速度最慢。然而，根据复合绝缘子的使用情况来看，酥朽在芯棒径向的发展对绝缘子机械性能影响最大，复合绝缘子的抗拉强度取决于酥朽最严重处在径向上的发展程度。d=0cmd=10cmd=20cmd=30cmd=40cm三酥朽因素分