零值絕緣子誤判原因分析及防止措施

王衛國

(鎮江供電公司，江蘇鎮江212001)

瓷質絕緣子是輸變電設備中常用的重要元件之一，其運行狀況直接關系到系統的穩定，電力行業標準規定：變電站絕緣子檢測周期為1～3年。常用的檢測方法是：測量絕緣子串的電壓分布（或火花間隙）、測量絕緣電阻、工頻耐壓試驗等[1]。火花間隙檢測法由于其工器具結構簡單（短路叉、絕緣棒）、價格便宜、操作靈活、便于保管維護，可在正常帶電運行狀態下實施，因而在實際生產中被廣泛使用。但在220 kV變電站帶電檢測絕緣子時發現，此時采用火花間隙檢測時容易引起誤判。

1問題的發現

某開關站要求對運行中的220 kV母線雙傘式瓷絕緣子測零，線路檢修工人使用短路叉帶電測零，測量中發現，即使將短路叉間隙調到最小（不到1 mm）,仍有一些絕緣子不放電，按檢測規程規定這些絕緣子應被判為零值。全站48串絕緣子共發現此類疑似零值155片，部分線路匯總為表1所示。

表1某開關站疑似零值絕緣子匯總

從上表可以看出，耐張串多的有7片，少的有3片零值絕緣子，根據以往測零經驗，一串絕緣子或者一個開關站出現這么多零值絕緣子實屬罕見。調查發現，這些絕緣子并非同一廠家生產，也非為同一時間投運的，新建、二期擴建、三期擴建間隔均存在所謂零值絕緣子。為慎重起見，次日用絕緣子分布電壓檢測儀重新測量絕緣子串的電壓分布，部分線路絕緣子串分布電壓測量值如表2所示。

檢測規程[2]給出了被測絕緣子串電壓分布的標準值，規定被測絕緣子串分布電壓值低于標準規定值的50%判斷為不合格，其中220 kV 14片絕緣子串分布電壓的標準值見表3。由于規程沒有給出16～18片絕緣子串的分布電壓標準值，因此現場測量人員根據14片的標準電壓來判斷是否為劣化絕緣子，確實有一些絕緣子的分布電壓太低，且與短路叉測零結果比較一致，疑似為劣化絕緣子（如表2中黑體字所示）。

為進一步驗證是否存在誤判，選擇2937，2565線路停電。更換下2937，2565線路側耐張串，現場測量每片絕緣子的絕緣電阻，測量記錄如表4所示。由表4可見，單片絕緣子絕緣電阻都在2 000 MΩ左右，個別為1 000 MΩ，但滿足檢測規程單片絕緣子不小于300 MΩ的規定。為進一步驗證絕緣子的可靠性，現場將絕緣電阻為1 000 MΩ的2片絕緣子做工頻交流耐壓試驗，60 kV干工頻耐受電壓1 min順利通過，說明并不存在所謂的零值絕緣子。

由于2936線B相1～6號 （自接地構架端起）絕緣子的分布電壓太低，最低的僅2 kV，比驗證過的2937，2565線前幾片分布電壓低，為確保結論無誤，同樣對2936線申請停電，將B相絕緣子串落地做耐壓試驗，18只絕緣子工頻交流60 kV 1 min耐壓試驗全部通過。至此已基本確定所謂100多片零值絕緣子是誤判斷。

2誤判原因分析

誤判的主要原因是絕緣子片數的影響，導致操作人員的誤判。火花間隙檢測法是根據完好絕緣子兩端存在電位差，當絕緣子被短路時，在金屬短路叉的可調間隙處發出尖端放電聲的原理來鑒別零值絕緣子的。對輸電線路13～14片的普通串長絕緣子串來說，最小分布電壓為5.0 kV，測零用的短路叉外間隙調到最小時約有1 mm，此時5.0 kV的分布電壓足以使之放電。但開關站由于考慮防污以及絕緣強度，變電站母線構架一般采用16～20片瓷絕緣子，多于線路工程中常用的13～14片，片數的增加導致接地端絕緣子分布電壓相對較低，最小為1.1 kV，所以在靠近接地端測量絕緣子時短路叉不放電，同時用分布電壓測量儀測得的分布電壓值低于標準值的50%，因此被測量人員誤判為零值。

表2某開關站部分絕緣子串分布電壓 kV

表3 220 kV輸電線路絕緣子串(14片)分布電壓標準值 kV

表4某開關站部分絕緣子串絕緣電阻測量結果 ×103MΩ

3防止誤判的措施

3.1改變測量方法

對于超過標準串長的絕緣子串，不應使用短路叉帶電測量。因為短路叉的放電間隙是按照正常串長設計的，放電電壓在3～5 kV范圍內可正常檢測。對于超過標準串長的絕緣子串來說，即使將叉間隙調到最小，部分絕緣子上的分布電壓仍不能使之放電。因為測量結果是靠人的耳朵聽放電聲音來作出判斷，間隙太小，放電聲音過低，加上現場電暈等噪聲的影響，很容易作出錯誤判斷。

如不考慮停電的原因，零值檢測可以采用停電落地測量絕緣電阻的方法。該方法的優點是測量可靠，缺點是需要停電，工作量大，若停母線則停電影響的范圍更大，涉及輸變電設備的可靠性，實際生產中一般不宜采用。

綜合考慮系統停電原因和操作簡便，通過測量絕緣子的分布電壓值來判斷，可以作為檢測的首選，但判斷方法須作改變。

3.2改變判斷方法

對于變電站的超長串，可將測量的分布電壓值明顯地同時低于相鄰兩側絕緣子上的分布電壓測量值（即分布電壓曲線在該片絕緣子上出現突然降低而呈現V字形）[2]作為判斷劣化絕緣子的判據。即先根據測量數據繪出分布電壓曲線，如分布電壓曲線是光滑連續的，可判為無零值的合格絕緣子串，如分布電壓曲線在某片絕緣子處出現突然降低而呈現“V”字形時，則該絕緣子已劣化的可能性較大。

4結束語

（1）對于超過標準串長的絕緣子建議采用測量分布電壓值，描繪分布電壓曲線圖的方法來判斷。

（2）建議標準中附錄220kV電壓等級15～18片絕緣子分布電壓標準值，便于現場測量時核對。

（3）建議DL/T 626—2005特別注明判斷標準：對于超過14片的絕緣子串，若電壓分布值明顯地同時低于相鄰兩側絕緣子上的分布電壓測量值 （即分布電壓曲線在該片絕緣子上出現突然降低而呈現V字形），判為劣化絕緣子,若電壓分布曲線連續光滑，則為無零值絕緣子。

[1]DL/T 626—2005，劣化盤形懸式絕緣子檢測規程[S].

[2]DL/T 487—2000，330 kV及500 kV交流架空送電線路絕緣子串的分布電壓[S].