直流電場法和諧波電場法檢測絕緣子內缺陷的分析研究

楊 哲,鐘宏宇,高 陽,賀瑞斌

（1.國網固原供電公司,寧夏 固原 756000；2.沈陽工程學院,沈陽 110136）

0 引言

在電力系統中由于絕緣子故障造成的事故愈演愈重。絕緣子由于受到各種氣象災害和年限的影響，隱藏在合成絕緣子內部的缺陷卻不容易發現。就目前而言，電場法對檢測絕緣子內缺陷給出了合理的答案，所以本文在此基礎上，又深入討論了電場法的兩個分支：直流電場法和諧波電場法，并通過實驗方式，確立了結論。

1 電場法檢測絕緣子內缺陷原理

電場法可以檢測到隱蔽的內部缺陷和外絕緣水平下降的故障，可以判斷缺陷的嚴重程度、便于開展合成絕緣子的狀態檢修。有文獻[1-2]表明，無論是交流或是直流，沿良好潔凈的絕緣子串的軸向分布電場的曲線都是光滑的，呈現出一種規律：靠近高壓金具端的場強最高，接地端場強最小，而在接地金具端又有所提高；當絕緣子串中有內缺陷時，在瞬間，該處的電場強度將明顯減小，而且會有一個非常明顯的尖點下陷出現在整體的電場分布曲線中。絕緣子串的電場分布曲線如圖1所示。

圖1 良好絕緣子與故障絕緣子電場分布曲線圖

當合成絕緣子串中出現內部缺陷時，無論是直流電場還是諧波電場都會在缺陷處有明顯的下陷。所示，從分析理論上說，測量合成絕緣子的直流電場分布曲線或諧波電場分布曲線可以對合成絕緣子的內缺陷進行帶電檢測[3-5]。

2 直流電場法帶電檢測絕緣子內缺陷實驗分析

實驗一：本試驗選擇xP-7型瓷絕緣子，共9片，良好絕緣子8片，零值絕緣子1片。每次測量8片絕緣子，經過實驗測量，發現瓷絕緣子串的直流電場分布曲線與理論分布曲線并不吻合，而且有內缺陷絕緣子串的電場分布曲線與正常的絕緣子串相比，并沒有顯現出太大的差異性。所以通過觀察電場分布曲線并不能作為判斷瓷絕緣子好壞的依據。

實驗二：本實驗對選用的2個絕緣子試品為110kV合成絕緣子，并編號為“1號”和“2號”。選擇的1號絕緣子，其高壓側有缺陷；選擇的2號絕緣子為正常絕緣子，從外觀上看沒有太大差異。通過實驗分析發現，1號絕緣子的電場分布曲線在缺陷處產生了清晰的尖點下陷，而2號絕緣子與理論分布曲線比較吻合。所以，通過觀察電場分布曲線可以作為判斷合成絕緣子好壞的依據。

3 諧波電場法帶電檢測絕緣子內缺陷實驗分析

實驗一：本實驗選用了4個合成絕緣子串，分別編號為“3號”“4號”“5號”“6號”。通過實驗分析，3號和4號絕緣子的電場分布曲線在高壓側都有明顯的尖點下陷，因此，可以斷定3號和4號絕緣子都存在高壓側短路內缺陷；5號和6號絕緣子的電場分布曲線都比較光滑，無明顯突變，但5號絕緣子對應的曲線在第16、17傘裙處與4號絕緣子相比表現出了微妙的下陷，可以斷定5號絕緣子中部有缺陷，4號絕緣子良好。實驗結果表明，諧波電場法可以作為判斷直流合成絕緣子好壞的依據，并且可以有效地給出絕緣子內缺陷故障信息。

4 結論

通過直流電場法對瓷絕緣子和合成絕緣子的對比分析，可知直流電場法無法根據電場分布曲線判斷瓷絕緣子的好壞，而對合成絕緣子的內缺陷檢測則顯現出了略佳的依據。通過諧波電場法對合成絕緣子的分析可知，諧波電場法可以作為判斷直流合成絕緣子好壞的依據，并且可以有效地給出絕緣子內缺陷故障信息。

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[2]鄧科,涂明,萬文杰,張秋實.特高壓絕緣子帶電檢測方法應用探討[J].電氣制造,2014(11):70-74.

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[4]葛永超.瓷絕緣子狀態檢測方法的研究[D].華北電力大學,2013.

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