一起220kV耐張瓷絕緣子整串鋼帽炸裂脫落原因分析

肖春偉 郭曉飛 張逸群

摘 要：運行中的輸電線路耐張瓷質(zhì)絕緣子一般只有在外力的作用下才會出現(xiàn)局部破損，單片瓷絕緣子在一定的情況下會出現(xiàn)鋼帽炸裂脫落現(xiàn)象，整串瓷絕緣子鋼帽同時出現(xiàn)不同程度炸裂、瓷裙裙全部炸碎的現(xiàn)象是極少見的，本文針對一起220kV線路耐張瓷絕緣子整串鋼帽炸裂脫落事故展開分析和探討，分析引起絕緣子瓷裙及鋼帽炸裂的各種可能性，通過分析和討論，最終找出真正原因，提出防范措施。

關鍵詞：輸電線路；瓷絕緣子；炸裂；原因分析；防范

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.160

1 故障情況

XXX年10月13日07時25分， 220kV XX線雙高頻動作跳閘，重合閘未投（充電備用線路），A相接地故障，測距距離XX變30.25km，根據(jù)測距顯示推算故障點應在220kV XX線#79—#81桿之間，經(jīng)現(xiàn)場巡視發(fā)現(xiàn)220kV XX線#80耐張塔A相大號側雙串瓷質(zhì)防污絕緣子串外側整串瓷裙炸碎掉落。

2 線路基本概況及故障時周邊環(huán)境

2.1 故障線路基本概況

220kV XX線路導線型號為2×LGJ—300/40，地線型號為GJ-50，該線路于2000年建成投入運行。

2.2 故障時段氣象及周邊環(huán)境情況

故障區(qū)段天氣情況為：10月12日晚有大風，13日早晨有霧（能見度大于200米），局部區(qū)域有較濃團霧，氣溫9℃-18℃，#83—#84跨越河流，故障區(qū)域地勢較平坦，周邊3公里內(nèi)沒有明顯污染源，非故障相絕緣子表面較為干潔，無明顯積污。

3 同批次絕緣子檢測資料調(diào)查

（1）2012年11月，對該線路同批次65#耐張瓷質(zhì)絕緣子進行零值抽測（火花間隙法），檢測結果正常，未發(fā)現(xiàn)低零值；

（2）故障發(fā)生后，對脫落鋼帽內(nèi)殘留水泥絕緣檢測，均為零，故障相另一串絕緣子零值檢測（更換后地面進行），出現(xiàn)3片零值和1片低值（200MΩ），隨后又對該線路其它3基安裝該種型號的耐張絕緣子進行檢測，發(fā)現(xiàn)每相都有1-2片低零值。

4 故障過程分析

（1）低零值絕緣子在清晨濕度較大情況下（也可能為鋼帽內(nèi)置膠合水泥長期慢性吸濕達到一定的飽和），不同熱膨脹系數(shù)的鋼帽及內(nèi)置水泥和嵌入部分傘裙在短路電流作用下被加熱并出現(xiàn)不同程度膨脹，同時當水泥到一定溫度時（一般75℃左右）水泥的剪切強會快速降低，引起傘裙和部分鋼帽炸列。

（2）現(xiàn)場14片絕緣子鋼帽只有3片炸列，分別為第3片、第11片、第14片，按正常情況情況，如果沒有外部誘因（較大的沖擊過電壓等）出現(xiàn)整串絕緣子瓷裙及部分鋼帽同時炸列可能性很小。

（3）當任一片鋼帽出現(xiàn)炸列時都會發(fā)生絕緣子串脫落現(xiàn)象，都應該殘留有一部分傘裙未炸列，從現(xiàn)場整串絕緣子瓷裙全部炸列來看，有可能為該串絕緣子中出現(xiàn)有一定數(shù)量的低零值后，這些低零值絕緣子傘裙先出現(xiàn)炸列，導致泄漏爬距大幅減小，引起其它絕緣子傘裙炸列，形成骨牌效應，當泄漏爬距減小到一定極限后，部分鋼帽及殘留的瓷裙同時出現(xiàn)炸列，引起線路跳閘。

綜上所述故障原因可能為：該故障相耐張絕緣子近年來在多次導線舞動沖擊作用下，絕緣子內(nèi)部產(chǎn)生局部裂紋、間隙等缺陷出現(xiàn)一定數(shù)量的低零值，低零值絕緣子在清晨濕度較大情況下（或內(nèi)置膠合水泥長期慢性吸濕達到一定的飽和），這些低零值絕緣子傘裙先出現(xiàn)炸列，導致泄漏爬距大幅減小，引起其它絕緣子傘裙炸列，形成骨牌效應，當泄漏爬距減小到一定極限后，部分鋼帽及殘留的瓷裙同時出現(xiàn)炸列，引起線路跳閘。

5 處理及預防措施

5.1 處理情況

（1）對故障桿塔三相絕緣子更換為復合絕緣子，恢復線路運行。

（2）利用本次xxx線停電檢修機會對故障線路其它絕緣子串全部更換為復合絕緣子。

5.2 預防措施

（1）針對本次暴露的問題，及時調(diào)整檢測計劃，轄區(qū)線路瓷質(zhì)絕緣子進行全面檢測，對出現(xiàn)低值、零值值絕緣子片數(shù)不滿足運行要求的及時安排更換。

（2）制訂瓷質(zhì)耐張絕緣子串更換計劃，逐步將瓷質(zhì)絕緣子串更換為復合絕緣子串。

（3）加強絕緣子的在線監(jiān)測，動態(tài)掌握絕緣子的運行狀態(tài)，提高線路的安全運行水平。