輸電線路的防污閃問題日益突出，復合絕緣子的使用量逐步增大。為摸清棒形懸式復合絕緣子的使用和運行情況，為今后決策提供依據，國家電網公司發文對交直流棒形懸式復合絕緣子的使用和運行情況進行了調研。文章通過匯總各網省公司的報表后進行了分類統計分析，認為國產220~500kV交直流棒形懸式復合絕緣子的使用和運行情況良好，可以推廣使用；并提出了科研、設計、制造和運行部門今后應關注的問題。 關鍵詞： 電力系統；復合絕緣子；使用運行；抽檢 　　 　　隨著輸電線路防污閃問題的日益突出，交直流復合絕緣子的使用量逐步增大。為摸清楚其使用和運行情況以及存在問題，為今后進一步推廣使用提供科學決策依據，國家電網公司建設運行部與生產技術部聯合以建運技術函\[2005\]119號文向各網省公司發出了“關于進行棒形懸式復合絕緣子運行情況調研的通知”，以便對復合絕緣子使用和運行情況進行調研。本次調研的對象是各網省公司1985年至2005年6月投運的220~500kV交直流棒形懸式復合絕緣子。

　　各網省公司接到通知后，分別按要求填寫了使用統計表和事故統計表，并用電子郵件報至國家電網公司建設運行部與生產技術部。本文在匯總統計分析各網省公司報表的基礎上，提出了今后應關注的問題。

     

1 使用及抽檢情況



　　自1985年以來，國家電網公司所屬各網省公司220~500kV交直流復合絕緣子的使用量已達503551只，詳見表1。其中，1990年及以前使用220kV產品7546只、500kV產品109只，合計7655只，僅占總使用量的1.52%，98.48%是1990年以后投運的。
 

表1 使用情況匯總


電壓等級/kV
220
330 
 500
±500  

使用數量/只
406715
7058 
 81476
8302  

　　   注：①包括1980年投運的220kV產品5244只；②包括進口500kV產品13625只、±500kV產品394只；③不包括跨區電網使用的500kV或±500kV產品25145只。

　　復合絕緣子的制傘工藝包括灌膠、灌膠穿傘、模壓、模壓穿傘、穿傘、擠包穿傘、注射，目前產品以注射、擠包穿傘為主；復合絕緣子的端部工藝包括內楔、外楔、內外楔、螺旋、粘接、壓接，目前產品以壓接為主。

　　自1985年以來，共使用220~500kV交直流復合絕緣子1358批次。其中，使用過程中進行中間抽檢且有異常情況的復合絕緣子共有55批次。中間抽檢異常情況的分布見表2、表3。

表2 按電壓等級分布



電壓等級/kV 
220  
330 
500 
±500    



異常批次 
38  
2 
14 
1    
 

表3 按異常情況分布


異常情況 
外套老化

     （含憎水性下降）
機械強度下降 
界面 
其他 
不明 

異常批次 
40 
12 
4 
4 
4 

  　　注：有時異常情況是多方面的。

     

2 事故情況



　　自1985年以來，220~500kV交直流復合絕緣子共發生事故227次，詳見表4。事故原因是多方面的，如雷擊、鳥害、風擺等與產品質量無關。

表4 事故情況匯總


 電壓等級/kV 
220 
330 
500 
±500 
不明 

  事故次數 
183 
6 
35 
2 
1 

  　　注：含國外產品16次。

　　發生事故的復合絕緣子的制傘工藝包括灌膠、灌膠穿傘、模壓、模壓穿傘、穿傘、擠包穿傘、注射；發生事故的復合絕緣子的端部工藝包括內楔、外楔、內外楔、壓接、粘接。

　　與產品質量有關的事故共38次。其中，國內產品29次，進口產品9次。與質量有關的國產復合絕緣子事故分布情況見表5~10。

表5 按電壓等級分布


電壓等級/kV
220    
500    

事故次數/次
21    
8    
 

表6 按傘工藝特點分布


傘工藝特點
擠包穿傘
穿傘
灌膠
灌膠穿傘
模壓
注射
不明

事故次數/次
10
7
4
1
1
1
5
 

表7 按端部工藝特點分布


端部工藝特點
內楔
外楔
內外楔
壓接
粘接、內楔
不明

事故次數/次
19
6
1
1
1
1
 

表8 按投運時間分布


投運年份
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2002
不明

事故次數/次
5
5
6
6
1
1
2
1
2
 

表9 按運行年限分布


運行年限/年
2
3
4
5
6
7
8
10
不明

事故次數/次
2
3
4
4
4
4
1
5
2
 

表10 按事故原因分布


事故原因
內絕緣

     （界面）擊穿
脆斷

     （含機械強度下降）
外套老化

     （含憎水性下降）
其他

事故次數/次
14
13
2
2

  　　 

　　注：有時事故原因是多方面的。

　　經分析中間抽檢異常情況、與國內產品質量有關的事故情況，可以看出：①與質量有關的國產復合絕緣子的事故率不高，詳見表11；②與質量有關的國產事故絕緣子的額定負荷較小，為70~100kN（僅1只為160kN），用于跳線的較多；③國產復合絕緣子主要問題有內絕緣（界面）擊穿、脆斷（含機械強度下降）和外套老化（含憎水性下降）等問題；④傘和端部工藝特點、投運時間、運行年限與中間抽檢異常情況、與國內產品質量有關事故情況的關系不明顯。 

 

表11 與質量有關的國產復合絕緣子的事故率


電壓等級/kV
220
330
500
±500
總量

事故次數/次 
21
0
8
0
29

使用數量/只 
406715
7058
81476-13625
8302-394
503551-

13625-394 
事故率/×10^-4
0.516
0
1.180
0
0.592

　　

　　注：①國產復合絕緣子的事故率(不管與質量有無關系)為(227-16)/(503 
551-13 625-394)=4.31×10^-4；②國內至今未對瓷或玻璃絕緣子的使用和運行情況進行過全面調查、統計、分析，無法與其對比。

     
3 預防措施



　　運行中的復合絕緣子一旦發生事故，不管與質量是否有關，通常的做法是：查找事故點、更換事故絕緣子、進行事故分析、針對事故原因采取相應預防措施。若與產品質量有關，則對該批次復合絕緣子進行抽檢。若抽檢發現異常情況，則更換該批次產品。對沒有發生事故的正常中間抽檢中，若發現異常情況，也成批更換。

　　選用復合絕緣子時，特別要求制造廠商使用耐酸芯棒，并加強密封，以解決脆斷及機械強度下降問題。在原料選購、配方工藝上加強控制，以解決外套老化（含憎水性下降）問題。在界面試驗上嚴格抽查，以解決內絕緣（界面）擊穿問題。

     
4 結論



　　通過匯總統計分析可知，國產220~500kV交直流棒形懸式復合絕緣子的使用和運行情況良好，與質量有關的事故率不高（220kV約5/100000，500kV約1/10000，按總量計算約6/100000），可推廣使用。

　　為了保證產品質量，提高復合絕緣子的運行可靠性，仍有一些問題值得進一步探討。需要科研、設計、制造和運行等部門共同關注的問題有：①機械性能。端部采用壓接工藝時，機械強度是否隨時間而變化；脆斷的發生原因與解決措施。②電氣性能。沿芯棒與外套界面內擊穿的原因與解決措施。③老化性能。防止或延緩復合外套老化的方法或措施；復合外套憎水性的喪失與恢復機理及保持措施。④運行維護。除污方法,特別是直流復合絕緣子的除污方法；鳥糞導致閃絡的解決辦法；鳥啄復合外套的原因及解決辦法；利用紅外線等新技術進行狀態診斷的方法。