1 绪论
伴随着大庆油田的发展,油田电网也已经走过了四十几年的历程,从刚开始的几公里输电线路发展至现
在的几千公里输电线路。绝缘子作为输电线路的一个重要组成部分,也分为瓷质绝缘子、合成绝缘子及
新开发研制的玻璃钢型绝缘子。绝缘子的可靠性评价和合理选用直接关系到输电线路的安全运行,哪种
型式的绝缘子更适合油田电网高压输电线路呢?
2 对绝缘子可靠性评价的五项准则 运行的可靠性是决定绝缘子生命力的关键。最好的评价应是大量绝缘子在输电线路上长期运行的统计结
果和可靠性试验所反映出来的性能水平。因此,评价绝缘子应遵循下述准则: 2.1 寿命周期 产品在标准规定的使用条件下,能够保持其性能不低于出厂标准的最低使用年限为“寿命周期”。此项
指标不仅反映绝缘子的安全使用期,也能反映输电线路投资的经济性。我国曾先后多次对运行5~30 年
的玻璃钢和瓷绝缘子进行机电性能跟踪对比试验。结果表明:玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件,瓷
绝缘子的使用寿命取决于绝缘件。玻璃钢绝缘子的寿命周期可达40 年,而瓷绝缘子除全面采用国外先进
制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外,其平均寿命周期仅为15~25 年;合成绝缘子经历了“
三代”的发展,但从迄今世界范围内的试验及运行结果分析来看,其平均寿命周期只有 7 年。 2.2 失效率 运行中年失效绝缘子件数与运行绝缘子总件数之比称为年失效率。对于国产玻璃钢绝缘子,其寿命周期
内平均失效率为(1~4)×,对于国产瓷绝缘子的失效率,除个别合资 企业产品将有可能降低外,比玻璃绝缘子约高1~2 个数量级;对于合成绝缘子,由于寿命周期不能预测
、合成材料配 方和制造工艺还不能完全定型,其失效率很难预测。 2.3 失效检出率 绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路安全运行 的影响是比失效率本身更为重要的因素。检出率取决于绝缘 子失效的表现形式 和失效的原因。玻璃钢绝缘子失效的表现形式是“自动破碎”和“零值自破”。“自破”不是老化,而
是玻璃钢绝缘子失效的唯一表现形式,所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子,其失效检出
率可达百分之百 ; 瓷绝缘子失效的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”,合成绝缘子失效的主要表现形式为伞裙蚀损
以及隐蔽的合成“界面击穿”。此外,瓷和合成绝缘子失效的原 因是材料的老化,而老化程度是时间的
函数。老化是隐蔽的,因此给检测带来极大的困难,造成检出率极低;对于合成绝缘子,实际上根本无法
检测。 2.4 事故率 年因绝缘子故障线路跳闸次数与运行绝缘子件数之比 称为年事故率。因绝缘子掉串、污闪、零值等原因导致线路 跳闸是架空输电线路最为严重的事故之一。对于油田输电输电线路,若造成大面积、长时间停电,所造
成的影响极 其严重。 统计油田电网近十年来各类型绝缘子的事故率,发现事故率发生 最高的是合成绝缘子,其次是瓷质绝缘子,玻璃钢绝缘子事故率最低。而且由于合成绝缘子为长棒式,
内绝缘击穿、芯棒断裂和强度下降的潜在因素始终存在,一旦失效,事故概率会高于由多个元件组成的
绝缘子串。 2.5 可靠性试验 为对绝缘子进行可靠性评价,国内外曾对玻璃钢绝缘子和瓷绝缘子作过各种方式的加速寿命试验和强制
老化试验。如:陡波试验、热机试验、耐电弧强度试验、1500 万次低频18.5Hz)和200 万次高频(185~
200Hz)振动疲劳试验及内水压试验,都从不同角度得出结论: 与玻璃钢绝缘子相反,绝大多数瓷绝缘子
都不能通过这些试验。对于合成绝缘子,可靠性试验则还是一个有待于继续探索的课题。 |