宿州電網220千伏線路絕緣子選型淺析
能源環境
作者：李亞東
【摘 要】輸電線路絕緣子的正確選擇和使用，可保證絕緣子的安全穩定運行，從而減少停電和線路的運行維護。為此，對宿州電網220 kV輸電線路絕緣子的運行情況及特點進行了分析、介紹，提出了正確選擇和使用絕緣子的建議。
【關鍵字】電網；高壓輸電線路；絕緣子；選型
一、引言
近幾年宿州電網發展迅速，為建設一強三優的堅強電網，實現事前預控，對電網基建、技改工程的絕緣子型式設計起到參考作用。預計到2013年底，電網輸送容量將增加一倍，全市投運的220kV變電站、線路將比現在翻一番，達到8座220kV變電站，700餘公裏線路、而目前我市220千伏線路使用的絕緣子按型式主要可分為盤式絕緣子和合成棒型絕緣子。
二、現有絕緣子的特點
1、盤式絕緣子的特點
1.1盤式瓷絕緣子。盤式瓷絕緣子是最早用在線路上的絕緣子，已有一百多年的曆史。它具有良好的絕緣性能、抗氣候變化的性能、耐熱性和組裝靈活等優點，被廣泛用於各種電壓等級的線路。盤式瓷絕緣子是屬於可擊穿型的，它是采用水泥將物理、化學性能各異的瓷件與金屬件膠裝而構成的，在長期經受電場、機械負荷和大自然的陽光、風、雨、雪、霧等的作用，會逐步劣化，對電網的安全運行帶來威脅。特別是含有劣化絕緣子的絕緣子串發生閃絡時，可能會使劣化的絕緣子頭部瞬間發熱爆炸，造成導線落地的事故。所以劣化絕緣子的檢測工作非常重要，目前電力係統停電檢修是較難的，即使線路停電，也沒有足夠的時間和人力進行全線絕緣子的檢測工作。因劣化絕緣子的安裝位置和分布區域的原因，向來是絕緣在線檢測的一個難點。
1.2鋼化玻璃絕緣子。鋼化玻璃絕緣子具有較好的機電性能，其抗拉強度、耐電擊穿性能、耐振動疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱衝擊性能等都優於瓷絕緣子。且與瓷絕緣子不同，玻璃絕緣子具有零值自爆的絕緣自我淘汰能力，這樣就很容易被發現，無需對其進行絕緣測試。自爆率通常在前3年較高，這與瓷絕緣子相反。數十年的運行和試驗數據證明，鋼化玻璃絕緣子具有長期穩定的機電性能和較長的使用壽命。防汙型玻璃絕緣子為取得較大的爬電距離，隻有在傘裙下表麵增加數個深棱來實現。當用於汙染較嚴重的地區，因這種鍾罩深棱的傘型自潔能力差、清掃不便，下表麵結垢嚴重，造成耐汙閃能力大大降低。從宿州電網運行情況來看，鍾罩深棱型絕緣子度、耐電擊穿性能、耐振動疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱衝擊性能等都優於瓷絕緣子。從宿州電網的實際運行情況來看，鍾罩深棱型絕緣子不適合宿州地區這種以浮塵汙染為主的地區使用，如果使用，應充分考慮其爬電距離的有效利用係數。
2、合成棒型絕緣子的特點
合成絕緣子具有質量小、強度高、耐汙性能好、維護工作量小等諸多優點。矽橡膠合成絕緣子表麵具有憎水性，且附著在傘裙表麵的汙染層也具有憎水性（即矽橡膠的憎水性遷移），這大大提高了合成絕緣子的抗汙能力。合成絕緣子的長期機械可靠性主要依靠：芯棒的質量和截麵尺寸、金屬端部附件特性以及附件與芯棒的連接質量。傘套為芯棒提供保護，並提供必要的爬電距離，要求它有長期的憎水性、較好的抗氣候變化的性能、較高的撕裂強度等，常采用一些試驗（如5000h加速老化試驗），可檢驗傘套的長期性能。為改善端部電場分布，降低無線電幹擾程度，提高電暈起始電壓等原因，220kV合成絕緣子一端裝有均壓環，降低了放電距離。
從合成絕緣子運行中發生的事故、故障情況來看，大部分是雷擊閃絡，這可通過增加幹弧距離來解決。其次是不明原因的閃絡，不明原因的閃絡是指閃絡發生在係統無任何過電壓的情況下，且發生閃絡後的絕緣子送到試驗室檢驗時，各項試驗結果均合格。目前對不明原因的閃絡問題尚無統一的認識，有的認為是絕緣子由於汙濕原因，其憎水性會暫時消失；也有的認為是鳥糞引起的。從事故後果的嚴重性來看，最嚴重的是合成絕緣子的脆斷問題，這種現象是由環氧樹脂玻璃纖維芯棒的玻璃纖維受酸性侵蝕引起的，一般在暴露於酸性環境中的玻璃纖維芯棒承受機械負載時發生的。