如何检测输电线路绝缘子串中的不良绝缘子？

在输电线路绝缘子串中,一旦出现不良绝缘子,该绝缘子串就与完好绝缘子串在电气性能、温度分布等方面出现差异。若采取科学方法辨识这些差异,就可以测出不良绝缘子。

不良绝缘子与完好绝缘子的差异归纳起来主要有以下几方面。

(一)不良绝缘子分担的电压降低

图4-8给出了完好绝缘子串和不良绝缘子的绝缘子串的电压分布曲线。由图4-8可见,当绝缘子串中有不良绝缘子时,不良绝缘子上分担的电压降低,降低的程度决定于不良绝缘子所处的位置及其绝缘电阻的大小等。因此,测量绝缘子串的电压分布,可以检出不良绝缘子。根据这个原理研究的测量方法有火花间隙法、静电电压表法、音响脉冲法等。

图48 沿串中绝缘子的电压分布(220kV)

1—完好绝缘子串;2—#10绝缘子;3—#4绝缘子

(二)不良绝缘子的绝缘电阻降低(www.xing528.com)

良好绝缘子的绝缘电阻一般在2000MΩ左右,规程规定,当绝缘子的绝缘电阻低于30MΩ时,应判定为不良绝缘子。绝缘电阻愈低,说明其劣化愈严重。根据这个原理提出的测量方法有兆欧表法等。

(三)泄漏电流引起绝缘子表面发热

由上述可知,当绝缘子绝缘良好时,其绝缘电阻极高,泄漏电流仅沿其表面流过,且很小(为微安级)不足以引起绝缘子表面发热。

对不良绝缘子而言,由于其体积绝缘电阻很低,其泄漏电流不仅沿绝缘子表面流过,而且也沿其内部流过。体积泄漏电流的大小决定于绝缘子的劣化程度。当绝缘子为零值时,其体积泄漏电流最大,而表面泄漏电流趋于零。显然,绝缘子表面不会发热。由于零值绝缘分担的电压趋于零,所以使绝缘子串中良好绝缘子分担的电压增大,导致其泄漏电流增大,使绝缘子温度升高,造成良好绝缘子与零值绝缘子间的温度差异。根据这个原理提出的测量方法有变色涂料法、红外线测温法等。

(四)不良绝缘子存在的微小裂纹引起局部放电而产生电磁超声波和杂音电流

在不良绝缘子存在裂纹,进入气体后,电场分布将发生畸变,所以气体分担的场强高。又由于气体的绝缘强度比绝缘子低,因而易在气体中发生局部放电,并产生电磁波、超声波和杂音电流。根据这个原理研究出的检测方法主要有超声波检测法。

上述诸方法虽能检出不良绝缘子,但存在着准确性差、劳动强度大、效率低等缺点。特别是随着电压等级提高,线路愈来愈长,绝缘子串中的片数愈来愈多,探索新的检测方法对从事线路维护、管理的电力工作者来说,就愈加突出和重要了。