支柱瓷绝缘子存在哪些问题?
伴随着在我国特高压输电交直流电源路线的基本建设和对冲击韧性应用规定的不断提升,纯瓷支柱绝缘子的难题也愈来愈突支柱绝缘子出,在特高压输电直流电换流站中的难题更加突显,具体表现在:
①外绝缘层难题。伴随着软件环境的逐步恶变,瓷支柱绝缘子抗闪络工作能力不够。针对特高压输电直流电来讲,纯瓷支柱绝缘子规定挺大的爬电距离和构造,经过高的支柱绝缘子难以实现极强的抗弯强度和抗震等级抗压强度。
②抗地震灾害难题。以电瓷支柱绝缘子为绝缘层构件的髙压机器设备,通称为电瓷型髙压机器设备,这种机器设备的抗震等级难题一直无法很切实解决。在2008年的512大地震中,髙压机器设备毁坏的绝大多数缘故是瓷防水套管破裂。针对特高压输电直流电系统软件来讲,用作平波电抗器的支柱绝缘子规定总体高宽比12m,支撑点品质40t,而换流站地址在地震灾害多发区的云南楚雄,显而易见瓷支柱绝缘子要考虑抗震等级规定是十分困难的。
③生产制造产品质量问题。瓷支柱绝缘子因为其自身加工工艺繁杂、机器设备标准、原料产品质量问题等限定,生产制造较难。原电力公司发输配电推广部髙压支柱瓷绝缘子安全事故调研工作中工作组在很多调查的基本上,按技术性缘故统计分析瓷支柱绝缘子的安全事故状况,算出导致支柱瓷绝缘子破裂,产品品质缘故占大部分的依据。
破裂
(1)一般低抗压强度(4kN)的瓷绝缘子出现破裂难题较多,高强度瓷(8kN及左右)的难题偏少。
(2)破裂安全事故在中国各省常有产生,产生破裂安全事故的地域,北方地区超过中国南方,特别是在东北三省数多,次之是东北地区。
(3)髙压支柱瓷绝缘子破裂安全事故关键集中化在220kV、110kV及66kV额定电压,在其中又以220kV数多,约占一半左右。
(4)髙压支柱绝缘子支撑点的机器设备关键是隔离开关和母线槽,破裂安全事故中涉及到隔离开关的约占80%左右。
(5)破裂安全事故在绝缘子上、中、下边均有产生,在其中又下列部常见故障数多,上端次之,中南部(上节的下边或下节的上端)至少。
(6)破裂安全事故有95%左右都产生在法兰盘口腔内部3公分到一伞裙中间。
(7)产生破裂安全事故常常伴随温度急转直下,或是风力很大等极端标准,且很多安全事故在吸合和重合闸实际操作的那时候。
这2者是不太好比较的,支柱绝缘子和复合绝缘子是从2个不同的角度对绝缘子进行的分类,支柱绝缘子的意思是从绝缘子用途进行分类,而复合绝缘子是从绝缘子的材料进行的分类。可以这样说,支柱绝缘子包括支柱复合绝缘子、支柱瓷绝缘子等;复合绝缘子包括支柱复合绝缘子,空心复合绝缘子、线路复合绝缘子等。
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现象介绍:
沿绝缘体表面的破坏性放电叫闪络。而沿绝缘体内部的破坏性放电则称为是击穿。
沿面放电也是一种气体放电现象,沿面闪络电压比气体或固体单独存在时的击穿电压都低
沿面放电与固体介质表面的电场分布有很大的关系,有三种典型情况
(1)固体介质处于均匀电场中,固、气体介质分界面平行于电力线。工程上很少遇到这种情况,但常会遇到介质处于稍不均匀电场中的情况,此时放电现象与均匀电场中的有很多相似之处。
(2)固体介质处于极不均匀电场中,且电场强度垂直于介质表面的分量(以下简称垂直分量)要比平行于表面的分量大得多。套管就属于这种情况。
(3)固体介质处于极不均匀电场中, 但在介质表面大部分地方(除紧靠电极的很小区域外)电场强度平行于介质表面的分量要比垂直分量大。支柱绝缘子就属于这种情况。
一、充电站的事故及异常处理的一般原则
(1)限制事故发展,消除事故根源并解除对人身设备的威胁。
(2)处理事故时,首先恢复站用电,保证站用电系统的正常供电。
(3)尽可能保证直流系统的供电。
二、电动汽车充电站的事故及异常处理的程序
(1)发生事故时,当值人员应准确记录事故发生的时间、保护装置动作情况及与事故有关的各种现象等。
(2)当值人员应及时、清楚、正确地将事故的有关情况报告上级,同时通知检修人员赶往事故现场进行事故处理。
(3)对事故时的各种保护装置信号的复归,应进行核对并做好记录。
(4)为了防止事故的扩大,当值人员在下列紧急情况下,可以先行处理,然后汇报:
1)事故将直接威胁人身或设备停电。
2)将已损坏的设备隔离。
3)当站用电全部或部分停电时,恢复其电源。
(5)如果是在交接班时发生事故,而交接班的签字手续尚没完成时,应由交班人员处理事故,接班人员协助处理事故。事故处理应做好记录,复杂的处理操作应填写操作步骤。
(6)电气设备停电后,即使是事故停电,在未做好安全措施之前,不得触及设备或进入柜内,以防突然来电,造成人身事故。
三、充电站的常见设备事故及异常处理
(1)电动汽车充电站主变压器的异常运行及事故处理
1)发现变压器运行中有异常现象(温度异常、音响不正常等)时,应立即汇报主管部门,设法尽快消除故障。
2)当变压器出现下列情况之一时,应立即将变压器退出运行:
a.变压器冒烟着火。
b.变压器套管有严重的破损和放电现象。
C.变压器的运行音响明显增大,声响时大时小,并伴有爆裂声。
d.临近变压器的设备着火、爆炸或发生其他异常情况,对变压器构成严重威胁时。
e.供电系统发生危及变压器安全的故障,而变压器保护装置拒绝动作。
3)变压器运行温度异常升高并超过允许值时,应判明变压器运行温度异常升高的原因,并采取措施降低变压器运行温度。其检查步骤如下:
a.检查变压器的负载和环境温度,并与该变压器在同一负载和环境温度下的温度记录进行比对,以分析温度异常升高的原因。
b.检查变压器冷却风机的运转是否正常。
(2)10kV断路器的异常运行及事故处理。
1)10kV断路器(以弹簧机构为例)的常见故障及处理方法见表13-5。
2)当10kV断路器出现下列情况之一时,应立即申请停电,将断路器退出运行:
a.断路器支柱式绝缘子或瓷套管严重破损,有放电现象。
b.断路器弹簧操动机构不能储能。
c.真空断路器出现明显异常声响。
(3)10kV电流互感器的异常运行及事故处理。当lOkV电流互感器出现下列情况之一时,应立即申请停电,对电流互感器的故障进行处理:
1)电流互感器严重发热或运行音响不正常及冒烟等。
2)套管有严重的破损和放电现象。
3)电流互感器的引线接头发热变色。
4)电流互感器的二次回路开路。
(4)10kV电压互感器的异常运行及事故处理。当10kV电压互感器出现下列情况之一时,应立即向有关部门汇报,申请将电压互感器停电处理:
1)电压互感器高压熔断器连续熔断2~3次。
2)电压互感器严重发热或运行音响不正常及冒烟等。
3)瓷件放电、闪络或破损时。
(5)电动汽车充电站主供电源停电的处理。当充电站主供电源停电时,值班人员首先检查监控后台的10kV电压、电流有无显示,然后再检查10kV断路器进线侧带电显示器的带电指示灯是否已经熄灭。若判明是线路停电,应立即向有关部门汇报。系统恢复供电后,应检查充电
站的直流系统运行是否正常。
(6)GCS型400V低压开关柜低压断路器跳闸后的处理。当充电站的低压断路器跳闸后,应对其供电线路及电气设备进行检查,通过声、光、味进行综合判断,在故障原因没有查明前不得强行送电。故障线路可采用先断开下级负荷,逐级送电的方法排查故障。故障查明后,应对故障线路或故障设备进行隔离,并恢复其他回路的供电。对有明显故障的线路或设备,应待故障排除后再恢复供电运行。
(7)当继电保护出现下列情况时,应及时向有关部门汇报,根据上级命令将有关保护及被保护的变压器停用:
1)继电保护装置不正常,有误动可能。
2)二次回路出现异常,可能影响继电保护或自动装置正常工作时。
3)保护装置内部发生直流全压接地。
4)其他危及安全运行的情况。
另一方面是对运行线路中的绝缘子测量其是否零值或低值,以判断绝缘子是否丧失性能。一般是测量绝缘子表面分布电压。如果电压为0或低于标准值,就是零值或低值绝缘子,需要进行更换操作。绝缘子的灰密,盐密,憎水性,分布电压的测量设备。
高压铁塔上用瓷瓶绝缘,下雨时瓷瓶上有水,为什么不会漏电?
随着社会的进步,我们现在家家户户都离不了电。相信大家都见过高压线的电塔,如果有细心的人也会发现,高压线和铁塔之间的绝缘体是用瓷瓶来实现。但是一旦下雨,瓷瓶上就沾满了水,那为什么还是不会漏电呢?
高压线上的瓷瓶大致是圆柱形,也有的是伞形。这些瓷瓶的材质大部分都是陶瓷,也有玻璃的。这些瓷瓶有两个作用,第一个是绝缘,第二个就是支撑受力。
首先瓷瓶的内部的金属感并不是相连的,所以他们在干燥的状态下是绝缘的。另外瓷片之所以能够隔离高压电,是因为它本身的特性,瓷瓶是憎水的,所以当雨落上去的时候,他就会立刻的滑落,没有办法形成水膜。而且高压线上的瓷瓶一般行会涂抹防尘涂料,比如说归根油和石蜡等等,这些涂料可以让瓷片有更强的憎水性,而且同时,这些涂料也有憎污性,脏污的东西可以降低绝缘的等级。另外也和磁瓶的形状有关系,瓷瓶一般都是雨伞型,所以不会形成连续的面,所以这也让它表面没有办法留下水,所以不会漏电。
其实高压瓷瓶也有很多的问题,有的时候暴雨或者是冻雨结冰,这些都会引起非常严重的事故,这些事酷就会形成电弧,电弧一般就是绝缘体的周围被击穿,隔着绝缘体放电的现象。电弧的温度高达3000多度,这种高温可以烧蚀瓷瓶和电极表面。所以如果发生闪络事故,必须及时的更换高压瓷瓶。
瓷瓶绝缘和玻璃绝缘子使用的都是电工级的材料,他们虽然性能优良,但是也会有缺点,比如说瓷瓶都太重了,而且需要经常的维护,比如说涂抹石蜡等。而且如果是在毛毛雨的潮湿环境,瓷瓶绝缘的等级会急剧下降,从而引发大面积的电路故障。因此,随着我国科学技术的发展,我们已经在慢慢的使用复合绝缘子代替陶瓷绝缘体。
硅胶绝缘子也有很好的憎水性和抗老化型,而且它非常的耐漏电和耐电腐蚀,在各方面的性能都要比陶瓷绝缘体好,所以他在被慢慢的替换掉。随着我国科学技术的进步,会影响到我们生活的方方面面,会不断的把我们的生活质量提高,并且慢慢的提高,我们生活的安全质量。
其实我小的时候,看到过很多的陶瓷绝缘体,但是她却在慢慢的被淘汰。但是我们不能否认它曾经带给我们的安全,只不过在过去的年代里,陶瓷绝缘也算是一种高科技。是时代在进步。
答 : 绝缘子 ( 俗称瓷瓶 ) 由瓷质部分和金具两部分组成 , 中间用水泥粘合剂胶合。瓷质部分是保证绝缘子有良好的电气绝缘强度 , 金具是固定绝缘子用的。绝缘子的作用有两个方面 : 一是牢固地支持和固定载流导体 , 二是将载流导体与地之间形成良好的绝缘。
它应具有足够的绝缘强度和机械强度 , 同时对化学杂质的侵蚀具有足够的抗御能力 , 并能适应周围大气条的变化 , 如温度和湿度变化对它本身的影响等。
变电站及架空线路上所使用的绝缘子有针式绝缘子、 支柱绝缘子 、瓷横担绝缘子以及高压穿墙套管。
2. 什么叫爬距 ? 什么叫泄露比距 ?
答 :爬距和泄露比距都是外绝缘特有的参数。沿外绝缘表面放电的距离即为电的泄露距离 , 也称爬电距离 , 简称爬距。泄露距离乘以有效系数再除以线电压即为泄露比距 , 即 λ=KL/U
式中 : λ为泄露比距 K 为有效系数 L 为泄露距离 U 为线电压。
3. 什么是沿面放电 ?
答 :电力系统中有很多悬式和 针式绝缘子 、变压器套管和穿墙套管等 , 他们很多是处在空气中 , 当这些设备的电压达到一定值时 , 这些瓷质设备表面的空气发生放电 , 叫做沿固体介质表面放电 , 简称沿面放电。当沿面放电贯穿两极间时 , 形成沿面闪络。沿面放电比空气中的放电电压低。沿面放电电压和电场的均匀程度、固体介质的表面状态及气象条件有关。
4. 什么叫闪络 ? 引起污闪的原因是什么 ?
答 :固体绝缘周围的气体或液体电介质被击穿时 , 沿固体绝缘表面放电的现象 , 称为闪络。
在脏污地区的瓷质绝缘子表面落有很多工业污秽颗粒 , 这些污秽颗粒遇潮湿会在瓷表面形成导电液膜 , 使瓷质绝缘的耐压显著下降 , 闪络电压变得很低 , 这是瓷质绝缘在污湿条件下极易闪络的原因。污和潮是污闪的必要条件 , 瓷绝缘只脏不湿不会引起闪络。
5. 如何防止变电站的绝缘子污闪 ?
答 :(1) 增加基本绝缘。如增加绝缘子的片数、增大沿面放电的距离 , 满足污秽分级规定的泄漏比距。
(2) 加强清扫。脏污区的瓷绝缘必须定期清扫 , 保持瓷绝缘的表面清洁 , 防止污闪。带电水冲洗是行之有效的手段。
(3) 采用防尘涂料。在脏污区瓷绝缘的有效泄漏比距不能满足要求 , 且还需要减少清扫工作量时 , 常采用涂硅油、地蜡等办法来提高污闪电压 , 防止污闪事故。
(4) 采用半导体袖绝缘子和硅橡胶绝缘子。
6. 为什么瓷绝缘子表面做成波纹形 ?
答 :(1) 延长爬弧长度 , 能在同样有效高度内 , 增加了电弧爬弧距离 , 而且每一个则又能起到阻断电弧的作用。
(2) 遇到雨天 , 能起到阻断水流的作用 , 污水不能直接由瓷瓶上部流到下部 , 避免即成为飞在引起读混理蔽。
(3) 污尘降落到波纹形瓷绝缘子上时 , 分布不均匀 , 因此一定程度上保证了瓷瓶的耐强度。
7. 瓷绝缘子在什么情况下容易损坏 ?
答 :(1) 瓷绝缘子 安装使用不合理 , 如机械负荷超过规定 , 电压等级不符合要求 , 安装位置不当等。
(2) 由于天气骤冷骤热以及冰雹的外力破坏。
(3) 由于瓷绝缘子污秽 , 在雷雨雾天气时引起的闪络。
(4) 电气设备短路 , 电动、机械应力过大引起的瓷绝缘子损坏。
8. 绝缘子铸件和胶合部位裂纹的后果是什么 ?
答 :铁阀兰和胶合层裂纹后 , 电器密封性能降低 , 可能引起注油设备进潮、进水和内部绝缘遭到破坏 , 严重时 , 可能引起设备爆炸事故。隔离开关或母线支持绝缘子铸铁法兰裂纹 , 可能使支撑件与绝缘子脱离 , 设备操作失灵 , 并可能引起绝缘子倒毁或掉落 , 造成短路事故。
9.为什么 耐张绝缘子串 比一般线路多一片 ?
答 : 运行经验证明 , 耐张绝缘子串因受机械负荷较大 , 易劣化 , 出现零值绝缘子串机会多于悬垂串 , 所以预留的绝缘子个数应比直线串多一片。