超高壓輸電系統(tǒng)線路絕緣子的可靠性分析評(píng)價(jià)

線路絕緣子性能的優(yōu)劣直接影響到輸電線路，特別是超高壓（EHV）輸電線路運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。脈沖變壓器一種寬頻變壓器。對(duì)通信用的變壓器而言，非線性畸變是一個(gè)極重要的指標(biāo)，因此要求變壓器工作在磁心的起始導(dǎo)磁率處，以至即使象輸入變壓器那樣功率非常小的變壓器，外形也不得不取得相當(dāng)大。變壓器溫升：高壓變壓器在周?chē)鷾囟?0℃以下及額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以電阻法測(cè)定的繞組升溫不得超過(guò)65℃，在此條件運(yùn)轉(zhuǎn)下，上層絕緣油的溫升用溫度計(jì)測(cè)定，不得超過(guò)60℃，繞組最高溫升部分不得超過(guò)80℃。鐵芯一般都是用硅鋼片制做的。硅鋼是一種含硅的鋼，其含硅量在0．8～4．8%。由硅鋼做變壓器的鐵芯，是因?yàn)楣桎摫旧硎且环N導(dǎo)磁能力很強(qiáng)的磁性物質(zhì)，在通電線圈中，它可以產(chǎn)生較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而可以使變壓器的體積縮小。因此，如何評(píng)價(jià)EHV輸電絕緣子的可靠性，已成為電力部門(mén)和絕緣子制造部門(mén)尤為關(guān)注的問(wèn)題。

架空輸電線路絕緣子有瓷絕緣子、玻璃絕緣子和有機(jī)復(fù)合絕緣子三種。 我國(guó)的生產(chǎn)現(xiàn)狀主要是生產(chǎn)和使用瓷絕緣子，國(guó)內(nèi)玻璃絕緣子的生產(chǎn)能力僅占國(guó)內(nèi)絕緣子總需求的20%，我國(guó)復(fù)合絕緣子的研發(fā)起步較晚，近年來(lái)由于該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的迅速發(fā)展，其生產(chǎn)和使用也呈上升趨勢(shì)。

1評(píng)價(jià)絕緣子可靠性的五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)行的可靠性是決定絕緣子生命力的關(guān)鍵。Zui的好評(píng)價(jià)應(yīng)該是輸電線路上大量絕緣子長(zhǎng)期運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和可靠性試驗(yàn)所反映出來(lái)的性能水平。因此，絕緣子的評(píng)價(jià)應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn):

（1）壽命周期

產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定的使用不同條件下，能夠通過(guò)保持其性能不低于出廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的zui低使用年限為壽命周期。此項(xiàng)工作指標(biāo)體系不僅可以反映絕緣子的安全使用期，也能反映輸電線路市場(chǎng)投資的經(jīng)濟(jì)性。我國(guó)曾先后多次對(duì)運(yùn)行5～30年的玻璃和瓷絕緣子數(shù)據(jù)進(jìn)行研究機(jī)電設(shè)備性能目標(biāo)跟蹤方法對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)表明:玻璃絕緣子的使用網(wǎng)絡(luò)壽命取決于金屬附件，瓷絕緣子的使用壽命取決于絕緣件［1］。玻璃絕緣子的壽命周期可達(dá)40年，而瓷絕緣子除全面建設(shè)采用一些國(guó)外學(xué)習(xí)先進(jìn)生產(chǎn)制造信息技術(shù)問(wèn)題后有可能存在較大變化幅度地延長(zhǎng)其壽命周期外，其平均壽命周期僅為15～25年；復(fù)合絕緣子經(jīng)歷了三代的發(fā)展，但從迄今世界國(guó)家范圍內(nèi)的試驗(yàn)及運(yùn)行測(cè)試結(jié)果比較分析方面來(lái)看，其平均壽命周期理論只有7年［2］。

（2）失效率

運(yùn)行失效絕緣子數(shù)量與運(yùn)行絕緣子總數(shù)的之比稱(chēng)為年損失效率。對(duì)于家用玻璃絕緣子，平均損耗效率為（1~4）10-4/a[1]。但國(guó)產(chǎn)瓷絕緣子的損耗效率比玻璃絕緣子高出1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)于復(fù)合絕緣子，由于無(wú)法預(yù)測(cè)壽命周期，復(fù)合材料的配方和制造工藝無(wú)法完全確定，損失效率難以預(yù)測(cè)。

（3）失效檢出率

檢測(cè)率對(duì)線路安全運(yùn)行的影響比故障率本身更重要。 檢測(cè)率取決于絕緣子故障的形式和原因。 玻璃絕緣子的失效模式為自動(dòng)斷裂和零值自斷裂。 玻璃絕緣子的自斷不是老化，而是失效的唯一形式，因此通過(guò)目視檢查可以很容易地檢測(cè)到絕緣子的失效。 故障檢測(cè)率可達(dá)100%。 瓷絕緣子的失效形式主要是頭部隱伏零或低值，復(fù)合絕緣子的失效形式主要是傘形裙部腐蝕和復(fù)合界面隱伏擊穿。