辽河油田66kV架空线路绝缘子的选择
时间：2022-06-18 08:28:02 浏览次数：次
摘要：绝缘子是架空线路的重要组成部分，绝缘子故障也是造成线路事故发生的主要原因，本文总结近十几年来辽河油田66kV架空线路绝缘子的选择。
关键词： 瓷绝缘子 复合绝缘子 玻璃绝缘子
一、前沿
辽河油田电力系统经过四十多年的滚动开发建设，高压系统形成了以盘曙鞍、沈阳、茨榆坨、锦州、科尔沁电网为主，跨越辽宁内蒙一区六市的五个区域电网。油田电网安全关系辽河油田安全生产的重任，特别在冬季，如果停电时间过长，容易导致油井和管线堵塞，造成重大损失。
油田电网变电所的主要电源线路为66kV架空线路，线路绝缘子是组成架空线路的重要组成部分，用于架空线路中的绝缘和固定导线，目前66kV架空线路上有60%的绝缘子为瓷绝缘子，30%的为复合绝缘子，剩余10%为玻璃绝缘子。
以下根据辽河油田66kV架空线路采用的三种绝缘子形式分别进行阐述。
二、正文
辽河油田电网根据按规程选定Ⅶ类典型气象区，最大风速为30m/s，最大覆冰为10mm，最低温度为-40℃，最高温度为+40℃，C中污秽区考虑（单位爬电距离2.2～3.0cm/kV）。
1、瓷绝缘子
辽河油田早期66kV电力线路均采用防污型瓷绝缘子（公称爬电距离400mm），每串5片，单位爬电距离为3.03cm/kV，但在后期运行情况来看，单位爬电距离虽然满足要求，但是由于部分线路靠近海边污秽强，曾发生过绝缘子击穿现象，在那以后的设计中均采用每串6片，并对5片的绝缘子进行了加装。
2、复合绝缘子
从上世纪90年代开始辽河油田66kV电力线路开始采用复合绝缘子，但是都在直线杆塔上采用，在耐张杆塔上依旧采用瓷绝缘子（包括跳串和耐张串）。
复合绝缘子有以下特点：
1）强度高，重量轻。复合绝缘子的强度重量比很高，其高机械强度源于玻璃钢芯棒优异的机械性能，玻璃钢引拔棒的拉伸强度可达1000MPa以上，而芯棒密度仅为2g/cm3 左右，因此其比强度很高，约为优质碳素钢的5～10倍。在相同电压等级下，复合绝缘子的重量仅为瓷绝缘子的1/10左右。
2）湿闪污闪电压高。有机复合材料低能表面的憎水性是复合绝缘子优异耐湿污性能的主要原因。在大雾、小雨、露、溶雪、溶冰等恶劣气象条件下，复合绝缘子表面形成分离的水珠而不是连续的水膜，污层电导很低，因此泄露电流也很小，不易发生强烈的局部电弧，局部电弧也难以进一步发展导致外绝缘闪络。运行一段时间，复合绝缘子表面积污后，憎水性可以迁移到污层表面的特性为硅橡胶材料所独有，在相同污秽度下，其污闪电压可以达到相同泄露距离绝缘子的两倍以上。普通棒形悬式复合绝缘子的等效直径远小于普通悬式瓷绝缘子及支柱绝缘子，这也是其耐污性能优异的重要原因。在不利条件下，憎水性可能因电气、环境等应力的影响而下降或丧失，但其等效直径不会变粗，所以污闪电压仍将保持较高的水平。
3）运行维护方便。有机外绝缘优异的耐污性能提高了电力系统运行的可靠性，在污秽地区无须象瓷及玻璃绝缘子一样定期清扫，也不存在普通悬式瓷绝缘子零值检测问题，大大降低了污秽地区绝缘子的运行维护费用。
4）不易破碎，防止意外事故。复合绝缘子耐冲击能力强，大大减少了安装、运输过程中造成的意外破损，并能有效防止枪击等人为因素的破坏。
5）由于复合绝缘子材质为有机材料，抗老化能力相对较差。
6）复合绝缘子价格较高。
7）复合绝缘子采用的径向应力较小，因此目前我们耐张杆塔依旧采用瓷绝缘子。
目前辽河油田新建线路一般均采用复合绝缘子，并采用大小伞结构，能有效避免鸟粪击穿，同时选用复合绝缘子时应根据所处污秽等级相应选择耐污闪的复合绝缘子。
3、玻璃绝缘子
从2000年开始，辽河油田隆兴九线、曙兴三线、天注线等66kV电力线路开始采用玻璃绝缘子，玻璃绝缘子有以下特点：
1）机械强度高，比瓷绝缘子的机械强度高1～2倍，尤其适用于重覆冰和可能产生导线舞动的区域；玻璃绝缘子具有优良的耐温差性能，可达到250℃。
2）性能稳定不易老化，电气性能高于瓷绝缘子；耐雷电冲击冲击电压值是瓷绝缘子的4倍左右；耐电弧能力比瓷绝缘强，抗拉强强没有明显下降。
3）生产工序少，生产周期短，便于机械化、自动化生产，生产效率高。
4）由于玻璃绝缘子的透明性，在进行外部检查时很容易发现细小的裂缝及各种内部缺陷或损伤。
5）绝缘子的玻璃本体如有各种缺陷时，玻璃本体会自动破碎，称为“自破”。 绝缘子自破后，铁帽残锤仍然保持一定的机械强度悬挂在线路上，线路仍然可以继续运行。当巡线人员巡视线路时，很容易发现自破绝缘子，并及时更换新的绝缘子。由于玻璃绝缘子具有这种“自破”的特点，所以在线路运行过程中，不必对绝缘子进行预防性试验，从而给运行带来很大方便。
6）玻璃绝缘子的重量轻。由于制造工艺等原因，玻璃绝缘子的“自破”率较高，这是玻璃绝缘子的致命缺点。由于玻璃绝缘子的“自破”，城区内线路不宜采用。
目前我们对同一个变电所的两条不同电源线路采用差异化设计，通常一条线路采用复合绝缘子，一条线路采用玻璃绝缘子（每串6片），从目前使用单位的反馈，取得了良好的效果。
三、结论
辽河油田新建66kV架空线路一般直线杆塔采用复合绝缘子，耐张杆塔采用瓷绝缘子，对同一个变电所的另一条进线采用玻璃绝缘子。
参考文献：
1、《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010 中国电力企业联合会
2、《标称电压高于1000V交流架空线路用 复合绝缘子使用导则》DL/T 864-2004中国电力企业联合会
3、《标称电压高于1000V交流架空线路用 复合绝缘子—定义、试验方法及验收准侧》GB/T 19519-2004 中国电器工业协会