1、110kV屏馬線47#塔B相懸式絕緣子串在運行中鐵帽炸裂事故分析批準審核編寫 胡 學 忠供電檢修部線路班二00年三月十五日情況說明2010 年 3 月 11 日 0:12:54 秒， 220kV 屏山變電站 164 開關跳閘， 110kV 馬延坡中心變 電站全站失壓，中控室監控系統顯示：0:12:54 秒，B相比例差動動作，lbd=3.43 X 120=411.6A,距離馬延坡變電站 2.03kM ;0:12:56秒，突變量比例差動動作，lbd=11.91 X 120=1429.2A，距離馬延坡變電站 13kM; 0:12:56秒，突變量比例差動動作，Ibd=15X 120=1800A,距離馬

2、延坡變電站 14kM;屏山變電站監控系統顯示 I bd=1070A,距離屏山變電站 7.9 kM。經馬延坡變電站倒換電源， 用 110kV 普馬線供電， 0:21:00 秒，馬延坡變電站恢復供電。7:00 分，供電檢修部線路班接到巡線通知， 7:30 分開始，對全線進行逐桿逐塔檢查，巡線人員分五組，全線分五段，同時進行， 9:10 分，第五組巡線人員查出故障：47#單回轉角塔（方向48#塔）的B相耐張絕緣子串炸裂，導線落地，弓I起屏山變電站164開關跳閘。得到查出故障的消息，檢修部領導和線路班立即到現場制定檢修方案，立即開始搶修，17:00 分搶修工作和其他四組巡線工作完畢，除 47 塔有故障

3、外，其它一切正常。 17:30 分， 得到宜賓地調許可，對全線遙測絕緣，A B、C三相分別對地絕緣電阻達到 900MQ, 18:00 ,屏馬線恢復送電。故障分析一、110kV屏馬線概況1、線路電壓： 110kV;2、導線： LGJ-185/30 ;3、避雷線： LBGJ-55;4、光纜： OPG;W5、線路全長： 19.55km;6、線路桿塔基數： 51 基;砼桿 28 基、鐵塔 23 基;7、N46- N47跨金沙江；8、復合絕緣子： FXBW2-110kV/110kN 有機復合防污型;9、耐張絕緣子： X-4.5 瓷質懸式防污型 ;10、避雷器： HY10CX2-102/296。 由四川鐵

4、塔廠生產，葛洲壩電力公司施工， 2007年 2月驗收。 2007年 2 月投入運行。驗收時，A B、C三相對地絕緣為：100GQ二、最近一次的跳閘事件2009年9月20日05: 16, 110kV屏馬線跳閘，重合閘不成功，后臺監控顯示：比率差 動保護動作，故障電流（Ib ）為8. 49A,監測故障相為B相，故障距離（len ）為18. 40km 供電檢修部線路班立即組織人員對屏馬線進行全線檢查，7： 50開始， 19： 40 結束，檢查結果：線路無明顯的樹障、斷線、接地、絕緣子破損等現象。21日上午繼續對線路 46號一51號（17km19.5 km ）進行復查，結果：未發現任何明 顯異常情況。

5、下午 15: 2016 : 40,得到上級批準后，對110kV屏馬線路進行線路絕緣搖測，測的線路絕緣結果是：A、C兩相對地絕緣電阻均為 1000兆毆以上，B相對地絕緣電阻為450兆毆。將線路搖測數據向領導匯報后，報宜賓電業局地調中心，請求對110kV屏馬線 試送電，17: 50全線送電成功。22日，在線路帶電、天氣晴朗的狀態下，對線路46號一51號塔進行復查，檢查結果：沒發現異常情況，線路運行正常。24日，在線路帶電、天氣小雨的狀態下， 對線路46號一51號塔進行復查，檢查結果: 線路48號塔B相絕緣子有輕微的放電聲，線路其它一切正常。三、高壓線路耐污盤形絕緣子（一）、參數：全高H 146mm

6、盤徑D255mm,爬電距離400mm，連接形式標記 16/16C，機電破壞 負荷70KN 50%全波沖擊閃落電壓（峰值）120KV，工頻濕閃落電壓不小于 45KV,工頻擊穿電 壓120,參考重量 8kg（二）、常見故障分析線路懸式絕緣子的作用，一是用于懸掛導線， 二是用來對帶電導線起絕緣作用。盤式瓷絕緣子是最早用在線路上的絕緣子，已有一百多年的歷史。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，被廣泛用于各種電壓等級的線路。盤式瓷絕緣子是屬于可擊穿型的，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

7、，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（由于雷擊或污閃等原因） 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。對于瓷絕緣子的劣化，首先，與其制造質量密切相關，主要包括：膠裝水泥不足；水泥膨脹；緩沖層過薄或涂刷不均勻；膠裝鋼腳偏心；瓷質孔隙過大。水泥不足的影響 在投運后前幾年即會表現出來，而水泥膨脹和緩沖層缺陷的影響則需運行10年或更長的時間才能顯現出來，且前四者均可導致絕緣子機電強度下降。雷電可以損壞瓷質有缺陷的絕緣子，而長期運行后大量“零值”絕緣子的產生則與其機電強度下降有關。瓷絕緣子在運行中劣化，對于高壓線路用的懸式絕緣子主要表現是

8、絕緣電阻下降和絕緣 擊穿，也表現為瓷盤脫落或裂紋以及表面燒傷等；絕緣擊穿及絕緣降低的絕緣子又常稱為“零”值或“低”值絕緣子。如絕緣子串中出現“零值”，有時在一串中能檢出23片,“零值”，則相當于部分絕緣被短路，相應地也減少了絕緣子串的整體爬電距離，因而大大增加了該串絕緣子的閃絡概率。 如果帶“零值”的絕緣子串發生了污閃，工頻短路電流將會通過“零值”絕緣子的內部流過，強大的短路電流所產生的熱效應，往往會造成懸式絕緣子鋼帽炸裂或脫開，從而出現絕緣子串的斷串和電力導線落地等一系列嚴重事故。四、現場照片盤形五、事故結論經過兩次跳閘事故分析，可以判斷47#塔B相懸式絕緣子串在運行中鐵帽炸裂事故是由 絕緣

9、子本體質量引起的，絕緣子串的絕緣電阻偏低，存在“零”值或“低”值絕緣子。2009年9月20日的110kV屏馬線跳閘事故經過可以解釋為：由于某種原因造成內部過電壓，擊穿47#塔B相的懸式絕緣子串，形成瞬間接地，引起屏山變電站164開關跳閘，絕緣子串沒炸裂， 外觀正常，過后電壓恢復正常，絕緣子串經冷卻絕緣電阻升高，可以恢復送 電，測接地電阻 A C兩相達900兆歐，B相只有450兆歐，送電后在晴天，雨天兩種氣候 條件下對 47#塔的觀察都無異常。2010年3月11日的110kV屏馬線跳閘事故經過解釋為：當時天氣晴好，距離2009年9月20日已有半年的時間，47#塔B相絕緣子串進一步劣化，由于某種原

10、因造成內部過電壓， 擊穿47#塔B相懸式絕緣子串，工頻短路電流通過“零值”絕緣子的內部流過，從0:12:54秒的411.6A到0:12:56秒的1800A，達到最大電流，強大的短路電流所產生的熱效應，造 成懸式絕緣子串鋼帽炸裂 （從現場照片可以看出） ，從而出現絕緣子串的炸裂和電力導線落 地等嚴重事故。六、改進措施1 為防止雷閃大電流通過絕緣子串，國外大量采用招弧角來保護運行中的瓷絕緣子串。 其工作原理是， 當線路正常運行時， 招弧角的空氣間隙能保證在線路正常運行電壓的 2倍時， 招弧角的空氣間隙恢復絕緣， 這樣瓷絕緣子串就不會發生沿面閃絡， 即使有劣化、 劣質瓷絕 緣子也不會發生掉串事故。

11、但這種方法投資較大。 為防止閃的大電流通過瓷絕緣子串， 可適 當增加線路瓷絕緣子的泄漏比距，并定期清掃，防止污閃的發生。2采用玻璃絕緣子， 來防止雷閃、污閃情況下的掉串事故。因為玻璃絕緣子具有以下特 點：劣化的玻璃絕緣子具有自爆性， 不需要登桿檢測劣化的絕緣子，積污易于觀測，便于發 現事故隱患； 裙件自爆后仍具有足夠的機械強度， 不會發生掉串。 缺點是裙件遇外力破壞易 炸裂， 損壞率比瓷絕緣子高。玻璃絕緣子的自爆率屬早期暴露，隨著運行時間的延長，自爆率呈逐年下降趨勢。3采用合成絕緣子，來防止在雷閃、污閃情況下的掉串事故。因為合成絕緣子具有機電強度高、 重量輕、 耐污性能好等優點， 在同樣的爬距及污穢條件下， 合成絕緣子不易破損， 不需零值檢測，不需清掃維護，4 采用棒形懸式瓷絕緣子，來防止雷閃、污閃情況下的掉串事故，因為棒形懸式瓷絕緣 子是一種外裝球窩式的不可擊穿結構， 其電氣性能好， 不存在零值、 低值絕緣子， 且壽命長， 價格便宜及耐電弧性能好。 因此在雷閃、 污閃情況下， 內部不會有通道， 只會發生沿面閃絡， 也就不會發生掉串事故。 但由于棒形懸式瓷絕緣子掛網時間短， 運