750千伏耐张绝缘子串监测技术研究

彭敏

摘 要：耐张绝缘子串是当前输电线路架设过程中常用的产品，需要和配套的相关电力金具一起使用，并且可以根据施工的不同需要将两只或几只产品串到一起来进行拉力的强化，进而达到输电线路架设拉力要求的一种电路架设产品。750千伏耐张绝缘子串的广泛应用使得电力部门的技术人员要加强对其工作状态的监测，保障输电线路的架设安全和线路的正常使用。

【关键词】耐张绝缘子串 监测技术 750千伏

1 引言

耐张绝缘子串是架设输电线路过程中的重要元件，主要包括陶瓷耐张绝缘子串和复合耐张绝缘子串两种，它能够很好地起到将带电的导线与地面有效隔离开来，并使得各电线保持自身的位置。在输电线路的运行维护工作中， 由于受到各种因素的影响，绝缘子的损坏不可避免。

在输电线路的运行过程中，绝缘子长期承受着电流的高压和自然环境的变化的影响，其使用的瓷绝缘子为内胶装结构，其内部的铁帽、瓷件、胶装粘合水泥的膨胀系数不同，导致绝缘子的绝缘性随着运行时间的推移而逐渐降低，甚至出现绝缘能力丧失的情况。绝缘子绝缘能力下降，绝缘子老化、破损，严重威胁着输电线路的运行安全，220千伏及以下线路，绝缘子串和输电线之间的距离并不大，因此，可以使用间接带电监测绝缘子的方法。但是，在750千伏输电线路中，高电压情况下，使用间接带电监测方法并不适合，所以，必须要对750千伏耐张绝缘子串监测需要进行相关的技术研究。

750千伏带电监测耐张绝缘子串的工作原理为将高压线路上绝缘子串视为夹在两个金属电极之间的连续绝缘体，理论条件下，监测到的电压分布曲线是根据电磁场理论计算的电厂强度按照绝缘子轴向的变化曲线，并在一般条件下呈光滑的“U”连续曲线。当绝缘子的导通性存在问题时，在曲线上就会表现为该处曲线发生变化，绝缘子发生故障时会使某处曲线产生下凹，最终绝缘子会损坏。

2 直接测量绝缘子串各绝缘子电压的方法

2.1 直接测量法

750千伏带点监测耐张绝缘子串的方法主要是通过对各绝缘子电压的测量，得到绝缘子电压的分布曲线，并与理论计算的绝缘子电压分布图曲线进行比较，由于绝缘子的主要性能的优劣是通过其电阻值的下降表现出来的，因此，抓住其本质为电阻值的下降，再经过对实际测量的电压分布曲线与理论曲线的比较分析，就可以得出绝缘子的好坏及其出现问题的位置，这种直接测量的方式是比较常用的一种绝缘子电压监测方式。

2.2 直接测量法的不足

直接测量绝缘子串每个绝缘子的电压，并经过对比实际电压测量曲线与理论曲线分布图得出绝缘子好坏及位置的方法存在一定的缺陷，主要在于绝缘子投入正常运营之后由于各种原因会导致绝缘子串的实际电压分布和理论分布存在一定的偏差，有些条件下偏差的范围较大，分析过程十分复杂，无法获取较为精确的结果。

3 750千伏耐张绝缘子串监测技术研究

3.1 750千伏耐张绝缘子串监测操作装置的研究内容

输电线路中耐张绝缘子串的监测采用活化间隙法进行监测，这种监测方法存在着测量准确度差的问题，并且，由于750千伏耐张塔绝缘子片数量多，工作人员进行监测的时间长、使用的监测工具较为笨重，费时费力。操作装置的操作性不强成为了带电作业开展难度大的重要原因，为了改善这种情况，需要合理设计操作装置，明确规范其适用范围，抓住重点解决的问题和改进方向，进而达到解决塔上监测读数困难、操作复杂、工具笨重、作业人员劳动强度大、危险性高等问题。

3.2 主要工作原理分析

耐张绝缘子串带电监测的主要工作原理就是通过在机械机构部分沿着绝缘子轴线方向步进，到达绝缘子测量的最佳规定位置时停止，将两只监测臂伸入绝缘子上下的连接钢帽位置，在弹簧的作用下贴紧钢帽，进而通过监测臂上的高压作用于绝缘子，产生电流，得到绝缘子的电阻值。

电阻值的下降变化是由于绝缘子性能优劣表现出来的，因此，从电性能来说，其性能变化的本质是电阻值的下降，因此，绝缘子的电阻值是衡量绝缘子性能优劣的根本指标。

3.3 监测装置的主要构成

监测装置系统主要包括机械装置部分、电路控制部分和软件系统三个部分。

3.4 控制电路部分

控制电路部分的设计主要是通过后台计算机和现场控制器结合，由现场控制器的直流供电路、整流电路等进行数据的采集、信号的采样等。工作流程结构主要是：高压产生电路-信号采样电路-信号调理电路-模数转换电路-智能单元CPU，通过显示驱动电路与显示器、数字量输出锁存与驱动电路等执行器器件最终驱动电路。

3.5 系统软件

绝缘子绝缘能力下降，严重威胁着输电线路的运行安全。耐张绝缘子串监测装置的系统软件是通过记录每次测量电阻值，将其汇总，并由专业的技术人员对其进行测试的每次电阻变化程度进行分析比对。经过系统软件对测量结果的比对和分析，显示出绝缘子的优劣程度变化及是否需要进行更换，最后汇总并建立主要的杆塔的两相绝缘子的数据库系统，对相关的绝缘子电阻、电流数据和劣化程度分析进行备份，便于专业的技术人员对数据观察。

系统软件的应用主要是为了进行绝缘子电阻和其他的数据汇总和分析，由技术人员的分析，找到线路上绝缘子劣化的普遍原因，并针对其劣化的一般性原因进行相应的对策研究，延缓绝缘子劣化的速度和绝缘性能的降低速度，保证电路系统能够安全、正常运行。

4 总结

耐张绝缘子串是当前输电线路架设过程中常用的产品，是架设输电线路过程中的重要元件，在输电线路的运行过程中，绝缘子长期承受着电流的高压和自然环境的变化的影响，绝缘子绝缘能力下降，绝缘子老化、破损，严重威胁着输电线路的运行安全。750千伏耐张绝缘子串的塔上监测存在着读数困难、装置操作不灵活等问题，需要相关的人员针对这些问题，应用新技术、新材料、改进监测的工具，解决耐张绝缘子串的监测操作困难的问题，进而保障输电线路的架设安全和线路的正常使用。

参考文献

[1]徐青松，劳建明，侯炜.输电线路非均匀覆冰的实时监测和计算模型[J].高电压技术，2009（11）.

作者单位

国网新疆电力公司检修公司 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000