某變電站擴建工程兩次盆式絕緣子破裂原因分析

李建鵬

摘要：通過對某變電站擴建過程中盆式絕緣子破裂原因的分析，吸取經驗教訓，在以后套管吊裝中應使用專用工器具，減少人為影響因素。針對現場安裝不同工況進行培訓，提高現場安裝指導人員專業技能。

關鍵詞：盆式絕緣子

某變電站擴建工程于2017年1月開始安裝，此次擴建作業范圍是第三串5033間隔。1月15日在安裝B相套管，下落套管的過程中，聽見碎裂聲音，隨即將套管拔出，事故為隔離開關（單元號是1203）靜側盆式絕緣子破裂，盆式絕緣子編號是：2XA16082343。

當日又將該套管結構與A相間隔對接，1月17日發現A相隔離靜側盆式絕緣子對接法蘭口處漏氣，回收氣體，打開VT端蓋發現隔離開關（單元號是1103）靜側盆式絕緣子破裂，盆式絕緣子編號是：1XA160825107。

這兩次破裂的盆式絕緣子所在間隔位置相同，都是與套管對接的隔離靜側盆式絕緣子。

1 宏觀分析

兩次破裂的盆式絕緣子如圖1、圖2，針對圖中盆式絕緣子碎裂的現象分析為：在盆式絕緣子中心部位的嵌件承受較大的破壞力或力矩，導致嵌件周圍絕緣材料破損并向周圍延伸。

2 盆式絕緣子出廠試驗質量追溯

破裂的兩個盆式絕緣子在廠通過所有出廠考核試驗，實驗報告及裝配記錄見附件。

試驗內容包括：盆式絕緣子的探傷、電氣性能、氣密；裝配后的氣密及絕緣試驗。

3 導電桿插入深度校核

該結構圖紙要求導電伸出罐外長度為50±10mm，現場實際測量，伸出長度為58mm，在合格范圍內；經過計算得出導電桿端部到觸頭槽底的距離為37mm，所以排除導電桿過長造成盆式絕緣子破損的可能性。該結構（未加設計支撐）已在大量工程中應用，未出現類似盆式絕緣子破損事件。

導電桿插入深度：200+58140=118mm；

觸頭座槽深：20045=155mm；

電桿端部到觸頭槽底的距離155118=37mm。

4 運輸情況排查

隔離開關單元1203和1103在一個運輸箱里，使用三維震動記錄儀，根據記錄儀的記錄來看，在運輸過程中沒有發生震動超標的問題出現。

5 現場安裝過程分析

一般的吊裝方式，是將吊繩纏繞在套管上方的接線座處法蘭上，這樣吊裝套管不容易產生傾斜或較小的傾斜，同時需要使用水平尺測量套管下法蘭水平度，如果不水平需要重新調整吊繩，保證套管垂直。

該工程為擴建工程，在擴建安裝過程中需要將舊套管吊起、拆除，再重新裝配。新東北技術指導人員考慮到舊套管老化后的安全和質量隱患，更換了套管的吊裝方式，采取吊裝套管下方的吊裝作業方式。見圖3。

套管的導電桿與觸頭對接時，導電桿中心線相對觸頭中心線的允許最大的傾斜度為1度，正常吊裝的上端部法蘭，套管結構自然下垂，不會產生較大的傾斜，同時可以水平尺進行校正。

對接要求：首先清理對接口零部件，做好防護，然后將套管結構移至對接口上方，緩慢下落套管并進行找正，保證導電桿倒角端部順利插入觸頭，此過程注意嚴禁磕碰，導電桿在觸頭的導向環（導向環為塑料材料）作用下，順利完成插合。插入深度為110±10mm后，罐體法蘭口合攏，緊固罐外螺栓，對接結束。

由于取套管下方的法蘭作為吊點時，套管容易傾斜，但是新東北技術指導人員沒有意識到傾斜對接對產品的危害，未嚴格執行工藝規程，沒有進行套管垂直度測量及調整。這樣傾斜的套管導電桿在插入觸頭時，導電桿的外壁與觸頭內壁接觸并產生擠壓、卡滯入，擠壓力會隨著導電桿傾斜的角度增加而增大，也會隨著插入深度的增加而增大。

導電桿與觸頭接觸后，卡滯會使觸頭承受很大的壓力及沖擊力，同時對盆式絕緣子產生很大的彎矩。

該結構的觸頭座中心到盆嵌件的距離526mm；

550kV套管結構重量約為1700kg；

套管傾斜對接時，套管的重力壓在觸頭上，會對盆式絕緣子造成約1800kg×10×0.526m=9499N.m的彎矩；同時吊鉤下落中會有一定的沖擊慣性力，對盆式絕緣子造成更大的彎矩。

我公司500kV產品最長7500mm母線的盆式絕緣子所承受的彎矩最大，正常運行的盆式絕緣子承受的最大彎矩為150kg×10×0.2m=300 N.m。計算得出；如果套管有較大的傾斜，產生擠壓、卡滯對該結構盆式絕緣子所產生彎矩是正常情況下的30倍以上。

所以中間相（即B相）套管對接時，套管導電桿插入觸頭后，在下落過程中，對接人員聽見碎裂聲音，拆解后發現盆式絕緣子破裂，

邊相（即A相）套管對接時，盆式絕緣子破碎的原因與中間相是相同的，只是由于現場機器聲音嘈雜，當時未聽見破裂聲音，后期充氣后才發現漏氣，拆解后發現盆式絕緣子破裂。

6 經驗總結

綜上所述，這兩次盆式絕緣子破裂原因為：

（1）此次擴建工程的套管吊裝為特殊方法，廠家現場指導人員沒有嚴格執行該方案，未進行套管垂直度檢測，在吊裝時造成套管傾斜安裝。

（2）現場技術指導人員經驗不足，對安裝過程中套管傾斜產生的危害認識不夠。

（3）現場技術指導人員技術水平不足，吊裝時套管發生傾斜未及時調整，造成導電桿和觸頭卡澀，盆式絕緣子受力過大，造成損壞。

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