摘要 经由过程对一起220kV管母落地事故的计较分析，指出此次事故发生的内因是接地器支柱尽缘子存在缺陷。文章建议：将尽缘子平安系数由1.67提高到2.0；支柱尽缘子安装前后应作超声无损探测；湿润地域尽缘子法兰口应涂胶密封。
关头词 支柱尽缘子 抗弯强度 事故分析
1 事故进程 1998年3月19日2时23分，年夜风雨，湖北省咸宁电力局220kV汪庄余变电站母差庇护动作，引发汪09开关和汪03开关跳闸，造成220kV2号母线(事故前未带负荷)和1号母线(未带负荷)失压。
2时36分，对220kV母线进行检查。发现2号母线C相自东向西有3组支柱尽缘子倒下，约30m管母折弯失落下。由于那时风雨很年夜，经请示中调后未进行任何操作。
3时5分，再次检查时发现，3号母线C相全数失落下(该母线处于停电状态)，016刀闸、013刀闸和093刀闸的支柱尽缘子折断，其中013刀闸及093刀闸的支柱尽缘子失落下。
该站220kV管形母线呈工具向安插，两头为接地刀闸。接地刀闸支柱尽缘子为抚顺电瓷厂产物，型号为22712＋22622，是抗弯强度为2000N的高强瓷(弯曲破坏负荷6000N)，管母的其他支柱尽缘子为抚瓷22709 22816，弯曲破坏负荷为8000N。
事故后检查发现，2号管母东头的C相接地刀闸支柱下节下法兰处瓷断，3号管母东头C相接地器支柱下节上法兰处瓷断，其他管母支柱均是上节上法兰处瓷断。
事故时距该站3km的蒲圻市气象局测得的年夜风速为16.3m/s，风向为冬风。
此次事故酿成的装备损失十分可观。 2 事故缘由分析 凭据现场装备损坏情况及事故时气象情况，可肯定事故是由于东头接地刀闸支柱尽缘子在年夜风中断裂而引发的。
2.1 支柱尽缘子受力分析
凭据有关设计手册及规程［1］，支柱尽缘子抗弯强度计较时年夜风速Ｖmax取值为25m/s,平安系数为1/0.6。
由此可得铝管母线单元长度遭到的风压 支柱尽缘子自身承受的风压折算到其顶部的水平力 式中a为风速不平均系数，取值1.0；K为空气动力系数，取1.2；D为管形母线直径，0.27m；H为支柱尽缘子高度，3m。
事故管母长度为13m，是以支柱尽缘子顶部遭到的水平力 设计要求尽缘子的抗弯破坏力 据此可肯定，选择强度为2000N的高强瓷作接地器支柱尽缘子是能知足设计要求的。
(1)关于管母托架受风压的影响问题
由于斟酌到防微风振动问题，今朝使用的管母托架尺寸较早期增年夜很多。是以，在支柱尽缘子的抗弯强度计较中，不应疏忽托架所受的风压。实测汪庄余变电站管母托架面积F为0.33875m2，在设计的年夜风速下，托架遭到的风压力为 显然，此力较支柱尽缘子自己所受风压年夜很多，因而是不能疏忽的。设计计较中未斟酌托架所受的风压，与现实情况相差较年夜，应予批改。
(2)关于平安系数的取值问题
设计计较中，平安系数取值为1/0.61.67，该站所选支柱尽缘子的平安系数不计托架影响时为2000/800.22.5；计及托架影响时为2000/(800.2＋158.8)2.1。
由于国内有的设计院已将平安系数由1.67提高到2.00［2］，又斟酌到支柱尽缘子材料脆性较年夜，是以建议将平安系数由1.67提高到2.00。
(3)关于微地形和微气象条件下的风压问题
汪庄余变电站处于地势较高的风口位置，站区风力较着年夜于四周其他地方。凭据GBJ9-87《建筑结构荷载规范》，谷口、山口等风速比一般平展地面要增年夜10～20，响应地风压较一般地面也应增年夜20～50。是以，汪庄余站设计中的风速和风压应在气象部门提供的数据根蒂根基上再适当增加。
(4)关于支柱尽缘子在计较中的风速取值问题
式(2)中风速vn取值15m/s。这是由设计手册提供的在年夜风速下肯定内过电压的平均风速。笔者认为，此风速取设计年夜风速较为合理。
(5)支柱尽缘子抗弯强度计较
计较条件：风速取25m/s，平安系数取2.00，风压提高20，计及托架所受风压。
管母遭到的风压 F1＝13FN＝731.9(N) (6) 支柱尽缘子自身所受风压折算到其顶部的水平力为 支柱尽缘子遭到的水平力合计为 计及风压和平安系数提高后的支柱尽缘子耐受的抗弯强度为 F＝2.0×1.2×F合2420(N) (9) 2.2 支柱尽缘子的质量问题
在破除根蒂根基下沉的影响后，支柱尽缘子内部隐患酿成的缘由主要有二，一是产物质量问题，二是安装运行不妥而至。
2.2.1 接地刀闸支柱瓷质验证及内部缺陷探伤
事故后，首先对尽缘子的质量进行了验证，将损坏的支柱尽缘子送具有质检资历的武汉工业年夜学检测中心进行瓷成份分析。分析成效讲明，该瓷AI2O3含量合适JB/T5896-91中“铝质瓷”要求。
对未损坏的其余15组接地刀闸支柱和部门母线支柱进行了超声探伤。发现有8组接地刀闸支柱存在内部缺陷，管母支柱未发现异常。进而将有缺陷和无缺陷的接地刀闸支柱各一组，送国家尽缘子避雷器质检中心进行弯曲破坏实验。成效讲明，有缺陷者在施力到3kN时下节下法兰处起头折断(按要求，破坏力应≥6kN)，而无缺陷者下节下法兰处的弯曲破坏力为7.45kN。上节的弯曲破坏力均在10kN以上。此成效支持了事故原由于接地刀闸支柱尽缘子损坏的判断。同时亦说明超声波探伤是检测支柱尽缘子内部缺陷的有用手段。
2.2.2 制造质量问题计议
从送国家尽缘子避雷器质检中心检测的支柱尽缘子破坏后的断面看，有缺陷的尽缘子断面有2、三层层状开裂，类似于文献［3］介绍的情况，是以不能破除产物质量问题。
造成支柱尽缘子损坏的另外一缘由是法兰口密封不严，水份渗进法兰内，是以膨胀系数分歧的瓷体、胶合剂、法兰等材质随情况温度的变化而使瓷体遭到应力作用，终致使损坏。但此种情况一般发生在运行时间较长的变电站。汪变投运只一年，可破除此类问题。
2.3 安装及运行中尽缘子发生的缺陷
安装不妥造成尽缘子缺陷的主要缘由有：一是起吊中的外力作用；二是管母安装不合规范，致使尽缘子承受较年夜弯矩及扭矩；三是支柱尽缘子重心偏 离中心线较年夜，因而承受较年夜的弯曲应力。运行中的支柱尽缘子在风的作用下会摇动，出格是处在管母端头的接地刀闸支柱尽缘子及在其外侧的管母，在风的作用下其振幅更年夜，因而在其内部受应力作用而发生微裂纹的几率亦较年夜，尤其在年夜风作用下，微裂纹成长很快，终致使断裂。
汪庄余变电站支柱尽缘子的超声波探伤和该站所处地形讲明，事故极可能由此而引发。 3 结论及建议 (1)汪庄余变电站220kV管母落地事故的内因是接地器支柱尽缘子存在缺陷，外因是事故发生时风较年夜。
此次事故酿成的损失是相当可观的，是以建议：在支柱尽缘子安装前应进行超声波探伤，安装后也应进行探伤，以防制造质量缺陷和安装不妥而酿成的隐患；当尽缘子运行一按时期后，应进行探伤抽查，以便实时消除隐患。
(2)在有关设计规程中，应将平安系数由1.67提高到2.00，以保证有足够裕度，并明确应计及托架所受风压的影响，适当提高处于风口的变电站装备的所受风压。
(3)湿润地域的支柱尽缘子法兰口应涂胶密封，新购尽缘子应优先选购已密封好的产物。 作者单元：蔡成良（湖北省电力实验研究所，武汉，430077） 涂明 罗功银（湖北省电力局生产处，武汉，430077） 参考文献
1 西北电力设计院.电力工程电气设计手册.册.版，北京：水利电力出书社，1989
2 李祥锐.220kV配电装配采用管母设计的改良.东北电力技术，1994(1)
3 于增永.110kV棒形支柱尽缘子切割后泛起层裂的解决法子.电瓷避雷器，1990(1)
4 田新平易近etal.隔脱离关瓷柱断裂缘由分析.东北电力技术，1993(3)
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