电厂升压站的防污闪问题的运行管理探讨

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  摘要:进入21世纪,伴随着城乡工业的迅速发展,电厂高压输变电设备的大幅度增加,污闪事故在电厂升压站的也常有发生,给电厂的安全、经济、可靠运行造成严重影响,必须加强电厂升压站的防污闪运行管理。文章概括介绍了污闪放电的简单机理,对污闪放电的影响因素进行总结归纳,对目前国内外采用的防污闪方法从实施难度、投资费用及效果等各方面进行综合比较,并结合我国电厂所处的环境及特点,对防污闪这一综合性管理问题提出意见和建议,同时提倡各电厂及其他行业要不断强化科学治理三废,保持环境良好。
  关键词:升压站;绝缘子;污闪
  0. 引言
  据记载,世界上最早发生的一次电力污闪事故是1907年意大利沿海附近的一条25kV交流输电线路的污闪事故,而我国东部沿海工业较发达地区50年代相继出现了污闪事故。80年代随着城乡工业的迅速发展,环境污染日益严重。进入21世纪,伴随着高压输变电设备的大幅度增加,以及500kV输变电系统的相继投用,全国污闪事故明显上升。同样污闪事故在电厂升压站的也常有发生,给电厂的安全、经济、可靠运行造成严重影响,必须加强电厂升压站的防污闪管理。
  1. 污闪放电的简单机理
  绝缘子污闪放电的显著特点是闪络电压低,标准绝缘子每片清洁干闪电压平均有75kV,湿闪也有45kV,而在潮湿脏污的状态下可能低到10kV及以下。电厂开关站输变电设备长期遭受工业污秽和自然污秽的污染,在干燥条件下,污秽尘埃的电阻很大,绝缘性能不会降低,但是在雾、露、毛毛细雨等空气湿度大的条件下,绝缘子表面污秽层将被湿润,在电压作用下表面电导和泄露电流将大大增加,从而导致绝缘子沿面污闪放电。
  虽然到目前为止,沿面污闪放电的机理有不同的看法和认识,但是大都认为,污秽绝缘子的沿面放电不是一种空气间隙击穿,而是一種局部电弧的逐步延伸,是电、热、化学混为议题的气体和局部电弧发生、发展的热动力平衡复杂的变化过程。
  宏观上可将污闪放电分为四个阶段,即:绝缘子表面的积污、污秽层的湿润、局部放电的产生和发展并导致沿面闪络。
  2. 污闪放电的影响因素分析
  通过对污闪发电简单机理的分析,显然造成污闪的要素有三个,即绝缘子表面积污、污秽层湿润、作用电压。
  进一步分析影响绝缘子污闪的因素很多,如污秽种类、污秽程度、湿润特征、地理环境、气象参数、绝缘子形状、安装方式和承受的电压、频率的不同都是直接或间接影响污闪事故。
  3. 电厂升压站防污闪运行管理的方法讨论
  从污闪放电的影响因素可以看出,造成污闪发电的因素很多,也很复杂,它和设备本身的抗污能力,当时的气象条件、环境的污染状况、设备运行管理水平,以及设备的设计思路、设备的制造、施工水平等诸多因素有关。电厂升压站的防污闪问题是一个综合治理的问题。
  3.1. 防污闪方法比较
  国内外电力系统总结多年防污闪的方法,主要是加强绝缘,加强清扫和涂刷防污材料,即简称为“爬扫涂”,这是数十年经验的总结,它们各有优缺点,即使同一种方法,也由于采用的工具、涂料的资料或是技术水平的差异,效果也就不一样,而且这些方法也不是静止不变的。随着认识的提高和科技的发展,也要不断向前发展。表3—1将国内外防污闪的主要方法进行比较:
  3.2. 防污闪运行管理
  通过对国内外防污闪的主要方法汇总比较,考虑我国电力系统的实际情况,电厂升压站的作用电压不是由电厂控制的,对此暂不作详细描述,主要结合国内电厂升压站的类型和特点,同时从实施难度、投资费用及效果评价等情况考虑,对防污闪管理的选择和建议进行讨论。
  加强电厂升压站防污闪管理,在规划电厂选址时,尽量考虑避开绕过污区;设备选型采用装在户内GIS设备,加装通风和吸潮装置。绝缘子采用光滑、不易积污,空气动力型绝缘子,可考虑涂RTV长效防污涂料。
  电厂运行过程中,重视对升压站绝缘子清除污秽工作,根据所处区域的不同污秽标准要求制定绝缘子定期清扫制度,结合升压站年检实施,使其恢复原有的绝缘水平。为使绝缘子在污闪季节积污量最小,充分发挥清扫作用,提高清扫效果,掌握合理的清扫顺序。建议根据各电厂升压站的特点,利用人工停电清扫、带电清扫、机械带电清扫、带电气吹和悬式绝缘子落地清扫等方法,保持绝缘子的清洁和绝缘水平良好。对于带电清扫绝缘子工作,必须将安全问题放在首位,特别是超高压500kV以上的设备,因为电压高、设备大、水冲的距离远,安全问题必须慎之又慎。
  另外,对于污闪因素及防污闪管理的综合分析,可以看出电厂升压站所处的环境对于污闪影响尤为突出,结合我国目前国家的环保政策,各行各业都必须重视污源治理,加强科学治理三废,关注环境保护。
  4. 结束语
  近二十年来,随着我国经济水平的不断发展,电力需求日益增大,大型电厂及超高压设备的日益增多,为确保电厂的安全、经济、可靠运行,电厂升压站的防污闪管理问题显得尤为重要。目前,我国绝缘子已处于较高水平,设备的绝缘水平和施工水平更加可靠和规范,电厂必须建立绝缘子的定期清扫制度,充分利用表格先进的带电清扫设备,保持绝缘子良好的清洁度和绝缘水平,不断强化科学治理三废,保持升压站周边环境良好,将设备的污闪问题控制在最小化。
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