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【摘 要】输电线路在运行过程中,由于空气中的尘土、工业中废气、工业烟尘等等各种微粒或者鸟粪都会堆积在绝缘子外表面而形成污秽层,严重时可能会导致绝缘子发生污闪事故。所以,对分析和了解影响绝缘予污闪放电的因素,寻求防止污闪发生的管理和技术措施,最大限度的减少污闪事故的发生具有十分重要的意义。
1、引言
电力系统中造成污闪的原因很复杂,因此具体的防污措施应和输电线路设备本身的抗污能力、当地的气象条件、环境的污染情况、现场运行管理水平及施工水平等多方面因素结合起来,综合防治污闪问题。
2、输电线路污闪的主要原因
随着国家经济的不断发展,电路的建设规模也在逐渐扩大,而污闪的事故也随着这种发展而逐渐频繁,严重影响了电网的安全运行,并对国家和人民的财产安全造成了极大的损失。从近年来的线路绝缘子污染状况来看,大致可将其分为一下四种类型:
2.1绝缘子本身的结构及质量问题。绝缘子的结构、爬距等与其污闪电压相关,爬距的增加会导致污闪电压的增加,而绝缘子的形状、结构和质量直接关系到绝缘子的防污能力。常见的绝缘子本身问题有材质问题、形状设计问题、外部表面不够光滑等等情况。
2.2气候及地理问题。绝缘子污闪问题中有一类较为严重的类型,即覆冰、覆雪影响,当绝缘子在提前受到污染后,覆冰和覆雪会对污闪电压形成影响,虽然其融化后对于耐受电压无过大影响。但空气污染是目前不容忽视的问题,冰雪在空气中已经受到了污染,再冻结在绝缘子上时,会导致绝缘子耐受电压大幅降低。而且一些过于潮湿的地区,大气污染如果较为严重,也会对绝缘子形成严重的污闪影响。
2.3大气污染导致的酸雨等问题。随着全球污染的不断加剧,酸雨、酸雾等现象频繁发生,在这种情况下,大气中的酸性污物增加,酸性污物会导致电导率随PH的降低而增加,大大降低了绝缘子的闪络电压。这实际上就是变相的降低了绝缘子的绝缘能力和耐受电压。
2.4鸟粪、垃圾等的污染问题。鸟粪是线杆绝缘子上最为常见的一种污闪问题,由于在污染后很容易形成短路现象,从而导致绝缘子在正常电压下工作还会产生污闪事故,但鸟粪也是上述几类形成污染的因素中最不可控的一种,但其影响也是最为严重的,且突发性较强。另一类就是线杆附近的垃圾堆积造成的绝缘子污闪,类似于鸟粪污染的状况,但可以通过严格的规范来进行控制。
3、防止污闪故障措施
污闪故障波及面广且时间较长,有时造成几十条线路污闪停电。解决防污问题十分严峻,为防止任何一条输电线路的绝缘子在受潮或雷击时不发生掉串事故,造成大面积停电,一般可根据本地区的运行经验,采取以下防污闪措施。
3.1确定线路的污秽期和污秽等级。根据历年记载线路发生污闪的时间和绝缘子的等值盐密测量结果,确定本地区电力线路的污秽季节或月份和污秽等级,这样可在污秽季节到来之前完成防污工作,同时对新建或大修改建的线路提供防污闪数据。
3.2定期清扫绝缘子。对线路进行定期清扫或清洗。在污闪或污秽季节到来之前,定期对瓷绝缘子表面的污秽物进行清扫或清洗。污秽严重地区至少半年清扫或清洗一次。事实证明,清扫或清洗仅仅是一种辅助手段,而且每清扫或清洗一次,都要用大量的停电时间,电量损失巨大,因此关键还是要从硬件上达到防污闪的要求。
3.3选用合适的绝缘子。目前常用的悬式瓷绝缘子型式有普通型、流线型(草帽型)、钟罩犁和双伞型等。绝缘子的形状影响积污量。空气流动速度和绝缘子外形,决定了绝缘子附近的气流特性。在不会形成涡流的光滑表面上积污量少,相反在容易形成涡流和湍流以及使气流速度降低的部位有利于污秽的沉积。有关实践证明,我国通用的双伞性防污绝缘子因具有光滑而倾斜的裙边,涡流区小,积污量较小;而钟罩型耐污绝缘子积污较快,防污效果差。
3.4增加绝缘子串的单位泄漏比距。根据高压开关站电气设备在线监测数据显示,绝缘子表面泄漏电流越大,污闪越严重,例如可以把避雷器的泄漏电流值与正常值进行比较。而泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比,因此可以增加绝缘子片数或改为耐污绝缘子来增加绝缘子串的单位泄漏比距。
3.5采用憎水性涂料。憎水性涂料是一种具有粘附性和拒水性油料。将它涂在绝缘子表面,当污秽物落在其上面,便被涂料包围形成一个个孤立的细小微粒,因为这些枵秽物的微粒外面包裹了一层拒水性涂料,故使里面的污秽物质不易吸潮,即使吸潮后也是一个个孤立的微粒,而不能形成片状水膜的导电通路。例如涂试防污闪硅油、硅脂或长效防污闪涂料,增强绝缘子表面憎水防潮性能,扼制绝缘子的泄漏电流,对有表面放电或电晕现象严熏的绝缘子和绝缘套管,涂长效防污涂料,达到提高设备防污闪能力,从而可以避免污闪发生。
3.6调爬。经过多次的大面积污闪后,通过分析研究,我们在部分线路上采取了调爬的补救措施,在原绝缘子串的基础上增加l~2片绝缘子。即增大绝缘子表面的泄漏距离,限制泄漏电流,提高闪络电压。需要指出的是,调爬时不能出现遗漏,如跳线绝缘子串。根据运行经验证明,调爬是解决污闪的最彻底的手段,若再辅以清扫等其他措施,污闪的发生机率将会大大降低。需要注意的是调爬后,带电导线对杆塔最小空气间隙的调整、带电导线对下横担距离的调整以及调爬后对风偏的校验等。
3.7选择合适的环境进行架设并注重环境问题。上述对于绝缘子的污闪形成因素有一定的介绍,这类因素通过简单的绝缘子处理和调整很难做到完全避免,因此在具体的线路架设过程中可以通过环境考察来尽可能的规避外界的影响。另外需要建议相关机构加大环境保护力度,酸雨、酸雾等的形成不但对绝缘子的污闪有形成作用,也会对社会环境和人们的生活造成一定的影响,因此无论出于社会保护或者供电线路的保护,都应当加强这方面的管理力度。其次,在高压供电线路的维护中,应当建立专门的线路维护队伍,刘于一些鸟巢处理、线路周围的垃圾堆放、线路监测等问题的管理力度加大,提前发现输电线路的污闪隐患,从而有效的控制绝缘子污闪情况的发生。
5、建议
输电线路的防污工作是一项长期的工作,需要有效加强监察、检查、测试,定期修编所辖设备污秽等级,按修编的污区分布指导防污工作,在大雾期间,要尽量保持全方式运行,尽量减少室外高压电气运行设备的倒闸操作,及时将断路器控制箱、端子箱柜门关实,定期测试机构箱、端子箱加热器及其控制回路,发现故障后立即处理或更换。在工业粉层大的地区,为防止劣质或零值绝缘子在污闪或雷击时发生掉串事故,工厂中也可把几种防污技术措施同时综合实施,在雾湿天气发生以后及时抄录高压开关站电气设备在线监测数据,如避雷器的泄漏电流值,与正常值进行比较,做到设备缺陷和事故隐患及时发现、及时处理。对表面放电或电晕现象严重的绝缘子和主绝缘套管,要做好详细记录,以便于天气好转时落实绝缘子清扫、涂长效防污涂料、加装(更换)硅橡胶伞裙或更换防污闪绝缘子等措施,提高设备防污闪能力。值班生产调度及运行负责人应针对天气和运行方式向生产岗位详细交待注意事项。值班负责人应根据自身专业特点,结合雾湿天气及运行方式,做好较全面的反事故处理预案。污秽即清扫,避免污垢盐尘积累;这项工作虽然工程量大,但对污水、鸟粪等的防污效果较好;尽早联系上级调度部门,设备停役,涂试防污闪硅油、硅脂或长效防污闪涂料,监督检查施工单位的涂试质量、不留死角,以提高设备污闪电压,增强绝缘子表面憎水防潮性能,以扼制绝缘子的泄漏电流。
1、引言
电力系统中造成污闪的原因很复杂,因此具体的防污措施应和输电线路设备本身的抗污能力、当地的气象条件、环境的污染情况、现场运行管理水平及施工水平等多方面因素结合起来,综合防治污闪问题。
2、输电线路污闪的主要原因
随着国家经济的不断发展,电路的建设规模也在逐渐扩大,而污闪的事故也随着这种发展而逐渐频繁,严重影响了电网的安全运行,并对国家和人民的财产安全造成了极大的损失。从近年来的线路绝缘子污染状况来看,大致可将其分为一下四种类型:
2.1绝缘子本身的结构及质量问题。绝缘子的结构、爬距等与其污闪电压相关,爬距的增加会导致污闪电压的增加,而绝缘子的形状、结构和质量直接关系到绝缘子的防污能力。常见的绝缘子本身问题有材质问题、形状设计问题、外部表面不够光滑等等情况。
2.2气候及地理问题。绝缘子污闪问题中有一类较为严重的类型,即覆冰、覆雪影响,当绝缘子在提前受到污染后,覆冰和覆雪会对污闪电压形成影响,虽然其融化后对于耐受电压无过大影响。但空气污染是目前不容忽视的问题,冰雪在空气中已经受到了污染,再冻结在绝缘子上时,会导致绝缘子耐受电压大幅降低。而且一些过于潮湿的地区,大气污染如果较为严重,也会对绝缘子形成严重的污闪影响。
2.3大气污染导致的酸雨等问题。随着全球污染的不断加剧,酸雨、酸雾等现象频繁发生,在这种情况下,大气中的酸性污物增加,酸性污物会导致电导率随PH的降低而增加,大大降低了绝缘子的闪络电压。这实际上就是变相的降低了绝缘子的绝缘能力和耐受电压。
2.4鸟粪、垃圾等的污染问题。鸟粪是线杆绝缘子上最为常见的一种污闪问题,由于在污染后很容易形成短路现象,从而导致绝缘子在正常电压下工作还会产生污闪事故,但鸟粪也是上述几类形成污染的因素中最不可控的一种,但其影响也是最为严重的,且突发性较强。另一类就是线杆附近的垃圾堆积造成的绝缘子污闪,类似于鸟粪污染的状况,但可以通过严格的规范来进行控制。
3、防止污闪故障措施
污闪故障波及面广且时间较长,有时造成几十条线路污闪停电。解决防污问题十分严峻,为防止任何一条输电线路的绝缘子在受潮或雷击时不发生掉串事故,造成大面积停电,一般可根据本地区的运行经验,采取以下防污闪措施。
3.1确定线路的污秽期和污秽等级。根据历年记载线路发生污闪的时间和绝缘子的等值盐密测量结果,确定本地区电力线路的污秽季节或月份和污秽等级,这样可在污秽季节到来之前完成防污工作,同时对新建或大修改建的线路提供防污闪数据。
3.2定期清扫绝缘子。对线路进行定期清扫或清洗。在污闪或污秽季节到来之前,定期对瓷绝缘子表面的污秽物进行清扫或清洗。污秽严重地区至少半年清扫或清洗一次。事实证明,清扫或清洗仅仅是一种辅助手段,而且每清扫或清洗一次,都要用大量的停电时间,电量损失巨大,因此关键还是要从硬件上达到防污闪的要求。
3.3选用合适的绝缘子。目前常用的悬式瓷绝缘子型式有普通型、流线型(草帽型)、钟罩犁和双伞型等。绝缘子的形状影响积污量。空气流动速度和绝缘子外形,决定了绝缘子附近的气流特性。在不会形成涡流的光滑表面上积污量少,相反在容易形成涡流和湍流以及使气流速度降低的部位有利于污秽的沉积。有关实践证明,我国通用的双伞性防污绝缘子因具有光滑而倾斜的裙边,涡流区小,积污量较小;而钟罩型耐污绝缘子积污较快,防污效果差。
3.4增加绝缘子串的单位泄漏比距。根据高压开关站电气设备在线监测数据显示,绝缘子表面泄漏电流越大,污闪越严重,例如可以把避雷器的泄漏电流值与正常值进行比较。而泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比,因此可以增加绝缘子片数或改为耐污绝缘子来增加绝缘子串的单位泄漏比距。
3.5采用憎水性涂料。憎水性涂料是一种具有粘附性和拒水性油料。将它涂在绝缘子表面,当污秽物落在其上面,便被涂料包围形成一个个孤立的细小微粒,因为这些枵秽物的微粒外面包裹了一层拒水性涂料,故使里面的污秽物质不易吸潮,即使吸潮后也是一个个孤立的微粒,而不能形成片状水膜的导电通路。例如涂试防污闪硅油、硅脂或长效防污闪涂料,增强绝缘子表面憎水防潮性能,扼制绝缘子的泄漏电流,对有表面放电或电晕现象严熏的绝缘子和绝缘套管,涂长效防污涂料,达到提高设备防污闪能力,从而可以避免污闪发生。
3.6调爬。经过多次的大面积污闪后,通过分析研究,我们在部分线路上采取了调爬的补救措施,在原绝缘子串的基础上增加l~2片绝缘子。即增大绝缘子表面的泄漏距离,限制泄漏电流,提高闪络电压。需要指出的是,调爬时不能出现遗漏,如跳线绝缘子串。根据运行经验证明,调爬是解决污闪的最彻底的手段,若再辅以清扫等其他措施,污闪的发生机率将会大大降低。需要注意的是调爬后,带电导线对杆塔最小空气间隙的调整、带电导线对下横担距离的调整以及调爬后对风偏的校验等。
3.7选择合适的环境进行架设并注重环境问题。上述对于绝缘子的污闪形成因素有一定的介绍,这类因素通过简单的绝缘子处理和调整很难做到完全避免,因此在具体的线路架设过程中可以通过环境考察来尽可能的规避外界的影响。另外需要建议相关机构加大环境保护力度,酸雨、酸雾等的形成不但对绝缘子的污闪有形成作用,也会对社会环境和人们的生活造成一定的影响,因此无论出于社会保护或者供电线路的保护,都应当加强这方面的管理力度。其次,在高压供电线路的维护中,应当建立专门的线路维护队伍,刘于一些鸟巢处理、线路周围的垃圾堆放、线路监测等问题的管理力度加大,提前发现输电线路的污闪隐患,从而有效的控制绝缘子污闪情况的发生。
5、建议
输电线路的防污工作是一项长期的工作,需要有效加强监察、检查、测试,定期修编所辖设备污秽等级,按修编的污区分布指导防污工作,在大雾期间,要尽量保持全方式运行,尽量减少室外高压电气运行设备的倒闸操作,及时将断路器控制箱、端子箱柜门关实,定期测试机构箱、端子箱加热器及其控制回路,发现故障后立即处理或更换。在工业粉层大的地区,为防止劣质或零值绝缘子在污闪或雷击时发生掉串事故,工厂中也可把几种防污技术措施同时综合实施,在雾湿天气发生以后及时抄录高压开关站电气设备在线监测数据,如避雷器的泄漏电流值,与正常值进行比较,做到设备缺陷和事故隐患及时发现、及时处理。对表面放电或电晕现象严重的绝缘子和主绝缘套管,要做好详细记录,以便于天气好转时落实绝缘子清扫、涂长效防污涂料、加装(更换)硅橡胶伞裙或更换防污闪绝缘子等措施,提高设备防污闪能力。值班生产调度及运行负责人应针对天气和运行方式向生产岗位详细交待注意事项。值班负责人应根据自身专业特点,结合雾湿天气及运行方式,做好较全面的反事故处理预案。污秽即清扫,避免污垢盐尘积累;这项工作虽然工程量大,但对污水、鸟粪等的防污效果较好;尽早联系上级调度部门,设备停役,涂试防污闪硅油、硅脂或长效防污闪涂料,监督检查施工单位的涂试质量、不留死角,以提高设备污闪电压,增强绝缘子表面憎水防潮性能,以扼制绝缘子的泄漏电流。