输电线路重污区防污闪措施和效果

陈美权，王长征，王世祥

马鞍山供电公司输电中心，安徽马鞍山，243000

安徽省马鞍山市是一座以钢铁冶炼产业链为主的城市，一些工业区厂矿以及马钢钢渣和灰渣处理区造成局部大气环境污染严重，空气中漂浮大量的含硫和金属颗粒尘埃，这些尘埃由于含硫和金属导电颗粒，粘性较强，集附在绝缘子上不能自然脱落(风吹、雨水冲刷)，在较短时间内就能集附到危急线路安全运行的厚度，对电网安全构成重大威胁。近年来，马鞍山供电公司在线路防污闪方面做了大量的工作，在重污区采取了选点取样监测、缩短调爬周期、将合成和玻璃绝缘子更换为双伞防污瓷绝缘子、在绝缘子上喷涂RTV涂料、清扫等一系列措施，有效地防治了污闪事故。

1 绝缘子发生污闪的机理

附有污秽的绝缘子受潮，含在污秽层中的可溶性物质逐渐溶解于水，成为电解质，在绝缘子表面形成一层薄薄的导电液膜，这层液膜的导电率取决于污秽物质的化学成分和润湿的程度。在电场力的作用下，污层流过的泄露电流产生热量，使水分蒸发，在电流密度较大的部位形成干燥带。当干燥带部位场强超过一定数值时，产生辉光放电，使干燥带扩大。如果污秽严重或绝缘子的爬距较小，局部电弧迅速向对方电极发展，直至贯穿两极，导致闪络事故的发生。因此，污秽的性质和污秽的程度、绝缘子表面湿润的方式、泄漏比距的大小是绝缘子产生污闪事故的关键因素[1-2]。

2 输电线路绝缘子所处运行环境的污闪事故分析

由于部分线路在重污区长期运行，绝缘子积污严重，在空气湿度大的时间段里，多次发生玻璃绝缘子因污秽受潮放电造成绝缘子集中自爆，合成绝缘子发生放电击穿、伞裙电腐蚀开裂等故障。

近年来，马鞍山市绝缘子故障已发生4起，均与污秽受潮放电有关。

(1)2006年12月25日22点50分许，220 kV西刘2831线路故障跳闸，重合不成功。故障时为大雾天气，能见度小于20 m。该处线路配置对应污区为Ⅲ级，其外绝缘配置未按照污区环境变化而及时更新采取必要的防范措施。

(2)2008年6月17日17点27分47秒，220 kV当恒4836线路C相跳闸，重合成功；17点38分21秒，当恒4836线C相再次跳闸，重合成功。故障时为小雨天气，巡视发现故障发生在线路处于马钢厂区的79#塔处，事故原因为线路下有大型自卸车倾倒高温炼钢灰渣，与地面积水接触后产生大量含金属颗粒的水蒸汽，形成巨大的热灰球，将本已积污严重的绝缘子串包围。

(3)2010年6月，在登杆检查中发现220 kV上恒4815/4816线路处于马钢厂区6#塔合成绝缘子伞裙部分被击穿烧坏，进行了及时更换未引起线路跳闸事故，该塔合成绝缘子运行不到2年。

(4)2009年底和2010年7月，在马钢厂区段发生玻璃绝缘子连续自爆现象，严重的在220 kV万临4811线路2#塔耐张串20片中破碎8片。

3 防止污闪事故的措施

3．1 合理选择输电线路外绝缘配置

泄漏比距是直接与工频闪络故障率有关的主要参数，闪络率与泄漏比距是指数关系。对不同的污秽程度，必须采取相应的泄漏比距。在污秽区，不按标准规定采用泄露比距，或按一般地区正常绝缘配置，都会导致污闪发生进而故障跳闸。多年现场运行经验证明，增加泄漏比距，即相应减少沿绝缘子表面的工作电压梯度，可以降低污闪事故率。在绝缘比距配置上，应综合考虑安全、基建投资和运行费用。

(1)新建和改建的输电工程外绝缘爬距的配置，应根据最新版污区分布图确定的污秽等级和现场实际运行环境，选择合理的外绝缘爬距。

(2)运行中的输电线路外绝缘爬距的配置，应依据线路历年积累的盐密值、污区分布图和实际运行状况，采取更换防污型绝缘子、加装辅助伞裙和整串绝缘子增加个数等措施。

3．2 认真做好污区分布图绘制工作

绘制污区分布图时，要合理准确选择盐密测试点，为新建工程设计提供科学依据。

(1)认真编写电网污区分布图修订说明，调查供电区域的污染源种类和分布情况，绘制污染源分布图，并注明区域内各种典型的工业污染源、公路、铁路与电力设备的相对位置和历年积累的盐密值。

(2)收集本地区有关气象参数，绘制气象分布图，并用文字、图表等予以说明。

(3)根据盐密测量情况，绘制盐密测量图，同时在图中标出污染源位置，在线路图上注明区内污闪故障点。

3．3 采用综合措施，提高重污区设备抗污闪能力

(1)新建线路的直线塔要采用合成绝缘子，但由于线路在重污区运行，需缩短轮换周期，特殊情况下可采用瓷质双伞防污绝缘子。

(2)耐张塔采用瓷质双伞防污绝缘子，因为它有爬距长、头部不易击穿、不易老化掉串、耐振性能好、表面不易集污、污秽易被雨水冲刷掉等特性。但由于无自爆性能，需按周期开展测零工作。

(3)对于老旧线路杆塔，头部距离无法调整，无法用增加绝缘子片来调整爬电距离，故应采用辅助伞裙、更换瓷质双伞防污绝缘子或采用RTV涂料。

3．4 认真做好绝缘子的盐密测量工作

盐密是划分污秽等级的基础数据之一，是确定线路清扫周期的重要依据。

(1)合理选择盐密测量点。对于110 kV以上输电线路，按照安徽省电力科学研究院要求，在近郊、市郊地区5～10 km选择1个测量点，重污区和污秽成分复杂的地段应适当增加测量点。

(2)重污区盐密测量取样应选择运行中的绝缘子，如果受条件限制，可在运行设备附近挂设，对测量的结果要进行修定。

(3)每年年初由运行单位对盐密监测点绝缘子进行盐密测量。

3．5 做好绝缘子的清扫工作

对运行绝缘子开展清扫工作是挖掘设备绝缘裕度、防止污闪的一个重要手段。人工清扫简单易行，效果直观，故一直沿用至今。

(1)根据绝缘子最大盐密值确定清扫的线路区段。如盐密值超过绝缘子绝缘爬距控制的盐密指标时，应进行清扫。

(2)对于运行多年或在重污染地段内的线路绝缘子，在线路杆上清扫不净时，应采取落地清扫或更换绝缘子。

3．6 加强绝缘子的质量管理

绝缘子质量管理是降低污闪事故的重要环节。由于瓷质绝缘子质量和积污等产生零值，绝缘水平降低便会发生闪络，因此，必须加强绝缘子的质量管理和监督，开展带电测零等工作。

(1)绝缘子的爬距设计、产品鉴定、订货运输均应按部颁《绝缘子质量全过程管理规定》要求进行。

(2)绝缘子安装前，应进行外观检查，逐个进行绝缘测定。

(3)新投运的线路使用一二年后应进行瓷质绝缘子测零普查，对零值和老化绝缘子要及时更换。

4 结束语

防污闪技术工作应跟上客观环境的变化，及时认识到污闪由个别到局部，由局部向大面积发展的可能。污闪事故是绝缘介质在正常运行状态下，由于温度、湿度、大气压力、污秽程度和污秽物的性质等多种原因造成泄漏比距不足而引发的。

参考文献：

[1]张玲，刘如星.输电线路绝缘子污闪的机理[J].电力学报，1999，14(2)：87-90

[2]卞玉萍，康宇斌.直流输电线路污闪特性分析及防范措施[J].华北电力技术，2011(2)：45-48