浅论高压线路污闪防范措施

2013-08-15 00:48:59宋旭波
科学之友 2013年12期
关键词:污秽闪络绝缘子

宋旭波

(首钢长治钢铁有限公司动力厂,山西 长治 046031)

浅论高压线路污闪防范措施

宋旭波

(首钢长治钢铁有限公司动力厂,山西 长治 046031)

高压线路产生污闪的危害极大,高压线路故障原因中由于污闪产生的故障占相当大的比例。由于历史原因和传统处理方法,污闪危害治而不止,对输供电可靠性产生了不利的影响。以下从污闪产生的原因和危害进行分析,论述了污闪对输供电可靠性和安全性的影响。通过高科技的应用,污闪的防范措施越来越先进,其造成的线路故障越来越少,对输供电可靠性的影响也越来越小。

高压线路;污闪;措施

1 高压线路污闪形成的原因和危害

绝缘子在长期运行中,大气中的尘埃微粒沉积到其表面形成污秽层,在干燥气候时,污秽层电阻很大,绝缘性能不会降低,但在雾、露、小雨、雪等气象条件下,污秽层中的电解质湿润后,使表面电导率增加,绝缘性能下降,而其中的灰分等保持水分,促进污秽层进一步受潮,从而溶解更多的电解质,造成绝缘子湿润表面的闪络放电,简称污闪。绝缘子污闪放电的显著特点是闪络电压低,可能低到10 kV及以下。标准绝缘子在干燥清洁状态下每片的闪络电压平均为75 kV,在潮湿状态下也有 45 kV,污秽绝缘子的沿面放电过程与清洁表面完全不同,不再是一种单纯的空气间隙的击穿现象,而是一种与电、热、化学因素有关的污秽表面气体电离、表面层发热和烘干,以及局部电弧发生、发展的热动力平衡过程。宏观上可将污闪放电过程分为四个阶段,即绝缘子表面的积污、污秽层的湿润、形成干带、局部放电的产生和发展并导致沿面闪络。因此污闪的三要素是,绝缘子表面积污、污秽层湿润和电压作用。污闪形成的原因大致分为两类,一类是自然型污秽原因,另一类是工农业污秽原因。

污闪严重影响电力系统的安全运行。污闪已成为高压和超高压电工设备选择外绝缘水平的主要依据。

1.1 与地域气候有关

污闪的形成与季节,气候和地域情况有关。不同地区,不同季节,同一季节的不同气候都对污闪的形成起重要作用。据相关资料统计显示,深圳电网26次污闪事故造成的跳闸中98 %发生在每年的10月到次年的4月,因为这段时期内,受亚热带海洋气候的影响,遇到冷空气时会发生强烈的雨雾天气,形成大雾,大雨,这样的持续性恶劣气候湿度大,使绝缘子表面污秽加重,对绝缘子极易造成绝缘性能的下降甚至发生污闪事故。另据统计,深圳市沿海地区的污闪事故率大大高于城市其他地区,这是因为沿海地区潮湿,盐分大,这些结晶极容易附着在线路绝缘子表面造成线路污闪。

1.2 污闪与当地工农业发展情况有关

污闪发生情况:①20世纪 80年代以前:多发生在东北工业基地辽宁鞍山,吉林江北明显。②20世纪 80年代以后:东南沿海,西部新兴工业基地逐年增多。③21世纪:波及全国,包括东北、中南、西南、西北,并向内地扩散。

以深圳电网为例,20世纪90年代随著全市工业布局展开,大工业区污闪次数高居不下。2000年以后,该市工农业进入现代化建设新时期,污闪面积扩大至东部、西部、中产地区电网。可见污闪的产生与工农业发展,尤其是这种发展带来的空气污染有重要关系。从节能和环保角度来讲,污闪发生率也从一个侧面反应了一个地区,一个季节的空气污染程度。

2 高压线路污闪防范措施

2.1 正确划分地区污秽等级

多次污闪事故证明,正确划分污秽等级,合理调整设备爬电距离是防污闪的根本措施。用大气质量指数P估算盐密SDD法。

绝缘子表面盐密值SDD与大气质量指数P之经验公式为SDD=-0.015+0.0806 P。式中:SDD为绝缘子表面盐密值(mg/cm2);P为大气质量指数,采用环保部门提供的冬季大气污染浓度测量数据求得。也可以采用积污期现场实测的 SO2、NOX、TSP值,即每月测5~7 d,连续测3个月的平均值来计算。

2.2 应用高科技术实现防污

防止污闪和提高污闪电压的措施有:①定期清扫和用水冲洗绝缘子和绝缘套管。绝缘子的清洗。在防污的措施中,绝缘子的定期清扫是一个经常性工作。主要有停电或带电清扫、带电或停电水冲洗的方式。带电水冲洗是国内外常用的绝缘子清洗法。②选择绝缘子,改进绝缘子结构使刮风、下雨时能自行清扫。硅橡胶合成绝缘子因其优异的憎水性和憎水迁移特性而具有很强的耐污闪性能。在上述华东、华中、西北、山东、福建等地电网,瓷绝缘子大面积污闪时,运行于中等及重污秽地区的全部20多万支合成绝缘子无一闪络。③增大泄漏距离,选取合理的泄漏比矩(每千伏工作线电压需要的泄漏距离)。对线路绝缘来讲,调整比距如新架线路可以在设计绝缘配合上进行,如旧线路改造可在调整爬距时进行,即增加绝缘子的片数或换用耐污型的绝缘子。还有一办法就是改成V型串,这样绝缘子串本身倾斜悬挂就可提高其耐污性,而且还可以在原有杆塔的尺寸下增加串长。④给绝缘表面上半导体釉或涂硅油等憎水材料。憎水性涂料作为空气污染地区外绝缘免于污闪的一种措施,天津某局在80 %的变电站和60 %的输线电路上使用了RTV涂料,有效防止了污闪事故的发生。⑤尽量使高压输电线路避开污秽区,避免在污秽区建高压变电所。

3 结束语

污闪事故防范措施还有很多,合成绝缘子的应用和绝缘子的清洗是最普遍,也是最有效的防护措施。但是,无论应用什么措施,采取多么高科技的办法,污闪这一电力故障都不可能长期消失,相反,随着工农业发展,空气污染日益加重,雾霾天气越来越多,污闪事故也会呈现时起时伏的状态。保护环境,和谐工农业发展才是防治污闪的根本办法。

Shallow Theory of High Voltage Line Measures to Prevent Pollution Flashover

Song Xubo

High-voltage lines produce great harm of pollution flashover, high-voltage lines in the cause of the problem due to pollution flashover failure accounted for a large proportion of the. Due to historical reasons and the traditional processing method, flashing harm rather than cure, has adverse effect on the lose of power supply reliability. The following from the causes of pollution flashover and harm were analyzed, and discussed the process of flashing on the influence of the power supply reliability and security. Through the application of high-tech, measures to prevent pollution flashover of more and more advanced, the line fault caused by less and less, to lose the impact of the power supply reliability is becoming more and more small.

high-voltage lines; pollution flashover; measures

TM 723

A

1000-8136(2013)24-0037-02

(编辑:李敏)

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