高压输变电设备污闪防范措施

明亮

摘要：我国输变电设备防污闪工作取得了很大进展。各地不同程度地调整了输变电设备的爬电距离，相继绘制完成了电力系统污区分布图并得到执行，全国防污闪工作逐渐步入了规范化的轨道。正是由于这些工作的开展，才使得我国在多次周期性的污闪事故中未造成重大经济损失和社会影响。

关键词：高压输变电设备;污闪防范措施

前言：

地区气温一直相对较高，出现了冬季较为反常的微南风，导致海上水汽侵入内地，遭遇少见的海雾天气侵袭，能见度不足10 m。由于部分绝缘子设备绝缘配置低.在含盐份较高的海雾影响下造成220 kV马李线跳闸。乳山市区多条1 10 kV和35 kV线路跳闸等大面积污闪事故。

一、大面积污闪事故的主要特点

自20世纪90年代以来，东北、西北、华北、华中、华东和华南都相继发生过大面积污闪事故，其主要特点和原因可归纳为部分线路绝缘配置偏低、天气恶劣、大环境污染降低了外绝缘强度、清扫质量不高。不同时间和地点发生污闪的设备也有很大差别。大面积污闪事故，输电线路主要发生在悬垂串上。变电设备故障多发生在母线、隔离开关、阻波器等支柱绝缘子上，或未涂RTv和未安装增爬裙或未及时进行水冲洗的设备上。大面积污闪事故中辽沈地区主要集中在I一Ⅱ级污区;华北、河南主要分布在Ⅱ～Ⅲ级污区;京津唐、河北、河南和辽宁电网凡全线使用复合绝缘子的线路几乎都没有发生污闪。线路污闪与污闪比较耐张串较多。变电设备的污闪主要发生在支柱绝缘子上（占闪络总数的78.O%）特别是重污区双联支柱绝缘子。设备发生污闪.将严重影响电力系统安全运行，且在设备污闪时，重合闸成功率很低，往往造成大面积停电。污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备损坏，使停电时间延长。这种大面积、长时间的停电给工农业生产和人民生活带来的危害是相当严重的，因此，防止电力设备发生污闪已成为保证电力系统安全生产的重要工作。根据污秽等级选择合适的爬电距离，适当提高爬电距离能够从根本上提高设备防污闪能力，而根据盐密指导进行绝缘表面积污清扫是设备运行后防污闪的积极措施。引起设备污闪的主要污秽来源是尘土、鸟粪类自然污秽和烟尘、废气等工业污秽。由于秋冬季空气干燥，空气中浮尘较多。在潮湿的空气里很容易发生污闪。所以污闪故障高发月份主要集中在秋冬季及夏季7月。

二、跳闸原因分析

1.绝缘子盐密值高。跳闸发生后立即组织对污闪绝缘子进行盐密测量，乳山盐密数据闪络绝缘子盐密值最大已达0.296 mg/cm。综合故障地点特征与盐密测量数据进行分析。半岛地区天气持续干旱、无有效降水，正值采暖期，空气污染严重，空气中SO、NO 和可吸人微粒含量高，绝缘子积污较快。海雾的侵袭又造成绝缘子快速积污导致绝缘子表面盐密值高。

2.气象条件恶劣。事故时胶东地区普降多年未遇的海雾，雾浓度大、持续时间长。雾是从东南侧的海面上吹来的海雾，雾中盐分浓度高，加上空气质量下降，使大雾中導电粒子含量高，雾的导电率高。海雾造成湿沉降，使绝缘子快速积污。大大降低了绝缘子串的绝缘强度，造成绝缘子发生污闪。

3.绝缘配置低。输变电设备外绝缘配置水平普遍偏低，变电设备爬距偏小且未涂刷RTV涂料，线路绝缘子使用普通型瓷绝缘子抗污闪能力差。输变电设备均未进行清扫检零，零值瓷瓶导致绝缘水平进一步降低。是造成污闪的另一个原因。同样经受了大雾的考验，只有中部地区（不在沿海）的4条线路因污闪跳闸，由于事先知道了事故跳闸的原因。及早采取投入备用线路或重新投运线路等措施和大用户放假等因素，基本未造成大的影响通过分析总结出设备防污闪措施。

三、防污闪措施

3.1所有近海变电站都采取室内结构方式。室内设备与室外设备相比，平时因灰尘积污较少，海雾侵袭时室内相比室外干燥的多，绝缘子表面的现场污秽度很轻.因此基本不会发生污闪事件。部分老变电站的主变没有安装到室内，根据反事故技术措施要求就在室外主变套管出线部分都加装了绝缘护套，套管出线部分与母线相比相间距离较近，在大雾时容易引起相间闪络短路.安装绝缘护套后，有效增大了污闪电离距离。

3.2 选用耐污性能好的绝缘子。选用如玻璃绝缘子或合成绝缘子等耐污性能好的绝缘子。由于玻璃绝缘子和合成绝缘子良好的耐污性能为污秽地区的安全供电提供了可靠保证，而且无需零值检测等性能，减少线路运行维护工作量。同时，绝缘子的形状对耐污性能也有影响，通用的双伞型防污绝缘子因具有光滑而倾斜的群边，积污量较小。而钟罩型耐污绝缘子积污较快，防污效果则较差。

3.3增加绝缘子片数及增大爬电距离。规程规定了根据污秽等级选择绝缘子串所需片数的最低值，如c级污秽区110 kV电压等级的线路绝缘子采用不少于7片普通盘形绝缘子串。根据本地区污秽等级条件.将变电站室外母线支柱绝缘子采用高一电压等级的支柱绝缘子.悬垂绝缘子都在规程规定范围内110 kV 电压等级增加2片，35 kV电压等级增加1片。线路直线绝缘子都采用复合或防污绝缘子，耐张绝缘子在规程规定基础上110kV电压等级增加2片.35kV电压等级增加1片绝缘子。

3.4 及时进行绝缘子清扫。通过测定等值附盐密度（ESDD）可发现污秽绝缘子的闪络电压随ESDD增大而降低。因此在线路的运行实践中，要随着线路周围环境的变化定期测定ESDD。依据ESDD的变化，结合春秋检工作，及时安排对线路进行清扫，清除绝缘子表面的污秽物，提高闪络电压，这是目前操作简易，便于实施，并实践证明是很有效的一种措施。

3.5绝缘子表面处理。硅橡胶伞裙和RTV涂料都具有极强的憎水性，在这两种材料表面上的水分形成了水滴，污层难于湿润，不易形成连续的导电层，从而改善了组合绝缘介质的表面状况，使加有伞裙并涂刷RTV涂料后的绝缘子表面泄漏电流甚小，改善了污闪特性。同时，加装硅橡胶增爬裙可增加瓷件的爬距。这是变电所绝缘子增爬的有效措施。试验测量证明，加装伞裙和涂刷RTV涂料，绝缘子的积污量、盐密都有明显降低，抗雨闪、雾闪能力明显增强。因变电设备进行污耐压试验十分困难，因此这里推荐采用爬电比距法进行污秽设计，受设备的限制，可在设计时优先选用复合绝缘子或喷涂RTV或带电水冲洗。

3.6加装防鸟装置。针对线路容易遭鸟害的事实和由于鸟粪引起绝缘子整串闪络导致线路跳闸的教训。在线路运行维护中，除采取人为驱鸟措施外，还采取了在杆塔上加装了防鸟装置和更换大沿面绝缘子等措施，取得了良好的运行效果。（1）不同型式绝缘子爬电距离有效系数的研究。（2）不同型式绝缘子积污特性的研究。（3）复合绝缘子污秽试验方法的研究。（4）由真型试验求取不同型式绝缘子和串型的污耐压曲线。建议盐密测量图中的盐密值为输变电户外设备外绝缘在长年（一般为3～5年）测得的连续积污盐密的最大值（预期等值附盐密度）;在盐密测量图中应标出其他型式绝缘子之间的等值附盐密度的修正系数，污湿特征的描述应定量化，并引入大气质量指数的概念。

结束语：

污闪事故的防范主要取决于设备外绝缘配置（爬电比距）和现场污秽度等级，设备外绝缘配置高并且现场污秽度轻时，污闪跳闸率就会很低。相反，污闪跳闸率就会增多，甚至造成电网大面积污闪事故。由于从设备采购安装前的设计阶段就开始采取提高设备外绝缘配置来增加爬电比距的措施，因而在此次大雾污闪事故中将损失降到了最低。

参考文献：

[1]吴光亚等.交流输电线路绝缘子串片数的选择.高电压技术，2019，28（2）：21—23.