論述輸變電設(shè)備防污閃措施

1污閃的產(chǎn)生

設(shè)備絕緣子的污閃是由于表面積污，在特定大氣的條件下，使絕緣子的絕緣性能下降，從而在正常的工作電壓下而發(fā)生的絕緣擊穿，其大致過程為：絕緣子表面累積污垢；絕緣子表面污垢濕潤(rùn)使絕緣下降；絕緣子表面局部電弧形成；由局部電弧發(fā)展到兩極擊穿。

通過觀察，大部分污物在干燥狀態(tài)絕緣情況是的較好的，對(duì)擊穿影響不大，只有在大霧、凝露、小雨、雨加雪時(shí)使污垢受潮才會(huì)引起污閃。同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)，大雨時(shí)，由于大雨對(duì)污垢有沖洗作用，發(fā)生污閃的情況也較少，只有在毛毛細(xì)雨發(fā)生污閃的時(shí)候較多。另外，不同類型、不同質(zhì)量的絕緣子防污閃的效果也不盡相同。

2 污閃的特征

電力設(shè)備的電瓷表面，受到固體的、液體的和氣體的導(dǎo)電物質(zhì)的污染，在遇到霧、露和毛毛雨等濕潤(rùn)作用時(shí)，使污層電導(dǎo)增大，泄漏電流增加，產(chǎn)生局部放電，在運(yùn)行電壓下瓷件表面的事局部放電發(fā)展成為電弧閃絡(luò)為污閃。設(shè)備發(fā)生污閃，將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。且在設(shè)備污閃時(shí)，重合閘成功率很低，往往造成大面積停電。污閃中所伴隨的強(qiáng)力電弧還常導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞，使停電時(shí)間延長(zhǎng)。這種大面積、長(zhǎng)時(shí)間的停電給工農(nóng)生產(chǎn)和人民生活帶來的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。因此，防止電力設(shè)備發(fā)生污閃已成為保證電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的重要工作。

絕緣子防污閃工作是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行有效、重要的基礎(chǔ)性工作。供電公司針對(duì)電網(wǎng)污閃跳閘及事故情況，在設(shè)備清掃、鹽密測(cè)量、污區(qū)劃分以及采用新技術(shù)、新材料等方面做了大量工作，先后采用RTV長(zhǎng)效防污涂料、不同規(guī)格合成絕緣子、安裝硅橡膠傘群套等方法使設(shè)備外絕緣狀況逐年得到改善，設(shè)備外絕緣防污能力大大提高。

3防污原理

在輸變電設(shè)備瓷件上，采用硅橡膠增爬裙群和RTV涂料的防污原理，可以從憎水性能、電壓分布、污閃電壓、阻弧效益、自潔能力等幾個(gè)方面加以分析。具體防污閃原理處理如下：

3.1憎水性能好。硅橡膠傘群和RTV涂料都具有極強(qiáng)的憎水性，在這兩種材料表面上的水分形成了水滴，污層難于濕潤(rùn)，不易形成連續(xù)的導(dǎo)電層，從而改善了組合絕緣介質(zhì)販表面上狀況使加傘裙并涂刷RTV涂料后的絕緣子表面泄漏電流甚小，改善了污閃特性。

3.2電壓分布均勻。由于硅橡膠和RTV涂料都具用很強(qiáng)的憎水性，難以形成連續(xù)的導(dǎo)電層，所以不會(huì)出現(xiàn)電壓分布不均，形成傘裙跳弧現(xiàn)象。

3.3污閃電壓高。加裝傘裙改變了絕緣形狀，延長(zhǎng)了電弧通道。試驗(yàn)觀測(cè)在加傘裙前絕緣子污閃路徑是直線，而加裝傘裙后，其閃絡(luò)路徑是過傘裙呈曲折形狀，路徑遠(yuǎn)比直線長(zhǎng)，所以污閃電壓高。同時(shí)，加裝硅橡膠增爬裙可增加瓷件的爬距，如在ZS-110/400支柱絕緣子加裝一個(gè)GQB-190/290傘裙，可增加爬距8.2%，加裝兩個(gè)傘裙可增加爬距16%，這是變電站絕緣子增爬的有效措施。

3.4阻弧效應(yīng)大。利用硅橡膠的大盤徑斷“污水橋”，防止春雨造成“橋絡(luò)”事故，還可以防止絕緣子在覆冰、融冰過程中的冰閃事故。 同時(shí)，在上下法蘭附近加裝大盤徑的傘裙起屏障作用，能阻止電弧發(fā)生、發(fā)展。另外，在瓷件上法蘭處，加裝加裝大盤的徑傘裙阻止充油設(shè)備中的絕緣油對(duì)RTV侵蝕，使RTV能長(zhǎng)期呈現(xiàn)良好的防污性能。

3.5自潔能力強(qiáng)。瓷件上加裝大盤徑傘裙后，可減少絕緣子上RTV涂層的積污，而傘裙本身有一定的斜度，表面光滑，并且是軟質(zhì)彈性材料，在風(fēng)力、雨水作用下的自潔能力強(qiáng)。通過試驗(yàn)測(cè)量證明，加裝傘裙，絕緣子的積污量、鹽密都有明顯降低，抗雨閃、霧閃能力明顯增強(qiáng)。

4安裝及涂刷

4.1硅橡膠增爬裙安裝工藝：4.1.1首先將瓷裙擦凈，再用廠家提供的清潔劑清潔瓷裙。4.1.2核對(duì)瓷裙周長(zhǎng)，調(diào)整硅橡膠傘裙的緣口周長(zhǎng)。4.1.3分別在絕緣子表面和傘裙上涂廠家配套供應(yīng)的粘接劑。4.1.4將硅橡膠傘裙覆蓋在瓷裙上，調(diào)整接縫和覆蓋角度，滾壓傘裙排除界面氣隙。4.1.5用膩?zhàn)幽z填充硅橡膠傘裙的沿、緣口和縫隙。4.1.6粘接劑應(yīng)注意使用硅橡膠傘裙與瓷裙的粘帖界面性能可靠，無氣泡，無縫隙，粘接強(qiáng)度高，傘裙成整體。

4.2RTV涂料涂刷工藝：硅橡膠增爬 裙安裝完后，即可在無硅橡膠的瓷面上涂刷RTV涂料。4.2.1將絕緣子清掃干凈，不能有殘余灰塵和水分。4.2.2將A、B兩按照：1：1比例，分批少量地混合攪拌均勻，并馬上涂刷，要求在哪里30秒內(nèi)使用完畢。4.2.3涂層要均勻，切不可漏涂，也不能出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象，待第一遍涂完了30秒后再涂刷第二遍，使涂層厚度達(dá)到0.5mm左右為宜。4.2.4涂刷RTV時(shí)，應(yīng)注意選擇好天氣，且中午的時(shí)間最好，因?yàn)榇藭r(shí)氣溫高，固化時(shí)間短。4.2.5 RTV涂刷完畢，清掃現(xiàn)場(chǎng)后，整個(gè)工作宣告結(jié)束。

5 可行性分析

實(shí)踐證明，在同一瓷件上安裝硅橡膠增爬裙并涂刷RTV涂料具有很強(qiáng)的可行性。

5.1利用硅橡膠防污增爬裙和RTV涂料的性能互補(bǔ)，可以從根本上消除電壓分布不均和雨閃、霧閃缺陷，使兩者達(dá)到和諧完美的統(tǒng)一。

5.2兩者材料性能優(yōu)異，具有極強(qiáng)的憎水性能和優(yōu)良的憎水遷移性能，因此有著極強(qiáng)的耐污防污閃能力。再加上大盤徑閃裙可減少RTV涂層上的積污，且本身且有一定的自潔作用，因此清掃周期可延長(zhǎng)至今3～5年，表現(xiàn)出比防污絕緣子更為優(yōu)越的性能。這特別適用于難以停電或不易進(jìn)行帶電清掃的高壓大型變電站。

5.3硅橡膠防污增爬裙和RTV涂料適用性廣。硅橡膠增爬裙不永久性措施，壽命在家15年以上，RTV涂料自然老化周期長(zhǎng)，其壽命也在3～5年以上，因此一旦采用，多年受益。

5.4投資少、效益高。在普通型絕緣子上安裝硅橡膠增爬裙并涂刷RTV涂料后，可獲得比防污型絕緣子更好的效果，比更換防污絕緣子可節(jié)約資金額40%。

6 輸電線路的防污閃

6.1輸電線路發(fā)生污閃的主要原因是：

6.1.1設(shè)計(jì)計(jì)算泄漏比距不夠；

6.1.2采用不絕緣子不能滿足污穢的要求；

6.1.3環(huán)境污穢資料不準(zhǔn)確。

6.2針對(duì)上述三個(gè)方面的主要原因，有必要從線路設(shè)計(jì)選線開始，采取以下對(duì)策措施：

6.2.1線路路徑避開污穢區(qū)。在保證經(jīng)濟(jì)合理施工方便的條件下，設(shè)計(jì)選定的線路踐徑應(yīng)盡避開污穢等級(jí)高的化工廠、發(fā)電廠、冶金廠、煤窯等。

6.2.2對(duì)不可避開的鐵路、通訊設(shè)施練油廠等，事先與所屬單位取得聯(lián)系。收集沿線現(xiàn)有及擬建鐵路、通信信號(hào)等設(shè)施資料，掌握現(xiàn)有及擬開工的化肥廠、煉油廠等排出的水、氣、灰等污穢程度和擴(kuò)散范圍以及對(duì)輸電線路的影響程度。

6.2.3盡可能準(zhǔn)確全面地掌握線路沿線的環(huán)境資料，為劃分污穢等級(jí)和計(jì)算泄露比距做準(zhǔn)備。

6.2.4根據(jù)環(huán)境污穢等級(jí)計(jì)算泄露比距。根據(jù)線路沿線的污穢資料，對(duì)線路所在地區(qū)劃分污穢等級(jí)。

6.2.5根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)程》中有關(guān)架空電力線路環(huán)境污穢等級(jí)規(guī)定，準(zhǔn)確計(jì)算絕緣子泄露比距。

6.2.6根據(jù)以往教訓(xùn)，計(jì)算泄露比距采用高一級(jí)的污穢等級(jí)。即線路環(huán)境污穢等級(jí)為二級(jí)，那么計(jì)算泄露比距就選定三級(jí)。

6.2.7選用滿足要求的絕緣子。采用有機(jī)復(fù)合絕緣子。有機(jī)復(fù)合絕緣子由硅橡膠整體制成，從而構(gòu)成了一個(gè)整體耐壓層。所以，其污閃電壓是瓷絕緣子的2～3倍，其結(jié)構(gòu)為不可擊穿型，且便于清掃。

6.2.8采用玻璃絕緣子。玻璃絕緣子的爬距大，泄露比距高，且發(fā)生故障時(shí)能夠自爆，可縮短事故點(diǎn)的查找時(shí)間并降低停電損失。

6.2.9線路直線前進(jìn)。在制定線路選線方案時(shí)，盡量排除或減少轉(zhuǎn)角，線路盡可能直線前進(jìn)。同時(shí)，盡量避開污染程度的化工廠、采石場(chǎng)、煤窯等區(qū)域，減少跨越公路、鐵路的次數(shù)，整體降低線路沿線環(huán)境的污穢等級(jí)。

6.2.10采用高一級(jí)污穢等級(jí)計(jì)算泄露比距。因?yàn)椴捎酶咭患?jí)的污穢泄露比距比實(shí)際要求的泄露比距高20%左右，即使在污閃季節(jié)且系統(tǒng)電壓高的情況下，泄露比距依然滿足要求。

6.2.11采用有機(jī)復(fù)合絕緣子。利用其結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性和自身的防污穢能力，在一定程度上提高了線路的防污能力。

6.3為了讓輸電線路工程設(shè)計(jì)更加安全環(huán)保，在設(shè)計(jì)選線中，還應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

6.3.1對(duì)策措施應(yīng)列入線路設(shè)計(jì)質(zhì)量控制點(diǎn)。設(shè)計(jì)部門應(yīng)加強(qiáng)與相關(guān)單位配合，健全線路環(huán)境資料的收集，提高對(duì)新產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。

6.3.2進(jìn)行鹽密監(jiān)測(cè)活動(dòng)，確定合理的污區(qū)等級(jí)，以此為依根線路進(jìn)行調(diào)爬,增大泄露比距，提高線路防污能力。

6.3.3及時(shí)與政府職能部門取得聯(lián)系，了解掌握輸電線路沿線污染源以及天氣變化情況。

6.3.4加強(qiáng)與施工、運(yùn)行、維護(hù)等單位通力合作，提高線路本體絕緣水平，從設(shè)計(jì)選線開始采取對(duì)策措施，達(dá)到標(biāo)本兼治的防污效果，大幅度降低輸電線路的污閃掉閘事故。

7變電站設(shè)備的防污閃

變電站處于相當(dāng)嚴(yán)重的工業(yè)污源包圍之中，確定了較高的污穢等級(jí)，由于資金不到位、停電困難、人力物力不足等多種原因，仍有一部分電瓷設(shè)備爬電比距低于所在污穢區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。如4級(jí)污區(qū)的變電站110 kV軟母線水平串8片普通瓷瓶；三級(jí)污區(qū)的變電站，刀閘支柱瓷瓶、軟母線瓷瓶串爬電比距不夠，靠清掃或水沖洗（水沖洗后積污105 d）只是一種輔助防污手段。

7.1瓷瓶質(zhì)量較差是斷串的內(nèi)因，污閃則是引發(fā)斷串的外因

運(yùn)行中瓷瓶在多種溫度下承受各種應(yīng)力，雖然按規(guī)程要求2 a檢測(cè)一次零值瓷瓶，根據(jù)絕緣子劣化程度，可適當(dāng)延長(zhǎng)或縮短檢測(cè)周期。由于線路逐年增多，帶電作業(yè)人員不足，很難保證按周期檢測(cè)零值瓷瓶。另外帶電檢測(cè)準(zhǔn)確度受大氣濕度、人工調(diào)整火花間隙距離、工作人員經(jīng)驗(yàn)等因素影響，很難保證檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到100％，容易產(chǎn)生少數(shù)誤判或漏檢，或不到檢測(cè)周期，逐漸發(fā)展使瓷瓶絕緣電阻下降，直到出現(xiàn)低阻值瓷瓶或零值瓷瓶，給瓷瓶串因污閃引起掉串留下隱患。長(zhǎng)時(shí)間的大霧、臟霧水使瓷瓶表面上的污穢受潮濕潤(rùn)后形成導(dǎo)電層，泄漏電流開始加熱污層并產(chǎn)生干區(qū)，當(dāng)泄漏電流通過絕緣電阻為零的瓷瓶，在電流熱效應(yīng)或電弧局部放電的作用下，使鋼帽內(nèi)緩沖層、絕緣膠分解，澆注的水泥松散剝落。此時(shí)大電流流過零值瓷瓶中央，使膠裝在鐵帽內(nèi)的瓷件頭部被炸碎，將鐵帽炸裂，導(dǎo)致瓷瓶鐵帽和鋼腳分離而斷串。

7.2合成絕緣子應(yīng)用狀況

合成絕緣子具有重量輕、強(qiáng)度高、耐污閃能力強(qiáng)、無零值，價(jià)格比相同防污瓷瓶串低，安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)，合成絕緣子進(jìn)入大規(guī)模實(shí)用階段，由于合成絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行，污閃事故明顯下降，得到供電運(yùn)行部門的廣泛好評(píng)，合成絕緣子入網(wǎng)數(shù)量成倍增長(zhǎng)。在掛網(wǎng)運(yùn)行期間沒有發(fā)生掉線、損壞等重大事故，僅發(fā)生幾起閃絡(luò)掉閘，但均重合成功。說明合成絕緣子在大面積污閃事故中經(jīng)受住了大霧天氣的考驗(yàn)，表現(xiàn)出良好的抗污閃、抗?jié)耖W的能力。合成絕緣子掛網(wǎng)給河北省南部電網(wǎng)防污閃工作帶來巨大的安全經(jīng)濟(jì)效益。

7.3 RTV防污閃憎水性長(zhǎng)效涂料的應(yīng)用

RTV涂料與合成絕緣子一樣，具有優(yōu)良的耐污閃性能，主要特點(diǎn)是：憎水性和憎水遷移性好、長(zhǎng)效可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、少維護(hù)、施涂工藝簡(jiǎn)單等。RTV涂料主要用于變電站電瓷設(shè)備上，也用于線路絕緣子和玻璃絕緣子上，在我國(guó)有15 a成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。起到了防止污閃事故發(fā)生的作用。在許多變電站、電廠升壓站電瓷設(shè)備上，取得令人滿意的防污閃效果。但由于生產(chǎn)RTV涂料的廠家很多，產(chǎn)品質(zhì)量差別較大，缺乏嚴(yán)格施涂工藝規(guī)范，容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。此外RTV涂料的有效使用壽命尚無定論，但是使用壽命已經(jīng)超過出廠規(guī)定的5 a。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在嚴(yán)重水泥污穢、有氯氣排放的化工污穢地區(qū)，一般不宜采用RTV涂料。

7.4硅橡膠傘裙應(yīng)用情況

變電站設(shè)備加裝硅橡膠傘裙是一種既有效又經(jīng)濟(jì)的防污閃、防雨閃輔助補(bǔ)救措施，硅橡膠傘裙能增加電瓷設(shè)備的爬電距離，有效地阻斷電瓷設(shè)備上流淌的污水，硅橡膠良好的憎水性能抑制瓷件表面的泄漏電流，表面電弧不易發(fā)展。總的爬電距離增加，其污閃電壓得到一定程度提高。按規(guī)定要求安裝硅橡膠傘裙數(shù)量和合理部位，平均提高污閃電壓30％左右。變電站設(shè)備瓷套加裝硅橡膠傘裙是防雨閃的有效方法。

硅橡膠傘裙存在的問題有：規(guī)格較少，難以滿足變電站電瓷設(shè)備各種尺寸要求，現(xiàn)場(chǎng)剪切會(huì)影響粘接質(zhì)量；與瓷件表面連接需要高質(zhì)量的粘接劑，由于現(xiàn)場(chǎng)手工操作，施工質(zhì)量無法檢測(cè)；長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，個(gè)別產(chǎn)品有塌邊變形現(xiàn)象，有的搭口部位或連接處有脫膠、開膠的。安裝硅橡膠傘裙的電瓷設(shè)備給清掃、預(yù)防性試驗(yàn)帶來一定困難。

8小結(jié)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異，新型材料層出不窮。輸變電設(shè)備防污閃的主要手段---涂刷硅油已有被涂刷RTV涂料和安裝硅橡膠防污增爬裙所取代的趨勢(shì)。利用硅橡膠爬和RTV涂料的性能互補(bǔ)，在同一瓷件上同時(shí)采用上述兩種材料，達(dá)到了很好的防污效果。對(duì)于輸電線路和變電設(shè)備，由于合理計(jì)算了泄露比距并采用了新型絕緣子，從而提高了絕緣子的放電電壓，明顯降低了絕緣子的閃絡(luò)事故。減少了各種維護(hù)成本，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，由于停電清掃周期的延長(zhǎng)， 也取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)布時(shí)間:2012-1-31 訪問次數(shù):7964