油田218#桿塔合成ぞ緣子污閃故障分析與防止

姚長才

摘 要：本文介紹了油田某500kV線路218#桿塔合成絕緣子污閃故障的概況、原因，以及處理措施。

關(guān)鍵詞：桿塔 絕緣子 污閃

一、故障概況

油田某線路為500kV，全長160km，絕緣子配置分別為25、26、27片及部分合成絕緣子投運(yùn)二十多年。

該線路附近有一座水泥廠。故障前的一天，該段普降小雪。故障的當(dāng)天早上有霧，中午天氣晴朗。218#合成絕緣子傘裙表面和芯棒燒傷嚴(yán)重，為明顯的污閃痕跡。

二、故障原因分析

由污閃的機(jī)理可知，污閃放電的過程分為四個(gè)階段：即絕緣子表面的積污、污穢層的濕潤、局部放電的產(chǎn)生、局部放電的發(fā)展并導(dǎo)致沿面閃絡(luò)。形成污閃有二個(gè)因素：一是絕緣子表面積污：絕緣子表面積污受各種大氣條件和風(fēng)力、重力、靜電力等多種因素影響。污穢多、大氣污染嚴(yán)重，絕緣子積污也就多。絕緣子的形狀也影響積污量。二是絕緣子表明的污穢物被充分濕潤，足以使泄漏電流形成放電通道。具備了上述二個(gè)條件便發(fā)生污閃故障。

（1）218#合成絕緣子臟污嚴(yán)重。218#向南約1km處有一座水泥廠，粉塵污染十分嚴(yán)重。合成絕緣子的特點(diǎn)是維護(hù)工作量小（不需測零，但清掃困難），運(yùn)行五年沒有進(jìn)行過一次清掃。由于500kV線路絕緣子處于強(qiáng)電場，吸附能力較強(qiáng)，因而合成絕緣子傘裙表面積污嚴(yán)重。特別是合成絕緣子傘裙的下表面，不能被雨水沖刷，而且傘裙下部存在錐形空間，空氣對(duì)流緩慢，易于聚積污穢物質(zhì)。根據(jù)218#塔上懸掛的瓷瓶鹽密測度結(jié)果（鹽密值為0.139mg/cm2），該段為Ⅲ級(jí)污穢區(qū)，合成絕緣子表面污穢非常嚴(yán)重。

（2）合成絕緣子嚴(yán)重受潮。某年3月14日夜間至3月15日凌晨，當(dāng)?shù)仄战敌⊙?18#附近至3月19日還有部分積雪沒有融化。

從氣象資料看出，從3月14日20時(shí)開始，空氣濕度逐步增加，并且有小雪，氣溫也降低至0℃以下，合成絕緣子傘裙上積滿雪。3月15日，隨著氣溫的升高，合成絕緣子上的積雪逐步融化。此外，3月15日早上，有大霧，空氣濕度接近飽和。所以，218#合成絕緣子上的污穢物質(zhì)得以充分濕潤、溶解。由于合成絕緣子表面的水泥廠粉塵受潮后凝結(jié)成較大的顆粒，間隙較大，使合成絕緣子憎水性能減弱，從而形成條狀水膜和濕區(qū)，進(jìn)而形成導(dǎo)電的電介液通道短接絕緣子，為電弧的發(fā)展提供了電介液通道短接絕緣子，為電弧的發(fā)展提供了通道，最終導(dǎo)致閃絡(luò)。因此，特殊的運(yùn)行環(huán)境和氣象條件以及絕緣子的材質(zhì)是造成本次污閃的主要原因。

三、故障防止措施

故障后考慮到500kV線路在電網(wǎng)的重要性，在該段水泥廠附近采用了爬電距離較大的玻璃絕緣子。這樣可根據(jù)絕緣子的污穢程度適時(shí)進(jìn)行清掃，以便有效預(yù)防污閃事故。

（1）合成絕緣子不適宜在污染嚴(yán)重區(qū)域附近使用。人們只注重合成絕緣子的耐污閃以及免清掃、不檢測等優(yōu)點(diǎn)，但是，合成絕緣子的耐污閃性能來自合成絕緣子良好的憎水性及憎水遷移性，而水泥廠附近合成絕緣子上的污穢物質(zhì)遇水分凝結(jié)成較大的顆粒，難以遷移，使合成絕緣子失去憎水性能，形成條狀水膜和濕區(qū)，進(jìn)而形成導(dǎo)電的電介液通道，產(chǎn)生較大的泄漏電流，從而導(dǎo)致閃絡(luò)。因此，合成絕緣子不適宜在污染嚴(yán)重區(qū)域附近使用。

過去，把合成絕緣子的防污作用片面擴(kuò)大，把合成絕緣子不加分析的使用在不同類型的污區(qū)。事實(shí)表明，合成絕緣子并不適合于污染嚴(yán)重區(qū)域附近使用，而且合成絕緣子在其他類型的污區(qū)段使用時(shí)，如易積聚顆粒較大粉塵的嚴(yán)重污穢區(qū)，較大的顆粒吸附在合成絕緣子表面降低了合成絕緣子的憎水及憎水遷移性，在潮濕天氣仍有可能導(dǎo)致污閃。對(duì)特殊氣象條件和環(huán)境污穢特別嚴(yán)重地區(qū)，采用合成絕緣子時(shí)，應(yīng)選加長絕緣距離或加大泄漏比距的產(chǎn)品。

（2）合成絕緣子在運(yùn)行中應(yīng)進(jìn)行維護(hù)。合成絕緣子的耐污性能優(yōu)于瓷絕緣子，但運(yùn)行中必須正確維護(hù)才能使其充分發(fā)揮作用。

①根據(jù)合成絕緣子所在污區(qū)的污穢等級(jí)和污區(qū)的污物性質(zhì)，對(duì)合成絕緣子的電氣性能、機(jī)械性能和憎水性能進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查測試，以便準(zhǔn)確掌握合成絕緣子在不同污區(qū)的運(yùn)行情況和在污穢物質(zhì)影響下的性能變化情況，積累合成絕緣子在污區(qū)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。從本次故障教訓(xùn)看，運(yùn)行中對(duì)合成絕緣子的定期檢測必不可少，至少對(duì)憎水性能要加強(qiáng)檢測。

②在污閃易發(fā)生季節(jié)，應(yīng)注意觀察合成絕緣子在雨雪天的放電情況，并與臨近線路瓷絕緣子相比較，有條件時(shí)可采用紅外成像儀監(jiān)視合成絕緣子的放電情況，對(duì)重污區(qū)的合成絕緣子要加強(qiáng)監(jiān)視，當(dāng)其表明積污嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采取輪換清洗等措施清掃。