輸電線路污穢分析

蘇海濤

(云南電網責任有限公司版納供電局，云南 景洪 666100)

0 前言

目前，相當數量的110 kV 及以上電壓等級的線路和變電站外絕緣爬電比距低于所在地區的實際污穢等級的要求值。或者是因為環境惡化，原有設計已滿足不了要求。對輸電線路污穢區的劃分進行研究，提出合理的防污閃措施具有重要意義。現階段常用絕緣子污穢的測量方法有5 種［5］即:等值鹽秘法;表面電導法;污閃梯度法;最大泄漏電流法;電流脈沖計數法。

等值鹽秘法是污穢人工分析的最常用方法，是確定某處絕緣子行為的基礎。等值鹽密法由兩個技術參數組成，既絕緣子的等值鹽密和絕緣子的灰密。等值鹽密主要是測量絕緣子的單位表面積上等值附鹽量。以每平方厘米多少克氯化鈉來等值絕緣子表面上的實際污密。此等值氯化鈉量與實際污層相同容積和相同溫度的蒸餾水中具有相同的電導率。此鹽量稱為等值鹽密。灰密指從絕緣子試品絕緣表面獲得的非水溶性物質總量與絕緣表面面積之比。通過線路絕緣子的等值鹽密和灰密判定線路的污穢等級后，再驗證絕緣子串的爬電比距是否滿足要求，提出線路防污工作的技術措施。

1 判定線路污穢等級

監測點的絕緣子采用與運行絕緣子處于同一環境的非帶電方式裝設，在判定線路污穢等級時，監測絕緣子的帶電系數K1取1.5。通過在實驗室對監測點絕緣子實驗數據的采集和分析，可以得到每條線路在三年積污周期內(試點絕緣子的積污周期為3～5 年，版納地區取3 年為一周期)所產生污穢的等值鹽密和灰密

等值鹽密的計算公式為［2］:

式中:ESDD－等值鹽密，mg/cm2;

V－清洗用蒸餾水體積，cm3;

A－絕緣子的表面積，cm2

Sa－鹽量濃度，單位為kg/m3

灰密值的計算公式為:

式中:NSDD－非溶性沉積物，單位mg/cm2;

Wf－在干燥條件下含污穢過濾紙的重量，單位g;

Wi－在干燥條件下過濾紙自身的重量，單位g;

A－絕緣子表面積面積，單位cm2

經過5 條線路的等值鹽密和灰密實驗和計算得到，該地區2 條線路為a 級污穢，3 條線路為b級污穢。

2 驗證線路絕緣子串爬電比距

根據版納地區線路所處污區的污穢等級可以確定出對應的爬電比距。各級污區絕緣子，包括變電設備的絕緣子，其統一爬電比距按規定選擇［1］。線路實際運行的絕緣子串爬電比距若大于該線路所處污區對應的爬電比距，則線路外絕緣滿足要求，不需對絕緣子串進行調爬處理;若不滿足則需要對線路絕緣子串進行調爬處理，包括增加絕緣子片數，更換不同型號、材料絕緣子等措施。

計算可知，4 條110 kV 線路均處于a 級污區及b 級污區，而處于a 級污區線路的爬電比距在系統最高工作電壓下要求大于16 mm/kV，處于b級的爬電比距要求大于20 mm/kV。此時，110 kV的系統最高工作電壓為121 kV，220 kV 的系統最高工作電壓為242 kV。

根據爬電比距關系式要求［4］:

其中:n—線路運行絕緣子串的片數。

λ—絕緣子的泄露距離。

U—監測點線路最高工作電壓。

由計算可以得出結論，版納地區線路監測點絕緣子的爬電比距現階段滿足運行要求。

3 線路防污工作的技術措施

1)凈化絕緣子:包括停電清掃、帶電清掃及裝設風力清掃環;

新興方法安裝風力清掃環可以延長絕緣子的清掃周期，節省人力物力，但其受風力影響較大，且只適合瓷絕緣子和玻璃絕緣子，無法用于合成絕緣子;若采用此方法在選點上要綜合考慮。

2)保障絕緣子絕緣性能:定期對絕緣子零值進行檢測，對絕緣性能下降及損壞的絕緣子更換處理。利用增加絕緣子片數或改為耐污染絕緣子來增加絕緣子的單位泄露比距。

定期對絕緣子零值檢測，更換損壞及絕緣性能下降的絕緣子可以保障絕緣子串的絕緣性能;在此基礎上增加絕緣子片數和更換為防污絕緣子，可以增加絕緣子的防污能力。但受塔型及線路設計影響，增加絕緣子片數受到限制，換為防污絕緣子更加有效。

3)采用憎水性材料及防污涂料:將憎水材料涂在絕緣子的表面，使污穢物外面包裹了一層拒水性涂料不易吸潮，不能形成導電通路，從而避免污閃發生。污穢嚴重地區的絕緣子，可采取定期在表面涂有機硅油等防污涂料，以增強其抗污能力。也可采用半導體釉絕緣子。

采用憎水性材料可以在短期內提高絕緣子的防污能力，但其使用壽命有限，且投資較大;而采用防污涂料或采用半導體釉絕緣子，絕緣子防污能力有一定效果，此法適用于污穢度較高地區且成本較高，版納處于輕污或低污區不適宜采用此法。

4)采用合成絕緣子:合成絕緣子是由環氧玻璃纖維棒和硅橡膠構成。環氧玻璃纖維棒抗張強度相當高，硅橡膠絕緣傘裙具有良好的耐污閃性能，采用合成絕緣子是線路防污閃的有效措施。且合成絕緣子具有強度高、體積小、防污能力強、耐老化、免檢修、免檢測等等優點;采用合成絕緣子是版納地區現階段線路絕緣子防污的主要手段。

4 結束語

開展絕緣子等值鹽密及灰密分析是線路防污工作的基礎。通過分析版納地區近幾年的實驗數據，可以發現絕緣子的污穢在逐年增加，線路防污工作越發嚴峻。必須根據試驗數據合理安排防污工作;需要運行人員有針對性的做好防污巡視工作;定期測試和及時更換不良絕緣子;對污穢度較高的絕緣子采用有效的處置措施。

［1］GBT16434－1996.高壓架空線路和發電廠、變電所環境污區分級及外絕緣選擇標準［S］.

［2］JB/T 5895－91.污穢條件下絕緣子的選用導則［S］.

［3］王清葵.送電線路運行和檢修［M］.中國電力出版，2006－07－01

［5］張志勁.污穢絕緣子閃絡特性研究及展望［J］.電網技術，2006－01