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突出“霾”伏
——省電力公司開展供電設備防霾治理側記

2016-03-11 07:03:57李園園景東東
河南電力 2016年2期
關鍵詞:污染故障設備

文_李園園 景東東

突出“霾”伏
——省電力公司開展供電設備防霾治理側記

文_李園園 景東東

好端端的一個周末,又讓霧霾給毀了。全天候的嚴重污染,1月9日,AQI(空氣質量指數)爆表7小時,1月10日,爆表8小時。霧霾彌漫的清晨,整座城市一片朦朧。2016年以來,鄭州還沒“良”過。

環保部門的統計數字顯示,1月1日至9日,鄭州中度污染兩天,重度污染三天,嚴重污染四天。別說良和優了,就連“輕度污染”都成了奢侈!

不僅鄭州,1月10日,重度和嚴重污染遍布全省。據不完全統計,去年全國共有15個城市啟動了重污染天氣紅色預警。霧霾天氣下,人們怎么辦?——盡量減少外出。可是對于長期暴露在野外的供電設備來說,則是,無路可退。

“朦朧”時代,供電設備無路可退

2013年2月27日6時8分至6時21分,東明開關站(江蘇運維)7支刀閘先后發生污閃,全站失壓。該站污穢等級于2011年調為d級 (故障后現場實測接近d級上限),故障絕緣子統一爬電比距(43.3毫米/千伏)不滿足要求,且未涂覆防污閃涂料,在本次持續大霧的高濕度條件下發生了污閃。

2013年2月3日12時36分至13時17分,山東500千伏濱州站7支隔離開關支柱絕緣子先后發生閃絡故障,故障期間濱州站沒有損失負荷,至2月4日6時,濱州站恢復正常運行。

故障當天5時開始,濱州出現中到大雪,約10時轉為粘雪,支柱絕緣子迎風側傘裙間被冰雪橋接。中午時分,溫度上升到1℃左右,冰雪融化,發生閃絡。

我國霧霾成分復雜,具有一定區域特點,但是總體而言與硫酸鹽、有機碳、元素碳、硝酸鹽和銨有關的污染源排放有關,即燃煤、燃油、居民日常活動是霧霾產生的主因。

冬季PM2.5濃度顯著高于其他季節,是由于冬季燃煤取暖及冬季不利于大氣污染物的擴散。春秋季節PM2.5濃度也較高。春季北方地區易受到沙塵的影響,此外,秸稈燃燒也會對PM2.5污染造成一定的影響。夏季PM2.5濃度最低,主要由于污染源排放較低及降水頻繁。

上世紀80年代起至本世紀初,我國電網污閃事故頻發。據統計,1980年至2002年期間,發生大面積污閃事故33起,1990年、1997年、2001年的大面積污閃曾造成華北、華東、東北等地大面積停電。霧霾愈演愈烈,長期暴露在外的輸變電設備何去何從?輸變電外絕緣防污閃能力經受著考驗。

十面“霾”伏,拿什么拯救你?

大氣污染狀況在短時間內難以得到有效改善,部分地區仍存在污染程度加重的問題,霧霾天氣對輸變電設備安全運行的長期影響需深入持續開展研究。

“因為需求,所以探索。霧霾對供電設備的影響是不可回避的,我們在這方面的研究也不會止步。”省電力公司科學研究院負責人告訴筆者,電科院當前正在開展的霧霾條件下輸變電設備外絕緣特性及配置原則深化研究就是針對近年來我國霧霾天氣頻繁,防污閃工作面臨新挑戰而進行的。

2013年,早在“霧霾天氣”剛開始受到全國老百姓的熱議時,公司就下發關于加強變電站防污閃治理相關工作的通知,省電力公司檢修公司對500千伏變電站和靈寶換流站進行防污閃治理,地市公司加強巡檢、制定應急預案,電科院啟動了“長周期霧霾天氣對電氣設備絕緣水平的影響研究”項目,從生產和科研兩方面著手治理霧霾。

2014年,檢修公司防污閃治理計劃確定了對1826座500千伏變電站和靈寶換流站進行防污閃治理的方案,同時在霧霾嚴重天氣增加了設備夜巡,有效降低了污閃概率。《河南電力系統污區分布圖》的進一步修訂,也為河南省電力系統的安全運行提供了加強運行維護、預防污閃事故發生的有力工具。

2015年,電科院于新密試驗大廳完成霧霾模擬裝置搭建,實現了人工霧霾下外絕緣積污、閃絡特性高壓試驗,通過此模擬裝置,開展霧霾條件下的變電站、線路專項污穢測試,測量數據累計5000余個,完成河南省典型地區電力設備外絕緣校核。

那么,霧霾對于電力設備安全運行會造成多大影響呢?現階段研究成果表明:霧霾雖然不會直接造成電力設備的閃絡和故障,但是長周期嚴重霧霾會增加外絕緣設備的積污,進而有可能造成閃絡故障。另外,由于霧霾成分復雜,絕緣材料長時間暴露在霧霾下還有可能會影響其本身的理化特性,過早老化或者退運。

百煉成鋼,撥開迷霧砥礪行

基礎不牢,地動山搖。面對十面“霾”伏,2006年,國家電網公司發布《電力系統污區分級和外絕緣選擇標準》,成為絕緣設計、基建、運維、改造的依據;發布《電力系統污區分級和外絕緣選擇標準》《電力系統污區分布圖繪制方法》和《絕緣子用常溫固化硅橡膠防污閃涂料現場施工技術規范》等;2014年組織各單位全面修訂并集中審查出版了《電力系統污區分布圖》……公司高度重視輸變電設備防污閃工作,建立了完善的防污閃工作體系和工作機制,防污閃基礎工作扎實開展。

標準決定質量。國家電網公司防污閃的高標準甫定,河南省電力公司第一時間著手推進。

省電力公司把防污閃工作的第一著眼點放在了給新建工程定規矩上——新建工程外絕緣配置務必到位。

“國家電網公司組織編寫的《輸電線路‘六防’工作手冊》中的防污閃分冊就是由我們河南省電力公司負責編寫的,對在建線路外絕緣配置和現有線路的污閃治理工作有很強的指導意義。”省公司科技通信部相關負責人自豪地說。新建輸變電工程以污區分布圖為外絕緣配置依據,在中、重污區推廣應用復合絕緣子和防污閃涂料;特高壓輸變電工程則在設計階段開展沿線現場污穢度測試,在現有污區分布圖基礎上,結合測試結果,確定污穢水平及外絕緣配置。

對于在運設備防污閃改造工作,省電力公司則通過更換復合絕緣子,噴涂防污閃涂料等實現設備外絕緣全復合化;外絕緣設備加裝增爬裙,進一步提高輸變電防雨閃、防冰(雪)閃絡的能力;輸電線路調爬、變電站瓷瓶調爬等。

為有效抵御冰(雪)、風、雷、污以及山火等因素對電網的危害,提高設備應對災害的能力,省公司舉一反三,一方面修訂冰區、風區、雷區和污區分布圖并綜合應用于設計與運維環節,提高線路抵御災害的本質能力;另一方面加大隱患排查力度,提升排查質量,因地制宜考慮特殊地理氣象條件影響,制訂綜合治理計劃并及時實施,構建輸電線路應對災害綜合防御體系。

2011年~2015年,省公司系統110(66)千伏及以上輸變電設備污閃故障持續降低,杜絕了大面積污閃事故,防污閃工作技術和防治措施扎實有效。

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