淺談電網設備帶電水沖洗防污治理手段的應用

張福榮

（國網石嘴山供電公司，寧夏石嘴山753000）

0 引言

隨著社會經濟的發展，工業成為社會經濟的支柱產業，但當前環境污染日益嚴重，各地均出現了不同程度的霧霾天氣，如何提高電網設備的防污閃能力成為電網人的一大難題。近年來，石嘴山地區工業增長迅猛，但仍以高耗能企業為主，工業園區環境日益惡劣，對輸變電設備的污染日益加重。部分變電站處于工業園區中心地帶，如太沙、園林、新利、福祥、崇崗等變電站周邊幾乎被含有鎳、錳的礦物原料、半成品以及露天煤場包圍，設備污穢情況堪憂，遇到小雨、大霧等微氣象天氣時，輸變電設備外絕緣表面爬電嚴重，極易造成污閃跳閘。為此，國網石嘴山供電公司采取了多項措施來提高電網設備抗污閃防能力。

1 設備防污治理歷程

1999年以前安裝增爬輔傘裙，但存在一些技術問題，如粘貼時瓷瓶要平整，粘接劑要涂刷均勻，否則易積灰，或是開膠干裂。1996年左右，瓷瓶涂硅油、硅脂，不僅耗費了大量人力、物力，而且硅油、硅脂有效期短，因其為非固化狀態，易粘附灰塵。2000年以后，逐步引入RTV及PRTV（十年長周期）噴涂技術，很大程度上解決了石嘴山電網的污閃隱患。但隨著電網發展提速，石嘴山供電公司變電站及輸變電設備數量快速增長，每年需在設備停電噴涂PRTV工作上投入大量的人力、物力，工作任務繁重，安全風險日益增大。此外，單間隔設備利用停電機會能夠及時復涂，但母線設備很難停電，PRTV復涂工作難以按周期完成，逐步成為電網防污的薄弱環節。2013年初，在福祥220kV變電站嘗試帶電清掃，但清掃工具非常沉重，人工清掃效率極低，不適宜大面積開展。2014年，福祥220kV變電站開展綜合檢修，進行220kV母線設備防污工作，但存在停電困難、方案復雜、檢修現場交叉作業、現場安全把關困難、人力大量投入等問題。2015年初，首次嘗試帶電水沖洗新型設備防污治理手段。

2 目前采取的防污治理手段

（1）從可研、初設、基建、投運把關，對新建、改擴建設備按E級污穢選型，設備未噴涂涂料不能加入電網運行。

（2）建立完善防污閃臺賬，定期開展鹽密、灰密測試，每年結合測試結果、噴涂周期制定防污清掃、噴涂計劃，并將其納入到年度、月度停電檢修計劃中。

（3）對于鎧裝式開關柜逢停必掃，戶外設備停電到期必涂（十年期PRTV到第七年開始全面復涂）。對未到期的戶外絕緣子逢停必進行憎水性試驗，對憎水性試驗不合格的設備及時進行噴涂。

（4）定期開展夜巡、特巡，尤其要做好下雨、大霧等極端天氣的專項巡視，借助紫外、激光成像技術直觀掌握重污穢輸變電設備的爬電等局部放電情況。

（5）編制并使用“噴涂PRTV工作三折卡”，確保了施工安全，提高了噴涂質量。

3 傳統防污治理手段的弊端

（1）傳統防污手段需要將設備停電，影響用戶正常供電，損失電量。以2014年石嘴山電網為例，到期噴涂PRTV設備共計635臺，其中主變9臺，累計停運負荷約14.5萬kW，按每個間隔噴涂需用10h（含綜檢）計算，累計對外少送電量145萬kW·h。

（2）母線設備噴涂PRTV困難。即便母線已停電，但母線側刀閘需停本間隔后才能噴涂。同時，部分變電站布置的母線懸式絕緣子與帶電母線距離較近，感應電較大，噴涂存在危險。故母線側隔離開關、懸式絕緣子PRTV復涂困難，最終導致變電站防污的薄弱點轉移到母線上。

（3）石嘴山地區環境污染較為嚴重，PRTV在高污染環境下，憎水性一般在7年后開始逐步下降，只能通過復涂來解決設備防污問題，按照國家電網公司電網防污管理規定，設備絕緣子PRTV噴涂一般不宜超過三次，單純通過復涂PRTV，只能暫時解決設備防污問題。

鑒于傳統防污治理手段存在上述弊端，引進一種新型的防污治理手段迫在眉睫。目前，帶電水沖洗能從根本上清理絕緣子表面污穢物，降低鹽密、灰密，減少設備污閃風險。

4 帶電水沖洗防污手段介紹

所謂帶電水沖洗就是用壓力水柱清洗電力設備電瓷或玻璃外絕緣的一種帶電作業方式。

4.1 帶電水沖洗分類

帶電水沖洗共有以下6種沖洗方法：雙槍跟蹤法、四槍組合沖洗、四槍交叉沖洗、一沖兩回法、一沖三回法、一沖多回法。一般采用以下兩種方法：

（1）雙槍跟蹤法：一槍為主，一槍為輔，分別在絕緣子兩側沖洗的方法。主水槍先將污穢沖下，輔水槍跟蹤，把主水槍沖下的污水及時沖走，使污水不致連成水線，從而使絕緣盡快恢復，防止設備閃絡。

（2）四槍組合沖洗：兩槍為主，兩槍為輔，分別在絕緣子四側沖洗的方法。四槍以90°角站位進行沖洗，180°角站位的兩主槍將污穢沖起，另兩輔槍緊跟在主槍下部將污穢及時沖走，不至于形成污水連線。四槍組合沖洗方法如圖1所示。

圖1 四槍組合沖洗方法

其他4種方法介紹如下：

（1）四槍交叉沖洗：四支槍分兩組同時對相離較近的并立式支柱絕緣子進行沖洗，以防濺射。每個小組各按雙槍跟蹤法進行沖洗。沖洗完一遍后，兩個小組互換沖洗對象，使被沖洗設備不留死區死角。

（2）一沖兩回法：沖洗時，由瓷件底部逐層逐件沖洗至中部后，再回掃到底部，確認下部干凈后，再從底部逐層逐件沖洗至頂部，確認頂部滅弧完成且干凈后，再逐步回掃至底部。

（3）一沖三回法：沖洗時，由瓷件底部逐層逐件向上沖洗至設備1/3處，然后回掃到底部，由底部逐層逐件沖洗至2/3處，再回掃到底部，再由底部逐層逐件沖洗至頂部，確認污水無下流后，回掃到底部，如此反復三次回掃的沖洗方法。

（4）一沖多回法：沖洗時，由瓷件底部逐層逐件向上沖洗。向上沖洗4～5片后回掃，回掃到底部后再重新從底部逐層逐件向上沖洗，新增4～5片后再回掃到底部，如此循環沖洗，直至將整個設備沖洗干凈，確認無污水下流后方可下槍。

4.2 帶電水沖洗注意事項

（1）垂直沖洗角度：水柱與地面的夾角。沖洗角度不宜大于45°，具體如圖2所示。

圖2 垂直沖洗角度

（2）水平沖洗角度：被沖洗的絕緣子和臨近的絕緣子的連線與水柱之間的水平銳角。沖洗角度不宜小于45°，具體如圖3所示。

5 帶電水沖洗成果展示

帶電水沖洗的開展，徹底清理了絕緣子表面的污穢物，降低了絕緣子表面鹽密、灰密，增加了絕緣子表面積污周期，降低了電網設備污閃風險。具體效果圖如圖4、圖5所示。

圖3 水平沖洗角度

圖4 沖洗前照片

圖5 沖洗后照片

太沙110kV變電站110kV設備帶電水沖洗工作完成后第三天，石嘴山地區中雨，利用紫外成像儀在太沙變進行絕緣子放電測試，沖洗過的110kV設備基本無放電現象，未沖洗過的35kV設備放電較為嚴重。具體如圖6、圖7所示。

圖6 110kV設備紫外成像

圖7 35kV設備紫外成像

6 帶電水沖洗成效比對

帶電水沖洗作為新型的變電站防污閃治理工作方法，與傳統的防污閃治理手段對比，存在以下優勢：

（1）及時清理變電站設備外絕緣上污穢物，縮短積污周期，有效解決污穢物對PRTV腐蝕的影響，延長PRTV的使用壽命，確保了設備的安全穩定運行。

（2）帶電水沖洗為地面作業，減少了施工人員高空作業，降低了安全風險。

（3）減少設備停電次數，確保用戶的持續供電，為優質服務打下了堅實的基礎。

（4）帶電水沖洗工作成本較低，節省了電網防污閃費用。

7 今后工作計劃

石嘴山供電公司在太沙、新利、園林、崇崗110kV變電站帶電水沖洗測試成功后，將逐步開展220kV變電站帶電水沖洗工作。在此期間，石嘴山供電公司將總結此次帶電水沖洗的工作經驗，組織安質部、運維檢修部、變電運維室編制下發《石嘴山供電公司帶電水沖洗管理規定》，由變電運維室編制“帶電水沖洗作業三折卡”。

（1）嚴格履行施工方案、施工三措、風險控制措施編制審批。

（2）編制“帶電水沖洗作業三折卡”，指導現場作業的安全、技術措施交底。

（3）編制《帶電水沖洗管理規定》，規范帶電水沖洗作業各項措施落實。

（4）編制帶電水沖洗臺賬，使帶電水沖洗工作形成閉環管理。

（5）加強運維人員對帶電水沖洗作業流程的培訓，強化作業現場安全把控。

從福祥220kV變電站設備PRTV因過期出現起皮、失效的情況看，帶電水沖洗雖然能在很大程度上緩解防污閃壓力，但不能完全取代傳統噴涂PRTV的防污方法。今后，我們將針對變電站的污穢情況，探索噴涂PRTV、帶電干掃、帶電水沖洗三種防污閃方法相結合的治理思路，找到效果最佳、最經濟的防污閃治理手段。