霧霾天氣對輸變電設(shè)備外絕緣的影響研究

張明杰

（中國能源建設(shè)集團黑龍江省電力設(shè)計院有限公司，哈爾濱150078）

1 霧霾天氣對輸變電設(shè)備外絕緣的影響

1.1 影響霧水電導率

霧水電導率會直接影響設(shè)備的正常運行，這是因為輸變電設(shè)備在正常運行過程中，設(shè)備的外絕緣特性是由設(shè)備絕緣子表面的污穢鹽離子量決定的，濕度、污穢度較高的霧霾天氣會直接影響設(shè)備的外絕緣性。因此，一旦霧霾天氣較為嚴重，隨著空氣濕度、污穢度的增大，會導致設(shè)備表面絕緣子的濕度也有所增大，此時設(shè)備的電導率會達到最高，導致設(shè)備絕緣性不斷降低。當設(shè)備絕緣子污層吸濕達到飽和后，輸變電設(shè)備的絕緣層表面的電導率會達到最大值，嚴重影響絕緣層的外絕緣特性。

1.2 影響設(shè)備絕緣子表面的污穢度

在輸變電設(shè)備中，設(shè)備絕緣子表面的污染程度會隨著霧水電導率的變化而變化。霧霾中含有顆粒性污染物質(zhì)，設(shè)備絕緣子上表面的污染程度通常高于下端，并且霧霾天氣持續(xù)的時間越長，污染性物質(zhì)在設(shè)備絕緣子表面沉積越多，可溶鹽離子也會不斷沉淀，最終會使設(shè)備出現(xiàn)放電及漏電現(xiàn)象（即污閃現(xiàn)象）。

1.3 使設(shè)備絕緣子產(chǎn)生污閃電壓

由上述內(nèi)容可知，霧霾天氣為輸變電設(shè)備的污閃現(xiàn)象提供了必要條件。霧霾中通常含有各類型鹽離子，如鈣離子、氧化硫離子等，當霧霾現(xiàn)象較為嚴重時，霧水電導率會不斷變大，輸變電設(shè)備外絕緣子的污穢度也會隨之增加，而污穢物中的鹽離子含量直接決定了污閃電壓的高低，因此，霧霾現(xiàn)象越嚴重，輸變電設(shè)備的污閃現(xiàn)象越嚴重。與人工產(chǎn)生的污穢相比，霧霾對輸變電設(shè)備產(chǎn)生的污穢具有更高的附著力，在一定條件下，絕緣子表面的污穢會更加牢固，這也是自然污穢比人工污穢更容易導致污閃電壓升高的主要原因之一。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當霧水電導率不斷增大時，污穢絕緣子的閃絡(luò)電壓會不斷下降，并且當霧水電導率與自然霧之間的電導率情況相同時，輸變電設(shè)備的絕緣子污閃電壓還會受到酸堿度的影響。

1.4 使絕緣子表面放電

通常情況下，中度霧霾天氣時，輸變電設(shè)備在運行過程中極容易出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。設(shè)備在長期的運行過程中，會不斷沉積各種污穢，在相對干燥的情況下，較大阻值的污穢不會使設(shè)備的外部絕緣受到明顯的影響，但是在霧霾天氣下，如果濕度、溫度等條件適宜，會導致設(shè)備絕緣子外表面的電導率隨之增大，由此，設(shè)備的絕緣性能將會不斷降低，出現(xiàn)放電現(xiàn)象。

2 保證輸變電設(shè)備在霧霾天氣正常運行的策略

2.1 絕緣到位，留有裕度

根據(jù)對我國以往電網(wǎng)污閃事故總結(jié)的經(jīng)驗，國家電網(wǎng)在組建電力設(shè)備時，始終要秉持絕緣到位、留有裕度的原則，嚴格按照我國已經(jīng)頒布的Q/GDW 152—2006《電力系統(tǒng)污區(qū)分級和外絕緣選擇標準》進行，在霧霾較為嚴重的地區(qū)，電網(wǎng)線路需要采用硅橡膠復合絕緣子，以便適應外界環(huán)境的變化。根據(jù)近年來我國電網(wǎng)輸變電設(shè)備的建設(shè)情況，秉持該原則開展建設(shè)活動，有效減少了電網(wǎng)大面積污閃事故，在較為嚴重的霧霾天氣中，電網(wǎng)沒有出現(xiàn)污閃高發(fā)現(xiàn)象。

2.2 提高電網(wǎng)防污閃工作的警覺性

對于輸變電設(shè)備，霧霾現(xiàn)象的加重會導致設(shè)備出現(xiàn)污閃現(xiàn)象，為設(shè)備的正常使用以及電力系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重影響，在此情況下，開展輸變電設(shè)備的防污閃工作勢在必行。根據(jù)當前我國輸變電設(shè)備防污閃現(xiàn)象來看，防污閃工作仍存在薄弱環(huán)節(jié)。首先，在一些地區(qū)，對設(shè)備絕緣配置與污染區(qū)域的劃分不相符，除了部分地區(qū)輸變電設(shè)備的防污穢等級較高，諸多地區(qū)輸變電設(shè)備的配置都低于污區(qū)的要求，不利于輸變電設(shè)備的正常運行。針對此現(xiàn)象，相關(guān)部門應對污區(qū)圖以及輸變電設(shè)備的相關(guān)絕緣配置進行校核，對污染現(xiàn)象較為嚴重的區(qū)域，應始終秉持留有裕度的原則，提高輸變電設(shè)備的耐污閃能力。此外，還需要根據(jù)地區(qū)的氣候特點，有針對性地選擇輸變電設(shè)備，總結(jié)不同地區(qū)可能出現(xiàn)的電力運行事故，因地制宜，根據(jù)絕緣配置校核結(jié)果，采取有效措施，為電力系統(tǒng)的正常運行提供保障。

2.3 定期維護輸變電設(shè)備

污閃事故在一定程度上是由于霧霾中鹽離子導致的，因此，電力企業(yè)需要配備專業(yè)人員定期對霧霾現(xiàn)象較為嚴重的區(qū)域開展維護工作，定期清理設(shè)備表面的污染物，有效降低污閃事故的發(fā)生概率，增強設(shè)備的絕緣性能，在此過程中，針對不同線路中的輸變電設(shè)備要區(qū)別對待，采取不同的清理方法，對于污穢較為嚴重的輸變電設(shè)備，應選擇加裝硅橡膠傘裙等物，有效預防污染現(xiàn)象，為輸變電設(shè)備的正常運行提供保障。

2.4 科研工作的深化

環(huán)境治理工作需要長期的堅持，霧霾作為某些地區(qū)的常態(tài)化污染現(xiàn)象，需要長期開展治理工作。針對輸變電設(shè)備，要減少霧霾對設(shè)備帶來的影響，需要關(guān)注霧霾天氣中霧水電導率以及電導率帶來的變化。在加強設(shè)備污閃預防工作時，提高設(shè)備外部絕緣子的污閃特性，針對絕緣子的污閃特性進行試驗研究，以提高輸變電設(shè)備的抗霧霾污染能力，防止污閃現(xiàn)象的發(fā)生，為電力系統(tǒng)的正常運行提供保障。

另外，通常情況下，大霧天氣在一定程度上會伴隨霾出現(xiàn)，二者之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系。當空氣濕度較為穩(wěn)定時，各種顆粒物不斷聚集，最終會產(chǎn)生霧霾天氣。當霧霾中顆粒物不斷在設(shè)備上堆積時，設(shè)備表面絕緣子的臟污程度在一定程度上影響了霧水電導率，決定了設(shè)備污閃現(xiàn)象的發(fā)生概率，因此，要有效解決輸變電設(shè)備的污閃現(xiàn)象，除了強化科研工作，提高設(shè)備表面絕緣子的污閃特性，還需要，根據(jù)地區(qū)氣候特性有針對性地選擇設(shè)備，始終秉持絕緣到位、留有裕度的原則，不斷完善污區(qū)分布圖，以防輸變電設(shè)備出現(xiàn)污閃事故。最后，要加強環(huán)境治理工作，減少霧霾天氣對輸變電設(shè)備帶來的影響，為輸變電設(shè)備的正常運行提供保障。

3 結(jié)語

綜上所述，在我國環(huán)境污染問題日益嚴重的今天，霧霾現(xiàn)象的產(chǎn)生為人們的日常出行帶來諸多隱患，電力系統(tǒng)是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚脑O(shè)備，并且很多輸變電設(shè)備位于戶外，一旦長時間處于霧霾環(huán)境，會降低設(shè)備外部表面的絕緣性能，導致設(shè)備出現(xiàn)污閃事故，為電網(wǎng)的正常運行帶來影響。要解決該問題，電力企業(yè)在建設(shè)輸變電設(shè)備的過程中，應始終秉持絕緣到位、留有裕度的原則，確保輸變電設(shè)備能夠正常運行，降低污閃事故的發(fā)生概率。最后，還應不斷加強環(huán)境污染治理工作，逐漸治理霧霾天氣，為人體健康以及輸變電設(shè)備的正常運行提供保障。