變電站電氣設備設施防污閃技術要點及對策

張分印

摘要：近年來，我國變電站電氣設備遭受了嚴重的環境污染影響問題，這導致站內設備經常出現運行故障損壞，給變電站安全平穩運行帶來極大威脅。本文中探討了變電站電氣設備中的污穢要素類型與防污閃諸多技術要點，然后結合某石化企業探討變電站電氣設備防污閃的相關工作情況及有效防范實施對策。

關鍵詞：變電站電氣設備設施;防污閃技術;污穢類型;發生機理;保護動作

一、變電站電氣設備設施污穢類型與污閃事故發生機理

（一）變電站電氣設備設施的污穢類型

目前變電站電氣設備設施的污穢類類型眾多，其中主要包括了工業型污穢以及自然型污穢兩種。首先是工業型污穢，在工業生產過程中，煙囪、生產裝置、循環水塔等向外排出固態、液態以及氣態污穢物質，其所排出的大量粉塵、循環冷卻酸化水霧等等不僅會嚴重影響生態環境，而且對于變電站中電氣設備設施的污穢影響程度也非常之深。

再者是自然型污穢，它主要來自于土壤、水文等自然環境之中。防污閃工作過程中應對鹽堿污穢、風沙塵土污穢等情況進行有效調整防護，避免自然型污穢嚴重影響到變電站電氣設備平穩運行。

（二）變電站電氣設備污閃事故的發生機理

目前變電站電氣設備設施的污閃事故時有發生，為此有必要介紹其污閃事故發生的主要機理。就電氣設備設施運行過程而言，需要考慮大氣中有大量塵埃微粒沉積在設備設施表面，在經過長時間積累后就會形成污穢層。而如電氣設備處于干燥的生產環境中，其污穢層電阻就會逐漸變大，但設備表面絕緣性能不變，此時如果遭遇霧氣、雨雪等惡劣天氣環境，污穢層中的電解質就容易受潮，這大幅度增加設備電導率，其電流大量泄漏，設備設施絕緣性能大幅度下降。由于變電站中電氣設備設施長時間受到污穢層受潮表面影響，其中溶解了大量電解質物質，絕緣子表面就容易出現閃絡放電現象，這就是污閃現象。在污閃放電過程中沿設備設施表面產生大量電熱、化學效應，致使局部電弧發生熱動力平衡問題，破壞電氣設備絕緣子絕緣性能，發生污閃故障。

二、變電站電氣設備設施防污閃技術實踐應用要點

石油化工企業變電站電氣設備污閃事故發生幾率高、影響后果大，所以必須提出具體的防污閃技術應用要點并付諸實踐，下文具體來談：

（一）定期檢查變電站電氣設備設施

要對變電站電氣設備設施進行定期檢查，因為電氣設備長期運行于污染嚴重環境中，其設備表面必然沉積大量污穢，因此在雪霧等惡劣環境下這也大幅度增加了污閃事故的發生頻率。針對變電站中電氣設備設施的定期檢修工作必須有效展開，例如采用帶電水沖洗污穢問題，這對提高電氣設備的整體抗污閃能力是非常有效的[1]。

（二）設置變電站防污閃等級機制

要在變電站電氣設備中設置防污閃等級機制，為設備分布繪制精確的污閃防御區域，相應展開防污閃指導工作。例如在針對外絕緣污穢等級問題過程中需要結合地段污染特征、設備運行經驗來展開，保證設備設施表面污穢物質中的灰密度、等值覆鹽密度因素問題被有效解決，同時對污區等級重點進行分析，確保變電站所處環境污閃特征充分體現出來。與此同時，要結合電網運行經驗綜合評定不同因素所造成的影響，對運行設備的外絕緣污閃跳閘與事故問題進行分析記錄，有針對性地采取防污閃技術措施。另外，如果電氣設備爬電比距相比于當地污穢等級實現了相互匹配，因此還需要對污閃跳閘率與事故率進行分析。這里列舉一例，某企業變電站運行設備的爬電比距相對較小，所以發生了污閃事故問題。此時該變電站有必要相應增大爬電比距以調整升級污穢等級，如此操作對保證某區域變電站電力系統整體安全運行是很有幫助的。

（三）開展絕緣子污穢定量化成分分析工作

要開展絕緣子污穢定量化成分分析工作，分析污染源成分多樣性內容。在推理變電站污染來源過程中，需要對污區等級進行修訂，準確定義地區污閃特征，保證污閃防范工作順利開展。

（四）采用新型絕緣子形成耐壓層

要采用新型絕緣子為變電設備形成耐壓層，它其實由硅橡膠所支撐組成，整體結構非常簡單輕巧。另外由于硅橡膠表面具有一定的憎水性與遷移性特征，所以它能夠進行防污閃且保證設備免于維護。對于某些環境污染嚴重的區域使用變電站電氣設備過程中更應該采用到新型絕緣子，大幅度提高設備抗污閃能力[2]。

三、變電站電氣設備污閃事故案例分析

（一）某石化企業110kV變電站電氣設備及其防污閃工作概況

某石化企業轄區內的110kV變電站所在區域冬季氣候寒冷、廠內循環水裝置水分揮發嚴重、空氣濕度較大、常伴有大霧、微雪天氣，電氣設備、電網發生污閃事故的可能性較大，對戶外電氣設備的安全運行造成了嚴重威脅。為確保電網安全運行，必須采取有力措施加強電氣設備設施防污閃工作。尤其是在每年春、冬兩季晝夜經歷較大溫差變化，更容易發生電氣設備設施污閃事故，為此變電站提出了一系列防污閃工作管理機制，具體如下：

變電站電氣設備正常生產運行情況下各班值班人員需對管轄設備進行按時點全面檢查。如果是天氣異常情況下，則需要值班人員對有人值守站外高壓設備進行2小時一次的特殊巡檢，對于無人值守站則需要在原有正常巡檢基礎之上增加特殊巡檢頻次。一般來說，防污閃期間根據天氣變化情況都要應用紅外成像儀等測溫設備及時組織變電站內高壓電氣設備連接點測溫工作，做好記錄及電氣設備各相溫度比對;同時調配人員進行設備設施檢查，耳“聽”高壓電器設備設施放電聲音是否均勻，眼“看”設備及絕緣子是否有放電痕跡，“觀察”絕緣子受寒冷天氣下拉線張力收緊影響后同金屬龍門架及桿塔安全距離是否符合規范要求，應用絕緣棒等絕緣用具及時處理積冰積雪，確保污閃檢查工作全過程順利、優質完成[3]。

（二）某石化企業110kV變電站電氣設備及其防污閃工作對策

1開展排查匯總工作

某石化企業轄區內110kV變電站首先針對電氣設備污閃問題展開排查與匯總工作，確保供電公司對廠區污閃區域進行分布圖繪制，參考電氣設備外絕緣防污閃技術等相關管理原則對設備隱患進行排查，分析設備爬電比距是否滿足要求，同時對污穢情況進行設備臺賬有效構建。另外，變電站方面設置鹽密灰密測量點，組織相應設備防污閃技能培訓工作，深化設備防污閃危害認識，相應配置鹽密灰密測試儀器，通過鹽密灰密測試，了解在用絕緣子污穢程度。這些排查匯總工作都為變電站有效開展防污閃活動提供了有利支持[4]。

2采用電氣設備絕緣子防污閃技術

某石化企業轄區內110kV變電站采用了設備絕緣子防污閃技術，配合定期清掃絕緣子灰塵，清除、減少電氣設備絕緣子污穢物，且在絕緣子清掃過程中遵循一定技術尺度，避免破壞電氣設備絕緣子上所自帶的防污閃材料。另外，對變電站窗墻套管等關鍵電氣設備設施采用RTV防污閃涂料進行噴涂，該涂料中包含了大量的交聯劑、偶聯劑以及無機填料，對增加變電設備整體憎水性與憎水遷移性是十分有利的，大大地扼制了泄露電流的產生，顯著地提高了絕緣子的污閃電壓。同時對復合絕緣子增加增爬裙，針對污穢嚴重區域絕緣子進行更換，大大增加了絕緣子爬電距離，改善了絕緣子受污、受潮條件，從而改變了絕緣子的放電路徑，此措施是防止電氣設備污閃的有效補救措施，保護了電氣設備不受損[5]。

總結：

變電站電力系統中應提高所有電氣設備設施本身防污閃性能，避免受到外部環境嚴重污染，威脅變電站整體運行供電品質與效率。為此，必須有效提高變電站防污閃能力，將防污閃技術合理運用于實際電氣設備生產中，確保變電站所有電氣設備都能正常平穩運行。

參考文獻：

[1] 劉默， 徐文佳. 高壓電氣設備絕緣子防污閃治理措施[J]. 百科論壇電子雜志， 2020， 000（004）：835-836.