高壓輸變電設備污閃防范措施

明亮

摘要：我國輸變電設備防污閃工作取得了很大進展。各地不同程度地調整了輸變電設備的爬電距離，相繼繪制完成了電力系統污區分布圖并得到執行，全國防污閃工作逐漸步入了規范化的軌道。正是由于這些工作的開展，才使得我國在多次周期性的污閃事故中未造成重大經濟損失和社會影響。

關鍵詞：高壓輸變電設備;污閃防范措施

前言：

地區氣溫一直相對較高，出現了冬季較為反常的微南風，導致海上水汽侵入內地，遭遇少見的海霧天氣侵襲，能見度不足10 m。由于部分絕緣子設備絕緣配置低.在含鹽份較高的海霧影響下造成220 kV馬李線跳閘。乳山市區多條1 10 kV和35 kV線路跳閘等大面積污閃事故。

一、大面積污閃事故的主要特點

自20世紀90年代以來，東北、西北、華北、華中、華東和華南都相繼發生過大面積污閃事故，其主要特點和原因可歸納為部分線路絕緣配置偏低、天氣惡劣、大環境污染降低了外絕緣強度、清掃質量不高。不同時間和地點發生污閃的設備也有很大差別。大面積污閃事故，輸電線路主要發生在懸垂串上。變電設備故障多發生在母線、隔離開關、阻波器等支柱絕緣子上，或未涂RTv和未安裝增爬裙或未及時進行水沖洗的設備上。大面積污閃事故中遼沈地區主要集中在I一Ⅱ級污區;華北、河南主要分布在Ⅱ～Ⅲ級污區;京津唐、河北、河南和遼寧電網凡全線使用復合絕緣子的線路幾乎都沒有發生污閃。線路污閃與污閃比較耐張串較多。變電設備的污閃主要發生在支柱絕緣子上（占閃絡總數的78.O%）特別是重污區雙聯支柱絕緣子。設備發生污閃.將嚴重影響電力系統安全運行，且在設備污閃時，重合閘成功率很低，往往造成大面積停電。污閃中所伴隨的強力電弧還常導致電氣設備損壞，使停電時間延長。這種大面積、長時間的停電給工農業生產和人民生活帶來的危害是相當嚴重的，因此，防止電力設備發生污閃已成為保證電力系統安全生產的重要工作。根據污穢等級選擇合適的爬電距離，適當提高爬電距離能夠從根本上提高設備防污閃能力，而根據鹽密指導進行絕緣表面積污清掃是設備運行后防污閃的積極措施。引起設備污閃的主要污穢來源是塵土、鳥糞類自然污穢和煙塵、廢氣等工業污穢。由于秋冬季空氣干燥，空氣中浮塵較多。在潮濕的空氣里很容易發生污閃。所以污閃故障高發月份主要集中在秋冬季及夏季7月。

二、跳閘原因分析

1.絕緣子鹽密值高。跳閘發生后立即組織對污閃絕緣子進行鹽密測量，乳山鹽密數據閃絡絕緣子鹽密值最大已達0.296 mg/cm。綜合故障地點特征與鹽密測量數據進行分析。半島地區天氣持續干旱、無有效降水，正值采暖期，空氣污染嚴重，空氣中SO、NO 和可吸人微粒含量高，絕緣子積污較快。海霧的侵襲又造成絕緣子快速積污導致絕緣子表面鹽密值高。

2.氣象條件惡劣。事故時膠東地區普降多年未遇的海霧，霧濃度大、持續時間長。霧是從東南側的海面上吹來的海霧，霧中鹽分濃度高，加上空氣質量下降，使大霧中導電粒子含量高，霧的導電率高。海霧造成濕沉降，使絕緣子快速積污。大大降低了絕緣子串的絕緣強度，造成絕緣子發生污閃。

3.絕緣配置低。輸變電設備外絕緣配置水平普遍偏低，變電設備爬距偏小且未涂刷RTV涂料，線路絕緣子使用普通型瓷絕緣子抗污閃能力差。輸變電設備均未進行清掃檢零，零值瓷瓶導致絕緣水平進一步降低。是造成污閃的另一個原因。同樣經受了大霧的考驗，只有中部地區（不在沿海）的4條線路因污閃跳閘，由于事先知道了事故跳閘的原因。及早采取投入備用線路或重新投運線路等措施和大用戶放假等因素，基本未造成大的影響通過分析總結出設備防污閃措施。

三、防污閃措施

3.1所有近海變電站都采取室內結構方式。室內設備與室外設備相比，平時因灰塵積污較少，海霧侵襲時室內相比室外干燥的多，絕緣子表面的現場污穢度很輕.因此基本不會發生污閃事件。部分老變電站的主變沒有安裝到室內，根據反事故技術措施要求就在室外主變套管出線部分都加裝了絕緣護套，套管出線部分與母線相比相間距離較近，在大霧時容易引起相間閃絡短路.安裝絕緣護套后，有效增大了污閃電離距離。

3.2 選用耐污性能好的絕緣子。選用如玻璃絕緣子或合成絕緣子等耐污性能好的絕緣子。由于玻璃絕緣子和合成絕緣子良好的耐污性能為污穢地區的安全供電提供了可靠保證，而且無需零值檢測等性能，減少線路運行維護工作量。同時，絕緣子的形狀對耐污性能也有影響，通用的雙傘型防污絕緣子因具有光滑而傾斜的群邊，積污量較小。而鐘罩型耐污絕緣子積污較快，防污效果則較差。

3.3增加絕緣子片數及增大爬電距離。規程規定了根據污穢等級選擇絕緣子串所需片數的最低值，如c級污穢區110 kV電壓等級的線路絕緣子采用不少于7片普通盤形絕緣子串。根據本地區污穢等級條件.將變電站室外母線支柱絕緣子采用高一電壓等級的支柱絕緣子.懸垂絕緣子都在規程規定范圍內110 kV 電壓等級增加2片，35 kV電壓等級增加1片。線路直線絕緣子都采用復合或防污絕緣子，耐張絕緣子在規程規定基礎上110kV電壓等級增加2片.35kV電壓等級增加1片絕緣子。

3.4 及時進行絕緣子清掃。通過測定等值附鹽密度（ESDD）可發現污穢絕緣子的閃絡電壓隨ESDD增大而降低。因此在線路的運行實踐中，要隨著線路周圍環境的變化定期測定ESDD。依據ESDD的變化，結合春秋檢工作，及時安排對線路進行清掃，清除絕緣子表面的污穢物，提高閃絡電壓，這是目前操作簡易，便于實施，并實踐證明是很有效的一種措施。

3.5絕緣子表面處理。硅橡膠傘裙和RTV涂料都具有極強的憎水性，在這兩種材料表面上的水分形成了水滴，污層難于濕潤，不易形成連續的導電層，從而改善了組合絕緣介質的表面狀況，使加有傘裙并涂刷RTV涂料后的絕緣子表面泄漏電流甚小，改善了污閃特性。同時，加裝硅橡膠增爬裙可增加瓷件的爬距。這是變電所絕緣子增爬的有效措施。試驗測量證明，加裝傘裙和涂刷RTV涂料，絕緣子的積污量、鹽密都有明顯降低，抗雨閃、霧閃能力明顯增強。因變電設備進行污耐壓試驗十分困難，因此這里推薦采用爬電比距法進行污穢設計，受設備的限制，可在設計時優先選用復合絕緣子或噴涂RTV或帶電水沖洗。

3.6加裝防鳥裝置。針對線路容易遭鳥害的事實和由于鳥糞引起絕緣子整串閃絡導致線路跳閘的教訓。在線路運行維護中，除采取人為驅鳥措施外，還采取了在桿塔上加裝了防鳥裝置和更換大沿面絕緣子等措施，取得了良好的運行效果。（1）不同型式絕緣子爬電距離有效系數的研究。（2）不同型式絕緣子積污特性的研究。（3）復合絕緣子污穢試驗方法的研究。（4）由真型試驗求取不同型式絕緣子和串型的污耐壓曲線。建議鹽密測量圖中的鹽密值為輸變電戶外設備外絕緣在長年（一般為3～5年）測得的連續積污鹽密的最大值（預期等值附鹽密度）;在鹽密測量圖中應標出其他型式絕緣子之間的等值附鹽密度的修正系數，污濕特征的描述應定量化，并引入大氣質量指數的概念。

結束語：

污閃事故的防范主要取決于設備外絕緣配置（爬電比距）和現場污穢度等級，設備外絕緣配置高并且現場污穢度輕時，污閃跳閘率就會很低。相反，污閃跳閘率就會增多，甚至造成電網大面積污閃事故。由于從設備采購安裝前的設計階段就開始采取提高設備外絕緣配置來增加爬電比距的措施，因而在此次大霧污閃事故中將損失降到了最低。

參考文獻：

[1]吳光亞等.交流輸電線路絕緣子串片數的選擇.高電壓技術，2019，28（2）：21—23.