論述輸變電設備防污閃措施

1污閃的產(chǎn)生

設備絕緣子的污閃是由于表面積污，在特定大氣的條件下，使絕緣子的絕緣性能下降，從而在正常的工作電壓下而發(fā)生的絕緣擊穿，其大致過程為：絕緣子表面累積污垢；絕緣子表面污垢濕潤使絕緣下降；絕緣子表面局部電弧形成；由局部電弧發(fā)展到兩極擊穿。

通過觀察，大部分污物在干燥狀態(tài)絕緣情況是的較好的，對擊穿影響不大，只有在大霧、凝露、小雨、雨加雪時使污垢受潮才會引起污閃。同時觀察發(fā)現(xiàn)，大雨時，由于大雨對污垢有沖洗作用，發(fā)生污閃的情況也較少，只有在毛毛細雨發(fā)生污閃的時候較多。另外，不同類型、不同質量的絕緣子防污閃的效果也不盡相同。

2 污閃的特征

電力設備的電瓷表面，受到固體的、液體的和氣體的導電物質的污染，在遇到霧、露和毛毛雨等濕潤作用時，使污層電導增大，泄漏電流增加，產(chǎn)生局部放電，在運行電壓下瓷件表面的事局部放電發(fā)展成為電弧閃絡為污閃。設備發(fā)生污閃，將嚴重影響電力系統(tǒng)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生產(chǎn)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(fā)生污閃已成為保證電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的重要工作。

絕緣子防污閃工作是保證電網(wǎng)安全運行有效、重要的基礎性工作。供電公司針對電網(wǎng)污閃跳閘及事故情況，在設備清掃、鹽密測量、污區(qū)劃分以及采用新技術、新材料等方面做了大量工作，先后采用RTV長效防污涂料、不同規(guī)格合成絕緣子、安裝硅橡膠傘群套等方法使設備外絕緣狀況逐年得到改善，設備外絕緣防污能力大大提高。

3防污原理

在輸變電設備瓷件上，采用硅橡膠增爬裙群和RTV涂料的防污原理，可以從憎水性能、電壓分布、污閃電壓、阻弧效益、自潔能力等幾個方面加以分析。具體防污閃原理處理如下：

3.1憎水性能好。硅橡膠傘群和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(xù)的導電層，從而改善了組合絕緣介質販表面上狀況使加傘裙并涂刷RTV涂料后的絕緣子表面泄漏電流甚小，改善了污閃特性。

3.2電壓分布均勻。由于硅橡膠和RTV涂料都具用很強的憎水性，難以形成連續(xù)的導電層，所以不會出現(xiàn)電壓分布不均，形成傘裙跳弧現(xiàn)象。

3.3污閃電壓高。加裝傘裙改變了絕緣形狀，延長了電弧通道。試驗觀測在加傘裙前絕緣子污閃路徑是直線，而加裝傘裙后，其閃絡路徑是過傘裙呈曲折形狀，路徑遠比直線長，所以污閃電壓高。同時，加裝硅橡膠增爬裙可增加瓷件的爬距，如在ZS-110/400支柱絕緣子加裝一個GQB-190/290傘裙，可增加爬距8.2%，加裝兩個傘裙可增加爬距16%，這是變電站絕緣子增爬的有效措施。

3.4阻弧效應大。利用硅橡膠的大盤徑斷“污水橋”，防止春雨造成“橋絡”事故，還可以防止絕緣子在覆冰、融冰過程中的冰閃事故。 同時，在上下法蘭附近加裝大盤徑的傘裙起屏障作用，能阻止電弧發(fā)生、發(fā)展。另外，在瓷件上法蘭處，加裝加裝大盤的徑傘裙阻止充油設備中的絕緣油對RTV侵蝕，使RTV能長期呈現(xiàn)良好的防污性能。

3.5自潔能力強。瓷件上加裝大盤徑傘裙后，可減少絕緣子上RTV涂層的積污，而傘裙本身有一定的斜度，表面光滑，并且是軟質彈性材料，在風力、雨水作用下的自潔能力強。通過試驗測量證明，加裝傘裙，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。

4安裝及涂刷

4.1硅橡膠增爬裙安裝工藝：4.1.1首先將瓷裙擦凈，再用廠家提供的清潔劑清潔瓷裙。4.1.2核對瓷裙周長，調整硅橡膠傘裙的緣口周長。4.1.3分別在絕緣子表面和傘裙上涂廠家配套供應的粘接劑。4.1.4將硅橡膠傘裙覆蓋在瓷裙上，調整接縫和覆蓋角度，滾壓傘裙排除界面氣隙。4.1.5用膩子膠填充硅橡膠傘裙的沿、緣口和縫隙。4.1.6粘接劑應注意使用硅橡膠傘裙與瓷裙的粘帖界面性能可靠，無氣泡，無縫隙，粘接強度高，傘裙成整體。

4.2RTV涂料涂刷工藝：硅橡膠增爬 裙安裝完后，即可在無硅橡膠的瓷面上涂刷RTV涂料。4.2.1將絕緣子清掃干凈，不能有殘余灰塵和水分。4.2.2將A、B兩按照：1：1比例，分批少量地混合攪拌均勻，并馬上涂刷，要求在哪里30秒內使用完畢。4.2.3涂層要均勻，切不可漏涂，也不能出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象，待第一遍涂完了30秒后再涂刷第二遍，使涂層厚度達到0.5mm左右為宜。4.2.4涂刷RTV時，應注意選擇好天氣，且中午的時間最好，因為此時氣溫高，固化時間短。4.2.5 RTV涂刷完畢，清掃現(xiàn)場后，整個工作宣告結束。

5 可行性分析

實踐證明，在同一瓷件上安裝硅橡膠增爬裙并涂刷RTV涂料具有很強的可行性。

5.1利用硅橡膠防污增爬裙和RTV涂料的性能互補，可以從根本上消除電壓分布不均和雨閃、霧閃缺陷，使兩者達到和諧完美的統(tǒng)一。

5.2兩者材料性能優(yōu)異，具有極強的憎水性能和優(yōu)良的憎水遷移性能，因此有著極強的耐污防污閃能力。再加上大盤徑閃裙可減少RTV涂層上的積污，且本身且有一定的自潔作用，因此清掃周期可延長至今3～5年，表現(xiàn)出比防污絕緣子更為優(yōu)越的性能。這特別適用于難以停電或不易進行帶電清掃的高壓大型變電站。

5.3硅橡膠防污增爬裙和RTV涂料適用性廣。硅橡膠增爬裙不永久性措施，壽命在家15年以上，RTV涂料自然老化周期長，其壽命也在3～5年以上，因此一旦采用，多年受益。

5.4投資少、效益高。在普通型絕緣子上安裝硅橡膠增爬裙并涂刷RTV涂料后，可獲得比防污型絕緣子更好的效果，比更換防污絕緣子可節(jié)約資金額40%。

6 輸電線路的防污閃

6.1輸電線路發(fā)生污閃的主要原因是：

6.1.1設計計算泄漏比距不夠；

6.1.2采用不絕緣子不能滿足污穢的要求；

6.1.3環(huán)境污穢資料不準確。

6.2針對上述三個方面的主要原因，有必要從線路設計選線開始，采取以下對策措施：

6.2.1線路路徑避開污穢區(qū)。在保證經(jīng)濟合理施工方便的條件下，設計選定的線路踐徑應盡避開污穢等級高的化工廠、發(fā)電廠、冶金廠、煤窯等。

6.2.2對不可避開的鐵路、通訊設施練油廠等，事先與所屬單位取得聯(lián)系。收集沿線現(xiàn)有及擬建鐵路、通信信號等設施資料，掌握現(xiàn)有及擬開工的化肥廠、煉油廠等排出的水、氣、灰等污穢程度和擴散范圍以及對輸電線路的影響程度。

6.2.3盡可能準確全面地掌握線路沿線的環(huán)境資料，為劃分污穢等級和計算泄露比距做準備。

6.2.4根據(jù)環(huán)境污穢等級計算泄露比距。根據(jù)線路沿線的污穢資料，對線路所在地區(qū)劃分污穢等級。

6.2.5根據(jù)《設計規(guī)程》中有關架空電力線路環(huán)境污穢等級規(guī)定，準確計算絕緣子泄露比距。

6.2.6根據(jù)以往教訓，計算泄露比距采用高一級的污穢等級。即線路環(huán)境污穢等級為二級，那么計算泄露比距就選定三級。

6.2.7選用滿足要求的絕緣子。采用有機復合絕緣子。有機復合絕緣子由硅橡膠整體制成，從而構成了一個整體耐壓層。所以，其污閃電壓是瓷絕緣子的2～3倍，其結構為不可擊穿型，且便于清掃。

6.2.8采用玻璃絕緣子。玻璃絕緣子的爬距大，泄露比距高，且發(fā)生故障時能夠自爆，可縮短事故點的查找時間并降低停電損失。

6.2.9線路直線前進。在制定線路選線方案時，盡量排除或減少轉角，線路盡可能直線前進。同時，盡量避開污染程度的化工廠、采石場、煤窯等區(qū)域，減少跨越公路、鐵路的次數(shù)，整體降低線路沿線環(huán)境的污穢等級。

6.2.10采用高一級污穢等級計算泄露比距。因為采用高一級的污穢泄露比距比實際要求的泄露比距高20%左右，即使在污閃季節(jié)且系統(tǒng)電壓高的情況下，泄露比距依然滿足要求。

6.2.11采用有機復合絕緣子。利用其結構的優(yōu)越性和自身的防污穢能力，在一定程度上提高了線路的防污能力。

6.3為了讓輸電線路工程設計更加安全環(huán)保，在設計選線中，還應當注意以下幾點：

6.3.1對策措施應列入線路設計質量控制點。設計部門應加強與相關單位配合，健全線路環(huán)境資料的收集，提高對新產(chǎn)品的認識和應用能力。

6.3.2進行鹽密監(jiān)測活動，確定合理的污區(qū)等級，以此為依根線路進行調爬,增大泄露比距，提高線路防污能力。

6.3.3及時與政府職能部門取得聯(lián)系，了解掌握輸電線路沿線污染源以及天氣變化情況。

6.3.4加強與施工、運行、維護等單位通力合作，提高線路本體絕緣水平，從設計選線開始采取對策措施，達到標本兼治的防污效果，大幅度降低輸電線路的污閃掉閘事故。

7變電站設備的防污閃

變電站處于相當嚴重的工業(yè)污源包圍之中，確定了較高的污穢等級，由于資金不到位、停電困難、人力物力不足等多種原因，仍有一部分電瓷設備爬電比距低于所在污穢區(qū)標準。如4級污區(qū)的變電站110 kV軟母線水平串8片普通瓷瓶；三級污區(qū)的變電站，刀閘支柱瓷瓶、軟母線瓷瓶串爬電比距不夠，靠清掃或水沖洗（水沖洗后積污105 d）只是一種輔助防污手段。

7.1瓷瓶質量較差是斷串的內因，污閃則是引發(fā)斷串的外因

運行中瓷瓶在多種溫度下承受各種應力，雖然按規(guī)程要求2 a檢測一次零值瓷瓶，根據(jù)絕緣子劣化程度，可適當延長或縮短檢測周期。由于線路逐年增多，帶電作業(yè)人員不足，很難保證按周期檢測零值瓷瓶。另外帶電檢測準確度受大氣濕度、人工調整火花間隙距離、工作人員經(jīng)驗等因素影響，很難保證檢測準確率達到100％，容易產(chǎn)生少數(shù)誤判或漏檢，或不到檢測周期，逐漸發(fā)展使瓷瓶絕緣電阻下降，直到出現(xiàn)低阻值瓷瓶或零值瓷瓶，給瓷瓶串因污閃引起掉串留下隱患。長時間的大霧、臟霧水使瓷瓶表面上的污穢受潮濕潤后形成導電層，泄漏電流開始加熱污層并產(chǎn)生干區(qū)，當泄漏電流通過絕緣電阻為零的瓷瓶，在電流熱效應或電弧局部放電的作用下，使鋼帽內緩沖層、絕緣膠分解，澆注的水泥松散剝落。此時大電流流過零值瓷瓶中央，使膠裝在鐵帽內的瓷件頭部被炸碎，將鐵帽炸裂，導致瓷瓶鐵帽和鋼腳分離而斷串。

7.2合成絕緣子應用狀況

合成絕緣子具有重量輕、強度高、耐污閃能力強、無零值，價格比相同防污瓷瓶串低，安裝維護方便等特點，合成絕緣子進入大規(guī)模實用階段，由于合成絕緣子掛網(wǎng)運行，污閃事故明顯下降，得到供電運行部門的廣泛好評，合成絕緣子入網(wǎng)數(shù)量成倍增長。在掛網(wǎng)運行期間沒有發(fā)生掉線、損壞等重大事故，僅發(fā)生幾起閃絡掉閘，但均重合成功。說明合成絕緣子在大面積污閃事故中經(jīng)受住了大霧天氣的考驗，表現(xiàn)出良好的抗污閃、抗?jié)耖W的能力。合成絕緣子掛網(wǎng)給河北省南部電網(wǎng)防污閃工作帶來巨大的安全經(jīng)濟效益。

7.3 RTV防污閃憎水性長效涂料的應用

RTV涂料與合成絕緣子一樣，具有優(yōu)良的耐污閃性能，主要特點是：憎水性和憎水遷移性好、長效可靠、適應性強、少維護、施涂工藝簡單等。RTV涂料主要用于變電站電瓷設備上，也用于線路絕緣子和玻璃絕緣子上，在我國有15 a成功運行經(jīng)驗。起到了防止污閃事故發(fā)生的作用。在許多變電站、電廠升壓站電瓷設備上，取得令人滿意的防污閃效果。但由于生產(chǎn)RTV涂料的廠家很多，產(chǎn)品質量差別較大，缺乏嚴格施涂工藝規(guī)范，容易出現(xiàn)質量問題。此外RTV涂料的有效使用壽命尚無定論，但是使用壽命已經(jīng)超過出廠規(guī)定的5 a。運行經(jīng)驗表明：在嚴重水泥污穢、有氯氣排放的化工污穢地區(qū)，一般不宜采用RTV涂料。

7.4硅橡膠傘裙應用情況

變電站設備加裝硅橡膠傘裙是一種既有效又經(jīng)濟的防污閃、防雨閃輔助補救措施，硅橡膠傘裙能增加電瓷設備的爬電距離，有效地阻斷電瓷設備上流淌的污水，硅橡膠良好的憎水性能抑制瓷件表面的泄漏電流，表面電弧不易發(fā)展。總的爬電距離增加，其污閃電壓得到一定程度提高。按規(guī)定要求安裝硅橡膠傘裙數(shù)量和合理部位，平均提高污閃電壓30％左右。變電站設備瓷套加裝硅橡膠傘裙是防雨閃的有效方法。

硅橡膠傘裙存在的問題有：規(guī)格較少，難以滿足變電站電瓷設備各種尺寸要求，現(xiàn)場剪切會影響粘接質量；與瓷件表面連接需要高質量的粘接劑，由于現(xiàn)場手工操作，施工質量無法檢測；長期運行發(fā)現(xiàn)，個別產(chǎn)品有塌邊變形現(xiàn)象，有的搭口部位或連接處有脫膠、開膠的。安裝硅橡膠傘裙的電瓷設備給清掃、預防性試驗帶來一定困難。

8小結

現(xiàn)代科學技術日新月異，新型材料層出不窮。輸變電設備防污閃的主要手段---涂刷硅油已有被涂刷RTV涂料和安裝硅橡膠防污增爬裙所取代的趨勢。利用硅橡膠爬和RTV涂料的性能互補，在同一瓷件上同時采用上述兩種材料，達到了很好的防污效果。對于輸電線路和變電設備，由于合理計算了泄露比距并采用了新型絕緣子，從而提高了絕緣子的放電電壓，明顯降低了絕緣子的閃絡事故。減少了各種維護成本，降低了職工的勞動強度。同時，由于停電清掃周期的延長， 也取得了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

發(fā)布時間:2012-1-31 訪問次數(shù):7836