雾霾天气对输变电设备外绝缘的影响论文_陈东兴

雾霾天气对输变电设备外绝缘的影响论文_陈东兴

(国网内蒙古东部阿鲁科尔沁旗供电分公司 内蒙古赤峰市 025550)

摘要:从输变电设备防污闪角度讲,雾霾与传统的湿沉降、污(脏)雾是同一概念。雾霾对输变电设备外绝缘影响的研究,主要包括雾霾的理化特征、雾霾对绝缘子表面污秽度的影响、雾霾的模拟及其对绝缘子污闪电压的影响等内容。文章重点介绍了:大气污染易演变成霾与雾霾天气,导致输变电设备外绝缘表面湿沉降的增加。雾霾脏污程度可用雾水电导率表征,雾霾的持续作用可使绝缘子表面污秽度有限增大,绝缘子污闪电压有所降低。近年来,国网公司系统坚持“绝缘到位,留有裕度”的防污闪方针,成功地抵御了雾霾天气对输变电设备的侵袭,遏制了大面积污闪事故的发生,线路污闪跳闸率降至历史最低水平。

关键词:雾霾;雾水电导率;外绝缘;污闪

引言

雾霾是近年来随着大气污染的PM2.5值引得人们关注的天气状况。其中,去年我国大部分地区频频出现了大范围的雾霾现象,其覆盖面积甚至高达一百四十万平方公里,严重影响了人们的身体健康,并给人们的生产生活带来了一定的影响。同时在这种情况下,雾霾天气也对输电变电的设备设施带来了一定的影响,电力是人们生产生活中重要部分之一,雾霾天气首先是在湿度上,使得变电输电的设备设施的绝缘表层的湿度增加,从而会导致污闪事故的频频发生。其次便是增加输电变电设备的污秽度,若情况严重,会给人们的生产生活及财产方面造成巨大的损失。

雾是指大量微小水滴浮游空中,使水平能见度小于1.0km的天气现象;霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10.0km,造成空气普遍浑浊的天气现象。一般来讲,二者的区别在于发生霾时相对湿度不大(小于80%),而雾中的相对湿度是饱和的(大于90%)。在我国东部地区,霾天气各月出现频繁,且霾日月分布相对均匀;而大雾发生日数少,月分布不均匀,多集中于秋冬季。通常雾天气过程常伴有霾影响,并可相互转化,难以区分,故用“雾霾天气”来描述,成为城市群及周边区域的气象灾害。

1、雾霾天气对输变电设备外绝缘的影响因素

1.1关于雾水电导率

在研究雾霾天气对输电变电设备外绝缘的影响因素时,应对雾水电导率做出重要研究。输电变电设备在对外绝缘表层的特性上,起重要作用的电力设备绝缘表层污秽的盐离子含有量,并且雾霾的相对湿度的饱和度越高,雾水电导率的数值越高;反之,雾霾的相对湿度的饱和度越低,雾水电导率的数值越低。对于绝缘表层的污秽分子,雾水电导率是影响绝缘子的主要参数。所以在雾霾天气严重的情况下,雾的相对湿度较高,使得绝缘表层的湿度也就相对较高,在这种情况下,雾水电导率也就达到一定的高峰数值,其外绝缘的特性,会随着电导率的增加而降低。并且,雾霾使得外绝缘表层相对湿度较高时,其电导率也随之增加。从而我们得知,影响外绝缘表层相对湿度,增加外绝缘表层的污秽度,且使得雾水电导率达到高峰数值的影响因素,都来自于雾的相对湿度,并达到一定的相对饱和状态。近年来,随着城市化进程的不断加快,工业化的进程的不断发展,大气污染程度愈发严重,自然雾已稀之少见,自然雾在空气中与大气污染物的碰撞形成了雾霾。雾水中盐离子含有量越高,外绝缘表层的污秽度便随之增加,其电导率也就越高。

1.2关于雾霾对输变电设备外绝缘表层的污秽度的影响

由于雾霾天气的频繁发生,这种天气使外绝缘表层的性能会因为雾水电导率的升高,绝缘的性能就会变低,而且同时外绝缘表层的污秽度也是和雾水电导率的值成正比,电导率高,污秽度也会增加。因为,雾水电导率高,说明雾霾的湿度重,然后说明雾霾中的污染物含有的重量大,而这些颗粒的污染物会由于重力的影响,导致输变电设备外绝缘的污染范围会增大,然后久而久之,外绝缘表层的污秽度会增加,产生大量的漏电、放电现象,给工业的生产,和人们的生活都产生的不良的影响。

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2、雾霾天气对输变电设备外绝缘的一些措施研究

2.1在进行清理污秽的时候,还有去考虑其他的因素

在进行清理输变电设备外绝缘表层污秽的时候,不能只去调整外绝缘设备的爬电比距,同时还要考虑绝缘子它自身的高度,然后还有决定爬电比距的一些因素去决定的。一般情况下,外绝缘有一种对污秽有自身的承受力,而这种承受力和爬电比距之间的关系是呈一种线性的关系当绝缘子所具有的结构高度的到达一定适宜值的时候,这时候绝缘子所承受的污秽度的能力和绝缘子之间的爬电比距都达到了饱和度,然后又由于绝缘子的污秽承受力与爬电比距又有很大的关系,这时候绝缘子的污秽度也会随之变化。由此可以看出,我们在安装一些输电设备的时候,还要考虑到绝缘子的爬电比距,和它所具有的结构的高度,如果在有的绝缘子会安装一些防污类型的一些伞裙造型的绝缘子,这时候伞裙造型的高度也是我们要考虑的对象。因此,我们在进行对输电设备的外绝缘进行清污处理的时候,不能只单一的考虑一种因素,要把这几种因素结合起来才可以。

2.2“绝缘到位,留有裕度”的应有之义

汲取历次电网大面积污闪的教训,国网系统在“绝缘到位,留有裕度”原则的指导下,颁布了Q/GDW 152—2006《电力系统污区分级和外绝缘选择标准》,并组织全网采用饱和污秽度绘制修订完成《电力系统污区分布图》(2011 年版),全面开展运行设备外绝缘配置情况校核工作。为保证“绝缘到位”,在中、重污区广泛采用硅橡胶复合绝缘技术;为应对环境变化与湿沉降影响,要求在新建扩建和在运设备的设备配置“留有裕度”。经过多年的努力,我国电网防污闪工作卓有成效。主要表现为:(1)有效地遏制了电网大面积污闪事故的发生;(2)结束了每5、6 年一次的污闪频发期的循环,即使去冬今春我国中东部出现数次严重雾霾天气也未出现污闪高发的现象;(3)输变电设备污闪跳闸率逐年下降,以国网系统110(66)kV及以上送电线路为例,近3年,污闪跳闸数占总跳闸数降低至1%以下,已居各类线路故障统计跳闸率的末位。据国网公司运检部统计,在中东部地区的持续大范围雾霾天气过后,各省市都对现场污秽度进行了测试,并与2011年和2012年监测结果进行了比对,并没有发现霾与雾霾天气的增加对绝缘子表面污秽度产生明显影响。这表明,历史上污闪多发地区基本实现了“绝缘到位,留有裕度”的要求。

2.3深化科研工作,努力转变发展模式

在社会经济进程高速发展的今天,科学技术的发展突飞猛进,我国电网的技术人员应加强在应对雾霾天气时,如何使用更加先进科学、合理有效的科学技术的调研工作加强这方面的科学技术的调研工作,不仅是一个艰巨而又漫长的过程,而且是一项复杂且综合性强的工作。要长期关注输电变电设备的变化,以掌握雾霾天气的规律性,及时对随之而来的污闪事故进行防御措施,做好基础准备工作,对污闪事故及对雾水电导率的防治措施进行改进和防治。

3、结语

对面临雾霾天气时,所带来的污闪事故及污秽度的影响着重进行分析指导后,能够有效防治处理雾霾天气给输电变电设备带来的影响。并且应因地制宜,掌握好对外绝缘的防治,不仅要使其正常运行,还应不过度变化。从而造福于人们的生产生活。

参考文献

[1]丁超,陶宁平.转变观念,积极开展输变电设备状态检修工作[J].宁夏电力. 2007(04).

[2]宋天民.基于地理信息系统的输变电设备管理系统分析[J].河北电力技术. 2007(S1).

[3]冯佳玲,谢峰.输变电设备优化检修和状态检修辅助决策系统[J].山东电力技术.2008(02).

论文作者:陈东兴

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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