游上院
(广东电网公司茂名供电局 525000)
摘 要:架空输电线路是电力系统的重要组成部分,高压线路是电能传送的大动脉。随着茂名地区经济的快速发张,工业污染排放日益增多,输电线路经常遭受厂矿企业的工业废气或自然界粉尘、盐碱的污染。在气候干燥的情况下,积累在绝缘子表面大量积累污秽物,污秽层的电阻很大,不会对电网运行造成威胁。但是,每当遇到潮湿天气,污秽层被湿润之后,就极有可能发生污闪,尤其是当采用的绝缘子不能满足污秽要求时,一旦发生污闪事故,将严重影响电网安全运行,甚至造成巨大的经济损失。
关键词:架空线路 防污 措施
一、污闪产生的机理
污闪过程分为四个部分:1、绝缘子表面积污;2、污秽物湿润;3、绝缘子产生局部放电;4、局部放电发展成闪络。
1.1、绝缘子表面积污。冬季很少下雨,绝缘子暴露在污染的大气中受重力、风、静电等的作用,缺少雨水冲洗积污严重。
1.2、污秽层湿润。在雨、雾、雪等气候条件下,绝缘子表面的污物吸收水分而电解成游离状态,这样导电能力极具增加,泄漏比距减小。
1.3、工作电压。当泄漏电流增加时,绝缘子表面某些污层较薄弱的地方或潮湿程度较轻的地方,尤其是像直径最小的绝缘子钢脚附近电流密度大的地方,局部污秽表面首先发热而烘干,形成高电阻的干燥带。此干燥带的电压降迅速增高,如果空气的耐压强度低于加在干燥带上的电压,则在干燥带上首先发生局部放电。此时,电压全部加在绝缘子干燥带的其余部分,当电压大于此部分空气的耐压强度时,使整个绝缘子发生闪络。
二、污染源分析
茂名地区输电线路污染源主要有一下几方面:
2.1、大气污染。自然条件产生的污秽,如空气中的微尘、大风刮起来的尘土、海风吹上来的盐尘等
2.2、石油工业污染。乙烯厂及大大小小炼油厂周边的输电线路遭受的烟尘废气
2.3、粉尘污染。沿线公路灰尘、高岭土等矿产采矿区、石灰厂及热电厂的煤尘等尘土飞扬,污染输电线路
2.4、鸟粪污染。由于鸟类排泄系统的原因,鸟类排泄物为浠水状,当鸟粪沿着绝缘子留下时,直接形成污湿条件,绝缘间隙变小或者短接,因此容易在正常工作电压下形成闪络。
三、污闪的特点
3.1、形成污闪有明显的季节性。茂名地区降雨一般集中在4-10月,冬季雨量较少,在污染的环境下,缺少雨水冲洗积污严重。每年的1-3月南海的暖流北上与南下的冷空气汇合形成“回南天”,同时经过一冬天的污秽积累,使空气中污染物浓度相对较高,每年冬末初春的时候出现的雾湿天气为污闪提供必要条件。
3.2、形成污闪的气象条件有集中性。污闪一般发生在雨雾或者大雾天气,空气中相对湿度较高。浓雾是引起污闪最危险的因素。雾的水分能够湿润污秽层但不能冲洗污秽层,而且大雾持续时间长,分布广,能够湿润下表面,不像大雨天气只能弄湿绝缘子上表面还能冲洗绝缘子。有文献认为,相对湿度大于70%时绝缘子表面开始形成导电膜,使污闪电压出现较大幅度的下降。据统计,湿度85%~99%范围内的污闪次数占全体的65%。[1]
3.3、污闪的形成与绝缘子的布置形式有关。污闪在直线串上容易形成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是应为相同线路直线串绝缘子片数比耐张串绝缘子片数少1-2片,且直线串相对耐张串自洁能力低,容易积污。
四、污闪原因分析
4.1、周围环境污染。茂名作为以石化、乙烯及高岭土为主的重工业生产基地,随着工业的发张,对空造成了污染;空气中的排放物也日益增多,使线路周边的环境日益恶化。
4.2、空气湿度大。在空气湿度大且无风或微风的自然条件下,绝缘子的绝缘水平降低,表面的泄漏电流增大,是引起污闪故障的主要因素。
4.3、绝缘子绝缘水平不足。污染增加,污染等级加大,导致线路所经地区污秽等级上升较快,而老旧线路设计的爬距配置较低,不能满足实际污秽条件。
4.4、污秽资料更新不及时。工业化进程的加快,污染源快速变化,而《污区图》的绘制远远落后于客观环境的变化,致使线路设计时不能合理的规避污染源。
4.5、对污闪产生的机理认识不足。绝缘子表面附着的污染物中,有些离子会导电。当天气变化,空气相对湿度很大时,污染物湿润,污染物中的电解质在水的作用下电解成阴阳离子,在电场的作用下,离子运动速度不断加快,导电性不断加强,当外泄电流达到一定程度时,绝缘子表面就会被击穿发生绝缘闪络。
五、污闪的预防措施
5.1、合理规划线路路径
输电线路在设计的时候应当避开污秽区,特别是一些高排放。高污染的地区,对于非要经过高污区的线路,应进行详细的调查分析,核实污染情况结合其他情况确定污区等级,再进行设计。
5.2、绝缘子清扫
随着线路不断的增加,线路绝缘子量多面广,可靠性要求停电清扫的时间越来越短,清扫的劳动强度相对的加大。在春天雨季来临前应对辖区的污染相对严重的线路进行停电清扫。我们要求对线路要做到逢停必扫。
5.3、及时调爬
调爬工作应优先考虑重污区、重要线路。避免短时间内多次调爬,在满足足够的绝缘间隙的情况下,线路调爬应留有足够的预度。调爬工作应综合人力物力,分轻重急缓逐步开展工作。
(1)采用合成绝缘子。合成绝缘子表面的硅橡胶伞裙具有良好的憎水性,而且其憎水性在局部电弧等因素下短时失效后很快又能恢复,大大提高了合成绝缘子的污闪能力。
(2)增加玻璃绝缘子片数。在满足线路安全距离的前提下增加绝缘子片数来增大绝缘子串的绝缘能力。
(3)更换不良自爆绝缘子。
5.4、对玻璃绝缘子喷涂憎水性涂料
由于PRTV涂料防污性能的优越性,较好的改善了绝缘子的绝缘水平,有机涂料表面良好的憎水性,当PRTV涂料表面积污后,PRTV内游离态憎水物向污秽物表面扩散,使污秽物也有憎水现象,从而抑制了泄漏电流的产生和发展,让玻璃绝缘子拥有了复合绝缘子的防污能力的同时防雷水平也不会因此而降低。在茂名地区得到广泛的推广。
5.5、加强盐密测试工作
在线路污染较大的区域加挂严密取样测试点,定期进行盐密取样,可以对空气中污染物进行监控,掌握污秽区变化,正确绘制《污区图》以供调爬及清扫参考。
5.6、对鸟粪引起的污闪
应加装惊鸟装置如防鸟架、防鸟网等,在鸟类活动的重点时期加强对线路的防鸟害巡视。
六、结束语
综上所述输电线路污闪与自然环境、气象条件等影响密切,要防止污闪的发生因对所在地区污区环境进行划分,加强维护,及时调整爬距、进行清扫,使用有效的防污涂料。经过这几年的防污改造,茂名供电局近几年污闪责任事故数为零,有效的保证了电网的安全运行。同时减少了维护成本,减轻了职工在防污方面的劳动强度,取得了一定的成效。
总之,防污工作是一项长期复杂的系统工作,有许多问题需要进一步认识、研究,必须坚持不懈地进行总结,规范管理,落实措施,把污闪跳闸率降到最低,保证电网安全运行。
参考文献:
[1] 张玲,刘如星,输电线路绝缘子污闪的机理[J].电力学报,1999.2
作者简介;
游上院(1989.11-),男,福建宁德人,东北电力大学输电线路专业,单位:广东电网公司茂名供电局
论文作者:游上院
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签:绝缘子论文; 污秽论文; 线路论文; 茂名论文; 表面论文; 电网论文; 污染物论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;