输电线路绝缘子污闪原因分析及预防措施论文_刘厚林

输电线路绝缘子污闪原因分析及预防措施论文_刘厚林

(商丘供电公司运维检修部输电运检室 河南商丘 476000)

摘要:近十几年来,随着我国经济的快速发展,环境破坏也日趋严重,大气污染不断恶化。输电线路绝缘子长期暴露于各种不同的复杂环境中,极易发生污闪事故,从而影响整个地区电网的安全。因此,绝缘子的防污闪对提高输电线路运行的安全可靠性具有重要意义。本文对污闪形成机理进行了深入探究,提出了相关的预防措施。

关键词:输电线路;绝缘子污闪;原因分析;预防措施

1污闪形成机理分析

防污闪要从污闪形成机理分析,针对其发生的原因采取相应的措施,达到根本性治理的目的。

输电线路长期处于露天下运行,绝缘子在外加电压后对周围的污染源具有一定的吸附性,其表面会粘附周围空气中的各种污秽物质。这些污秽物质在天气干燥时其导电性能并不强,不会影响输电线路的安全运行,但一旦遇上大雾、晨露、毛毛雨、雨夹雪等潮湿天气,污秽层中的电解质湿润后,绝缘子表面的电导率将急剧上升,这时,绝缘子表面会有泄漏电流流过,输电线路的绝缘性能也随之大大降低。在电流热效应的作用下,污秽层表面被烘干并沿着干带产生沿面放电,最终导致整个绝缘子串闪络。绝缘子污秽闪络发生的原因及机理非常复杂,并不是简单的空气间隙的电击穿过程,而是一种与电能、热能、化学及时间等因素有关的热击穿过程。在正常运行电压下,只有绝缘子表面堆积一定量的污秽、外部环境温度及湿度达到某定值时,才可能发生污闪。

总的来说,绝缘子污秽闪络放电是涉及电、热和化学现象的复杂变化过程。一般而言,可将污闪过程分为四个阶段,即表面积污、表面湿润、局部放电、局部放电的发展并导致闪络,采取可靠措施抑制或阻止其中任一阶段的形成和发展,就能有效避免污闪事故的发生。

2输电线路发生污闪的危害

对于运行中的输电线路,其绝缘表面避免不了会受到污染,特别是在潮湿天气环境下,污染物内的可溶物与水相溶后会形成一层导电膜覆盖在绝缘表面,影响绝缘子的绝缘水平,并导致绝缘子闪络发生,即污闪。近年来社会发展过程中对电能需求量不断增加,因此在当前输电过程中通常都会采用高压输电,输送容量也有了显著提高,不仅输电损耗减少,而且输电成本也有了一定程度的节约。输电过程中,输电线路需要跨越不同地区,这也导致会受到各种污染源的影响,极易发生污闪。一旦污闪发生时,线路会保护跳闸,但当污闪发生在有裂纹的绝缘子串上时,则会导致绝缘子断串,从而引发停电事故。污闪发生时会对供电的安全性和可靠性带来较大的影响,而且还会发生大面积停电事故,因此需要做好有效的防范措施,提高输电线路防污闪能力。

3输电线路发生污闪的原因

3.1绝缘子质量和结构问题

污闪发生与绝缘子的防污能力具有直接的关系,选择绝缘子时,需要保证其表面光滑,形状合理,材质要与规定的要求相符。一旦绝缘子表面光滑度不够,材质和形态都存在缺陷,这必然会导致污闪发生的风险增加。另外,绝缘子结构及爬距也与污闪的发生具有直接的关系。

3.2鸟粪污染

由于鸟粪对绝缘子的污染而导致污闪发生的事件较为常见。在自然环境中,鸟类较多,而且经常性的停留在输电线路上。鸟粪不仅盐密值较高,而且排出后会沿着绝缘子边缘向下流动,从而导致短路发生,引发污闪事故。鸟粪引发的污闪不仅具有突发性,同时也很难进行有效控制,所带来的影响较为严重。

3.3大气污染

近年来我国城市建设进程不断加快,城乡工业取得了较快的发展,这也导致大气污染程度日益严重,一旦大型的工业企业在生产过程中会排放出大量的污染物,从而对绝缘子带来一定程度的污染,污秽物在绝缘子表面长期堆积,一旦潮湿则会导致绝缘电阻下降,引发污闪事故。

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3.4气候影响

绝缘子污闪发生与雨雪天气也息息相关,通常情况下都是绝缘子受到污染后,在雨雪冰霜环境下又发生冻结,导致耐受电压下降,从而导致闪络发生。这种情况在夏季雨水较多,冬季降雪的地区较为常邮包,部分地区环境污染严重,易发生酸雨及酸雾等现象,也会导致绝缘子闪络电压降低。

4预防污闪的措施

经过不断发展和改进,现有防污闪措施多种多样。传统的措施有停电清扫、合理调爬等。近年来,随着新技术、新设备的不断研发及应用,更换复合绝缘子、带电清扫及污秽在线监测等新技术成为输电线路防污闪的主要措施。

4.1确定线路的污秽期和污秽等级

每个季节大气环境都有不同,线路的污秽性质和污秽程度也不尽相同,因而对线路的危害也不一样。因此,要正确掌握线路所属地区的大气污秽程度和污秽性质,并根据历年线路污闪发生的时期和绝缘子等值附盐密度的测量结果,正确划分各地区的污秽等级,为精准防污提供科学依据。

4.2增加绝缘子串的单位泄漏比距

绝缘子表面泄漏电流变大时,闪络放电现象也变严重,发生污闪事故的概率也会增大。一般而言,泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比,因此,可以通过增加绝缘子数目或采用防污型绝缘子等来增加绝缘子表面的泄漏比距,从而提高线路绝缘水平。但增加绝缘子数目是在带电导线对杆塔的最小空气间隙、带电导线对横担距离、风偏校验等满足安全运行要求的情况下才能采取的技术措施。

4.3定期清扫绝缘子

在输电线路长期运行的过程中,都会在其表面附着上一层杂质,对绝缘子的绝缘性能造成了一定的破坏,因此,为了使绝缘子的绝缘性能得到保证,就可以进行清扫工作,将绝缘子表面的杂质清除掉。在清扫的过程中,可以根据环境的不同,分为不同的清扫等级,如,在污染非常恶劣的环境中,就将其定为重点清理区域,对该区域清扫时,每年要在3次以上;在污染一般的环境中,就将其定为一般清理区域,对该区域清扫时,每年要保证2次以上;污染非常低的环境中,就将其定为轻度清理区域,对该区域清扫时,每年进行1次即可。在清扫时,可以使用相应的干擦剂,并配合塑料球、手套等工具来对绝缘子进行清扫,有效地将绝缘子表面杂质清除干净。而且在清扫的同时,还要仔细地对绝缘子进行检查,查看其表面是否出现裂纹、损坏等缺陷,发现问题时,就要及时地将其进行更换。

4.4使用性能更好的绝缘子

在输电线路中,可以使用性能更好的绝缘子,不仅有效地解决了污闪的问题,而且还会增加企业的经济效益。首先可以使用特制的防污绝缘子,在该绝缘子中,增加了双裙边爬距,提高了绝缘子外绝缘的爬电距离与绝缘子最高工作电压有效值之比,达到了相关要求中的规定。而且,在其内裙边,是一个光滑的斜平面,当杂质附着到绝缘子上后,就会使其自动滑落下去,增加了其自洁性,很难出现积污的现象。其次是可以使用合成硅橡胶绝缘子,由于合成硅橡胶具有耐老化、疏水性能等特点,使用该种材料制成的绝缘子,也就具备了这些特点,使这一绝缘子防污的性能更好,可以有效地降低污闪事故的发生几率。而在污染区域严重的地域,不仅工作量大,投入的成本较高,而且起到预防作用的时间还不是很长,可靠性不是很高,因此,在对这些区域进行预防时,就可以在绝缘子的表面涂抹上长效防污涂料,就将上述所有的问题进行了解决。

结语

近年来我国经济取得了较快的发展,这也有效的促进了电力行业的发展,输电线路里程呈现出逐年增长的态势,因此需要做好输电线路防污闪工作,提高输电线路防污能力,确保输电线路运行的可靠性,为我国电力行业的健康、持续发展奠定良好的基础。

参考文献

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[2]邢军,刘洋,梅红伟,王黎明.水泥污秽区输电线路绝缘子选型建议[J].高压电器,2014,50(03):95-100.

[3]刘乃桓.浅谈输电线路绝缘子污闪原因及防范措施[J].广东科技,2010,19(24):155-157.

论文作者:刘厚林

论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期

论文发表时间:2018/7/2

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