(中国南方电网超高压输电公司广州局)
摘要:随着科学技术和社会文化的飞速发展,电力在我国起着越来越重要的地位。如果电网出现重大的问题或者是事故,将会造成大面积停电,不仅会给我们居民的日常生活带来不便,甚至还会影响国家经济的稳定发展。所以,一定要非常的重视电网的安全运行。近几年来,污闪对于电网设备带来的不利影响不断发生,值得引起人们的高度重视。本文就从污闪的原理、产生的原因、危害,以及沿海地区应做到的一些防护措施等进行了简单的介绍,希望给同行带来一些价值和借鉴。
关键词:沿海地区,污闪,影响,应对措施
1 引言
近年来,随着社会的高速发展,大面积的停电事故多有发生。现如今,电力已经成为了人们生活不好缺少的主要能源,若电网出现大型的事故,将给人民和社会都带来不便。所以解决好污闪问题就显得尤为重要,尤其是沿海地区比较潮湿,对于电气设备来说更容易造成污闪的现象,使设备受损,因此更应当引起人们的重视。
2 污闪的简介
污闪,是指电力设备的绝缘子表面因为受到液体、固体、气体等导电物质的污染下,遇到浓雾、毛毛雨、露水、冰雪融化等湿润作用,使得污层的电导增大,泄漏电流增加,从而产生沿面放电。
2.1 污闪发生的原因
2.1.1 酸雾、酸雨
随着时代的进步,沿海地区发展迅速,各类能够排放酸性气体的企业工厂也在日益增多。由于这些工厂排放出来的酸性气体,在冷空气的作用下可以形成酸雾或者是酸雨。当PH≤3时,电导率就会迅速增加,可以对绝缘子的污闪特性发生显著性的影响,而PH越小的时候,影响就越强烈。
2.1.2 风和湿度
污闪具有明显的季节特点。在空气湿度大,阴虚连绵天气不断出现时,容易发生污闪的现象,所以一般情况来说,冬春两季是污闪频发的季节。而夏秋两季,主要以高温多雨和西南风为主,将沿海地区的盐雾吹向了内陆,这个时期,沿海地区空气中湿度较小,因为雨水多,所以能起到清洁的作用,冲淡盐污。因此夏秋季节只有在深秋多露水的时节或者是干旱无雨的时候才容易发生污闪。
2.1.3 大潮
每次当海水发生大潮时,空气中湿度较大,盐密度高,并且毛毛雨的概率大,所以说,大朝期间容易发生污闪。
2.1.4 温差
有研究证实:污染绝缘子的污闪电压是可以随着绝缘子温度和环境温度之间的温差的变化而进行变化的,并且绝缘子的污闪大多发生在湿度大、气温低的天气中。一般情况而言,环境中的温度每升高1℃,绝缘子的污闪电压就将下降0.7%到1%。
2.1.5 环境污染
造成沿海地区污闪的原因主要有:粉尘、盐雾以级各种织造厂、漂染厂、化工厂等在排放的有害腐蚀性气体。如:硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等酸性气体会使瓷表面盐密增大,这是污闪发生的根源。
2.2 污闪放电的原理
污闪的形成往往需要很长时间的一个演变过程,主要可以分为积污、潮化、电弧和闪络四个部分。
污闪放电的原理:附着于绝缘子的污层湿润以后, 污秽物中的电解质就会慢慢溶在水中,进而在绝缘子的表面可以形成一层电解液薄膜,使污层的电导率增加,绝缘电阻大大下降,泄漏的电流就会增大。因为电流的热效应,就会在绝缘子的表面电流密度较大的地方形成干区。干区的电阻突然增加,电压的梯度远远高于绝缘子表面的其他部位,当干区某一处的场强超过了空气击穿的场强时,干区就会被电压击穿,从而出现跨越干区的小电弧,产生局部的放电。并且随着湿润程度的逐渐增加,泄露的电流幅值逐步增大,局部放电就可能发展为强烈的跨越干区的局部电弧,并同时伴随着数十至数百毫安的泄露电流。若局部的电弧继续延伸,电弧的长度达到临界值的时候,就会导致外绝缘的闪络。
2.3 污闪的危害
位于沿海地区的变电站,因为空气中的湿度大,海风中夹杂着盐雾、水份、灰尘和大量的混凝土结晶从而使电气设备的运行条件非常恶劣,,非常容易因为凝露而发生闪络。
严重的污闪,可能会导致瓷件绝缘子产生破裂、爆炸、自动重合不能成功。对于输电线路而已,因为在较大的距离之内的气象条件相同,所以发生大面积的污闪,从而使多条线路,尤其是主动脉干线跳闸,致使电力系统解列,严重影响电力系统的安全运行,给国民经济造成了巨大的损失。
从图中就可以看出,污闪造成大面积停电的事故有很多起。并且带来的危害很大,所以我们要做好充分的防护措施,杜绝电网事故的发生。
3 沿海地区对于污闪的应对措施
沿海地区的污闪事故跟基建、设计、气象、运行、污源、环境等因素相关,所以对污闪的应对措施也一定是综合性的。
3.1 加强绝缘子的清扫
绝缘子的清扫是防止污闪的一个最基本和有效的方法,在清扫的时候,要注意合理的清扫时间,要根据沿海地区的特点,安排在11月份之前清扫效果最佳;再就是在清扫的时候,要重视清扫的质量,安排好人员的工作,落实好检查的制度,做好清扫记录,防止遗漏留下危险因素。近年来研制的带电清扫器具,比较突出的是可用于110~500 kV 变电设备的高压带电自动清扫机和可用于110~220 kV 变电设备的便携式软轴连接高压带电清扫机,性价比都比较高。
3.2 采用复合绝缘子
复合绝缘子因为表面憎水性强、机械强度高、防污闪性能好、不测零值少维护、重量轻等优点,在电力系统中得到大量的应用。因为沿海地区盐雾污染的灰密小,硅橡胶表面憎水性不容易丧失,所以复合绝缘子用于沿海地区就更具有优越性。图为合成绝缘子
3.3 定期的测试和更换不良的绝缘子
对绝缘子串要进行定期的测试,能够及时的发现并更换不良的绝缘子,使得线路可以保持正常的绝缘水平。尤其是一些不能够避免的要经过污秽严重地段的重要的电力线路,更要有计划地定期测试并更换绝缘子。
采用脉冲电流法检测劣化瓷绝缘子的新技术在河南等地已开始试用,但劣化绝缘子具体位置还需登塔解决。对于有缺陷的复合绝缘子的检测,目前国内较多使用的是高灵敏度红外测温检测,广东和华北用该方法发现了一批复合绝缘子的缺陷,但对该方法的可靠性和灵敏度还存有争议。利用电场法检测复合绝缘子缺陷,仅可检测内绝缘中较大尺寸的“导通”性缺陷。此外,利用紫外测局放的方法检测局部缺陷也在研究中。定期测试的时间根据绝缘子的质量和现状等有所差别,应该根绝自己的实际情况进行检测。
3.4 使用憎水性涂料
使用憎水性涂料,主要是利用了憎水性的迁移作用和对污秽物的吞噬作用,使得亲水性的瓷表面可以具有憎水性能,显著提高了固液界面的张力。当水落到这些材料上的时候,不会像落到瓷表面那样浸润一片从而形成水膜,而是在增水性涂料表面上缩成了一个个孤立的细小水珠,使绝缘子表面构成许多水珠和高电阻带相串联的放电模型。在这些污物表面包裹上一层憎水性涂料,使里面的污秽物不容易吸潮,即使吸潮之后也是一个个孤立的水珠,而不能形成片状水膜的导电通路,从而限制了泄漏电流的发展。
而常用的憎水性涂料有:RTV 涂料、喷涂CFT- 4 长效固化涂料等。该涂料具有抗污染能力强和显著的防潮性能。涂刷后的绝缘体污闪电压可以提高30到50%,但是在使用的时候要注意期限,一般五年就应该重新刷一次。
4 结语
综上所述,沿海地区的污闪现象发生频率比较大,我们应该根据所在地区的气候、天气、污染情况等采取相应的措施。在扩建或者是改建线路的时候,要对绝缘子的爬电距离、选型和工频耐压等都严格按照设计进行配置。并且电力部门也应该安排专门的工作人员和环保部门进行协商,将有污染的工厂企业等搬到远离输电站或者是输电线路的地方,采取有效的防治措施。要预防为主,标本兼治,从而保证电路的正常运行,保证人民和社会的稳定。
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论文作者:王启颖
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/3
标签:绝缘子论文; 沿海地区论文; 发生论文; 水性论文; 表面论文; 电网论文; 电流论文; 《电力设备》2016年第4期论文;