探究雾霾天气对输变电设备外绝缘的影响论文_于馥北

探究雾霾天气对输变电设备外绝缘的影响论文_于馥北

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摘要:近年来,我国电力事业不断发展,用电安全受到人们的广泛关注。随着环境的不断破坏,大气污染在我国逐渐加重,雾霾天气在我国越来越常见。雾霾天气可以使输变电设备外绝缘湿度和污秽度加大,从而影响电力输送,造成污闪事故,不利于供电安全。因此,本文就雾霾天气对输变电设备外绝缘影响进行浅要的探讨,旨在促进我国电力行业的不断发展。

关键词:雾霾天气;输变电设备;外绝缘;污闪现象

引言

在生态环境污染指数上升的形势下,雾霾天气污染逐渐成为人们关注的焦点,随着雾霾天气的出现,电网运行中输变电设备常常出现调闸现象,给电网的安全高效运行提出了新的挑战。根据相关资料显示,雾霾天气中其电导率高达数百西门子,产生的相对湿度平均在80%左右。在雾霾形成初期,空气中的含水量不断增大,在重力的作用下逐渐接近地面,如果雾霾污染越严重,则与废弃烟雨层物质发生电离和氧化反应越激烈。在雾霾形成中,浓度与细粒子平均直径成反比例关系,在雾霾沉降的过程中,严重污染输变电设备外绝缘的表面,并且雾霾持续时间越长,其对输变电设备外绝缘表面的污染越严重,如果绝缘子爬电比距配置较小时,将大幅度增加了输变电设备发生污闪跳闸事故的概率,这在一定程度上将严重威胁着电网工作中的安全运行。

1、污闪机理

污闪主要表示绝缘子出现污闪放电情况。绝缘子污闪放电主要表示输变电设备污秽表面温度在增加之后,输变电设备表面气体就会出现烘干及电离情况,造成输变电设备出现局部电弧。无雾霾天气在一定程度上,有效降低了输变电设备巨外绝缘电压耐受性能,同时由地面因素影响,输变电设备绝缘子污秽程度显著增加,在湿度作用之下,形成导电层,产生漏电或者是放电情况。

2、雾霾天气对输变电设备外绝缘的影响

2.1雾水电导率

绝缘子表面污秽的盐离子含量严重影响着输变电设备的外绝缘特性,其中雾水电导率是影响绝缘子的主要指标,如果雾霾污染严重,高湿度的雾致使绝缘子表面污层更加湿润,从而使电导率达到最大,随着电导率的逐渐增大,外绝缘特性呈现出降低的趋势,此外,雾霾也增加了绝缘子表面的污秽度。

2.2雾霾对绝缘子表面污秽度的影响

在雾霾重力和雾霾颗粒大小的作用下,绝缘子表面污染程度上端明显高于下端,并且随着雾水电导率的变化而发生变化,例如,高电导率雾霾在带电绝缘子污秽度和绝缘子表面的沉积过程的作用下,随着雾霾时间的持续以及雾霾中高含量的盐离子,绝缘子表面沉淀了一些可溶盐,使漏电放电现象频繁发生。

2.3绝缘子污闪电压与雾霾

雾霾中富含有NH4、Ca2+、Na+、Mg2+、NO3-等离子,在雾水电导率的逐渐增加的情况下,其污闪电压逐渐降低,绝缘子表面污秽度也不断增加,当污秽度相同时,污闪电压的高低是由绝缘子表面污秽中盐离子的含量直接决定的,并且随着盐离子含量的增加,污闪电压逐渐增高,与绝缘子人工污秽相比,雾霾污秽产生的表面污层更加牢固,污层附着力更强,这就是雾霾污秽比人工污秽更易导致污闪电压升高的原因。

在雾霾天气中,绝缘子污闪电压与表面污秽度呈反比例关系,当污秽度相同时,绝缘子污闪电压主要与表面污层可溶盐的成份有关,例如,表面污层可溶盐成份为 NaCl 时,污闪电压最低。

2.4绝缘子沿面放电与雾霾

在输变电设备长期运行中,外绝缘表面沉积了大量的污秽层,在干燥的大气中,由于阻值非常大,因此,对绝缘子的外绝缘性能影响较小,但是如果在雾霾天气中,由于空气相对湿度较大,绝缘子外表面电导率大幅度增加,因此,降低了绝缘性能,在湿度达到一定程度时,产生放电现象,导致电线线路跳闸。

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3、雾霾天气降低对输变电设备外绝缘负面影响的策略

雾霾天气发生的频率越来越高,对输变电设备产生越来越大的影响,导致一些污闪事故频繁发生,试想在人们正常工作的时候,发生这些大面积的停电现象,这时人们的生活就无法正常运行;对于企业来说,企业正在进行着正常的工业生产,然后在没有任何预防的情况下,就出现了大范围的停电,这时正常的工业生产就无法进行,这就可能会给企业带来无法想象的损失,无疑给人们和社会都带来了严重的影响,影响了社会的发展战略目标。

3.1 结合盐密度进行清污处理

我们在前面知道,污闪现象的发生主要是由于输变电设备外绝缘表层的污秽度增加,而污秽度的导致是由于雾霾中含有的污染物所影响的,而这种污染物主要是雾水中的盐离子所构成,因此我们在对输变电设备外绝缘表层的污秽度进行清理的时候,需要根据盐密度的大小去清理污秽。但是这需要做到以下三点,首先,在进行清理污秽的时候,同时还要去调整输变电设备绝缘子之间的距离,进而提高外绝缘的绝缘性。其次,线路有很多种,对于不同的输变电线路,也要对他们进行不同的对待,因为线路之间他们所受的污染的污秽度也是不一样的,而且他们的绝缘性能也不同。最后,如果在检查的过程中,如果发现输变电设备外绝缘的污秽度比较重,盐密度高,那么它其中的绝缘子就要去采用专门的防污的一种以玻璃为原材料的绝缘子,然后提高外绝缘的性能。

3.2 清理污秽,充分考虑其他的因素

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。

3.3 输变电设备伞间的距离配置

因为在选择输变电设备的时候,有的时候输变电的爬电比距在增大的时候,它会引起输变电设备伞间的距离变小,在这种情况下,输变电设备也会出现污闪事故。所以这点我们在选择输变电设备的时候,这点是需要注意的。还有一点就是,在对输变电设备外绝缘进行防污措施处理的时候,我们还可以在输变电外绝缘设备上涂抹具有一些防污性质的涂料,但是我们在选择这些防污性质的涂料的时候,一定要注意这些涂料的性能和质量,才能保证这些涂料在输变电设备外绝缘上的防污效果,也同时要注意不要出现其他的问题,这些都是需要注意的。

结束语

综上所述,雾霾天气能够改变输变电设备外绝缘性能,在众多影响绝缘特性的因素中雾水电导率是关键。因此,在输变电设备中,务必根据实际情况,合理设计绝缘配合,绘制污区分布图并按照等级分类,最大限度地将污闪事故降到最低。同时,针对不同设备和自然环境条件,加强新技术,新材料的推广运用,全面提高电网运行中的输变电设备抗污闪性能。

参考文献

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论文作者:于馥北

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期

论文发表时间:2019/7/15

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