摘要：呼伦贝尔地区工业较少，大部分输电线路位于原始森林中。但几年来呼伦贝尔地区工业快速发展，局部地区污染严重，部分杆塔绝缘子存在绝缘配置薄弱问题。通过对呼伦贝尔地区输电线路的污秽程度进行分析，采取调爬、清扫、喷涂PRTV涂料等针对性治理措施，可避免输电线路污闪，防止人为责任事故发生。
关键词：呼伦贝尔地区；输电线路；污闪
1引言
输电线路防污闪是一项保证电网安全运行的重要工作。随着呼伦贝尔地区区经济的快速发展，作为我国的能源基地的呼伦贝尔市局部地区污染源也呈现快速增长趋势。特别是在局部重污染地区，输电线路积污严重，严重影响输电线路的运行安全性和可靠性。本文结合对呼伦贝尔地区输电线路的污秽情况进行分析，采取针对性治理措施，可避免输电线路污闪事故的发生，提高供电可靠性。
2 呼伦贝尔地区输电线路污秽情况介绍
2.1 呼伦贝尔地区气候及经济发展特点
呼伦贝尔市隶属于内蒙古自治区，位于我国东北部，地处东经115°31′～126°04′、北纬47°05′～53°20′。东西宽630公里、南北长700公里，总面积25.3万平方公里，占自治区面积的21.4%，相当于山东、江苏两省面积的总和。呼伦贝尔市南部与兴安盟相连，东部以嫩江为界与黑龙江省为邻，北和西北部以额尔古纳河为界与俄罗期接壤，西和西南部同蒙古国交界。边境线总长1723.82公里，其中中俄边界1048公里（不含未定界部分），中蒙边界675.82公里。
因地处温带北部，大陆性气候显著。吉文-雅鲁-柴河-白狼-伊尔施-免渡河-黑山头-线属于寒温带大陆性季风气候，其他属于中温带大陆性气候。气候特点是冬季寒冷漫长，夏季温凉短促，春季干燥风大，秋季气温骤降霜冻早。热量不足，昼夜温差大，有效积温利用率高，无霜期短，日照丰富，降水量差异大，降水期多集中在7-8月。相对集中的降雨，对输电线路绝缘子的冲洗间隔达8-10个月。干燥季节绝缘子积污严重，积污量大。
呼伦贝尔地区输电线路防污绝缘配置，考虑到近年来工农业发展较快，大气污染程度较严重，为减少线路污闪事故的发生，缩短停电时间，减少维护和检修工作量，根据国家电网公司《十八项电网重大反事故措施（修订版）》（国家电网生[2012]352号）中要求，线路防污要”配置到位，留有裕度”。根据以上要求，本工程全线按c级污区标准配置绝缘，统一爬电比距41.1-44.0mm/kV。但近年来呼伦贝尔地区工业快速发展。2013年，呼伦贝尔电网供电量54.15亿kW•h，较2005年增长120%，最大供电负荷884MW。
2.2 220kV牙博线污秽现状
220kV牙博线于2003年12月18日投运，绝缘子采用14片防污绝缘子。导线型号400/35，架空地线为GJ-50钢绞线和OPGW光缆。220kV牙博线170号至195号位于大兴安岭乌努尔林场内，夏季大雾能见度小于50米，空气潮湿山间云雾环绕有”人间仙境”的美誉。2008年乌努尔水泥厂投产，距220kV牙博线5km。但盐密、灰密值测试结果处于c级区，220kV牙博线乌努尔段，由于空气潮湿，水泥粉尘在绝缘子表面长期在潮湿环境运行表面放电烧伤严重，泄露电流增加，线路耐雷水平降低，极易发生输电线路故障。
2015年4月23日，呼伦贝尔分部试验二班对带电作业更换的损伤绝缘子进行绝缘电阻试验。通过试验得出，损伤绝缘子干燥时绝缘电阻为20GΩ，当模拟雨雾天气向放电烧伤的碳化物喷水后，绝缘电阻立即将为5MΩ。绝缘电阻降低了4000倍，如此大的变化试验人员也没遇到过。
通过电气试验，证明了220kV牙博线170-195号段需进行调爬，减少潮湿天气时的线路泄露电流，提高线路的耐雷水平，降低重要线路的跳闸率。
图1 牙博线绝缘子污湿绝缘试验
2.3 220kV扎团线、团阿线污秽现状
220kV扎团线于2008年9月19日投运绝缘子为15片防污绝缘子，导线型号2*240/30，架空地线为GJ-50钢绞线和OPGW光缆。2016年7月巡视发现，220kV团阿线15-20号，220kV扎团线64-71号杆塔位于扎兰屯市味精厂旁（约200m），线路周围新增污染源（煤场），线路绝缘子表面污秽严重，线路存在发生污闪跳闸的安全隐患。上述线路杆塔位于国网蒙东电力污区分布图（MD-2014）b级区，经验算，绝缘子爬电距离满足污秽等级d级要求爬电值。但线路周围味精厂、化验厂等大型工厂建设及大量生产。近期，味精厂增加一煤场用于生产，造成绝缘子污秽加重，绝缘子表面存在煤粉等灰尘附着，2017年2月4日测试：等值灰密：0.075mg/cm2×1.88×1.5=0.211mg/cm2，盐密测试等值盐密：0.0541mg/cm2×带电系数k1（1.5）×饱和系数1.88=0.1525cm2达到d级（0.1-0.25）标准，测试污秽等级已达到d级，应及时对绝缘子进行停电清扫、调爬等工作以满足运行需求，避免在大雾、毛毛雨等天气下，线路发生污闪跳闸。
图2 220kV扎团线污秽绝缘子串
3 呼伦贝尔地区输电线路污秽原因分析
呼伦贝尔地区部分工业园区冬季已经形成雾霾天气。初步研究表明雾霾会加重绝缘子的表面盐密的积累，颗粒颗径、湿度、雾霾浓度对积污都有影响，但短时间内影响都较小，对外绝缘的积污情况的改变并不大。长期雾霾对绝缘子积污的影响需进一步研究[1]。
3.1 地域面积大，污染源呈点状分部污染范围小
呼伦贝尔地区面积达26万平方公里，远大于一般的地市公司面积，并大于大部分省公司面积。高污染源呈独立分布，绘制时易忽略。绘制污区图如按1∶50000的地（市）供电公司比例图将超过1.5*1.5米，污染源呈点状分部。小的污染源如煤场等污染范围在1km，绘制后直径小于2mm，无法分辨。中型的污染源如水泥厂、化工厂污染范围一般为3-5km，绘制到1∶100000的省公司污区图上仅3-5mm，极易被忽略不计。中小型污染源在国网公司1∶250000上显示更是小到无法分辨。加上呼伦贝尔是全国公认的蓝天白云，绘图单位及人员经常按把呼伦贝尔地区简化绘制a、b级污区，忽略个别污染源。
图3 呼伦贝尔工业园区污染源
3.2绘图污秽等级不能跳跃影响
呼伦贝尔大部分地区污秽等级在a、b区，近年来大量高污染企业落户呼伦贝尔。附近的污秽等级迅速上升到d及乃至e级。但在绘制污区图时经常采取污秽等级不跳跃的常规原则，降低至c级。
3.3经济快速发展
呼伦贝尔地区经济快速发展，产生大量污染源。污区图绘制后污染类型变化较快，绘制时估计不足。影响输电线路规划设计的准确性。
3.4设计考虑不足没有对局部污染源进行差异化设计
污秽等级确定需长期积累收集盐密测试数据，设计院新建线路部分区段没有历史运行线路的盐密测试资料。造成现场污秽收集资料不全，全线按污区图配置绝缘。
4 呼伦贝尔地区输电线路污闪预防及治理
输电线路应定期校核输电线路外绝缘配置是否满足运行要求，对不满足要求的输电线路绝缘子串进行改造。输电线路防污闪应从两方面着手：其一是在输电线路设计初期绝缘配置达到一步到位[2]；其二是运维时根据线路绝缘子污秽情况结合盐密测试结果进行防污闪治理。
输电线路防污闪治理主要有喷涂长效PRTV涂料和调爬两种方法。喷涂PRTV涂料具有施工周期短、见效快、不用调整导线弧垂的优点，但喷涂后绝缘子积污速度迅速升高。220kV团阿、扎团线2月16日喷涂PRTV涂料（图4），3月29日41天后已经出现快速积污，但降雨会将污秽物冲洗掉（图5）。线路调爬具有方法简单，防污可靠的优点。但是线路耐张绝缘子调爬需调整导线弧垂施工停电时间长，线路直线串调爬需验算调爬后杆塔是否满足设计风速要求。
图4 瓷绝缘子喷涂PRTV涂料 图5 瓷绝缘子喷涂PRTV涂料后快速积污
5 结束语
实践表明，线路防污治理应综合考虑停电时间、施工成本、线路风偏校核、技改项目储备周期等因素。建议运行线路耐张串采取大爬距绝缘子或喷涂PRTV涂料，直线串采取调爬的方式进行防污治理。同时，与经研院沟通避免污区图绘制”以面代点”忽略现有和潜在的污染源。将线路区段的真实污秽情况反映到新版修订的污区图内，为线路规划设计提供依据。坚持线路防污要”配置到位，留有裕度”[3]的指导思想，确保呼伦贝尔地区输电线路的可靠运行。
参考文献：
[1]国家电网公司运维检修部.输电线路六防工作手册防污闪[M].北京：中国电力出版社，2015：5。
[2]国家电网公司运维检修部.国家电网公司十八项电网重大反事故措施[M].北京：中国电力出版社，2012：80.
[3]中国电力企业联合会.110kV-500kV架空输电线路设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.17
作者简介：
王宝成（1978.12-），男（汉族），黑龙江省龙江县，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，职称：助理工程师；研究方向：输电线路运维。
姚明禹（1988.09-），男（汉族），辽宁省大石桥市，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，职称：助理工程师；研究方向：输电工程。
论文作者:王宝成,姚明禹
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
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