摘要：电网防污闪是一个古老而现实的问题。随着经济的高速发展，大气污染日趋严重，同时电网的不断扩大和运行电压的提高，也使污闪范围增大，电网运行承受着大面积污闪的风险。运行经验表明，电网面临的两大威胁是系统稳定性的破坏和大面积污闪的发生。
关键词：输电线路；绝缘子；污闪原因；防范措施
绝缘子作为输电线路中的重要构件，其运行的安全性与电网运行的可靠性息息相关。一旦绝缘子污秽闪络发生，则会严重危及电网运行的安全，所以做好输电线路绝缘子防污闪工作具有极为重要的意义。绝缘子安全稳定的运行不仅有利于确保电网安全运营，而且能够确保供电的可靠性及持续性。近年来我国工业取得了发展，环境更加恶劣，这就导致线路所在区域的大气污秽程度越来越严重，给输电线路绝缘子防污闪工作带来了较大的难度，所以需要科学地对污秽区进行划分，并采取切实可行的措施对其进行处理，有效的控制污闪的跳闸率，确保电力系统运行的安全性和稳定性。
一、输电线路绝缘子污闪的故障原因分析
绝缘子污闪的具体过程如下:附着在绝缘子表面污秽层中有非导体成分和导体成分,在周围环境潮湿的条件下,污秽层中的非导体部分吸收水分,电解质成分开始分解成阴阳离子。随着离子运动的加强,电场强度增强,在电场力的作用下,电子导体中的电子挣脱原子核的束缚成为自由电子,又促使电场强度增强,最终加大了泄露电流。当泄露电流大到一定程度时,绝缘就会被击穿,从而发生闪络接地故障。
1.1空气湿度较大
在空气湿度较大而且无风或只有微风的自然条件下,绝缘子的绝缘水平明显降低,表面的泄露电流急剧增大。此时,污闪是引起故障的主要因素。
1.2泄露比距偏小
绝缘子的泄漏距离,又称爬距,是指正常承受运行电压的两极间沿绝缘子外表面轮廓的最短距离。外绝缘的泄漏比值,又称单位调爬,即外绝缘的泄漏距离与系统额定电压之比。
在计算泄露比距时,系统额定电压与实际运行电压存在一定差距。一般的,在污闪易发季节,系统电压高出额定电压的10%左右,也就是说,计算的泄露比距比实际低10%左右,故而污闪必然会出现。
1.3绝缘子不能满足污秽要求
通常,我们采用普通绝缘子和防污绝缘子。这两种绝缘子的耐压层,只有几片或十几片水泥浇注层厚度,一旦出现零值绝缘子,耐压水平就会降低,从而影响泄露电流的变化,导致污闪出现。
1.4周边环境污染严重
随着石油、化工、冶金、煤矿等行业的迅猛发展,其排放的污染物日益增多,致使输电线路周边的环境污染日趋恶化。
1.5污秽资料不够准确
环境污染日趋严重,输电线路的污染区划分却不能跟上客观环境的变化,致使输电线路设计和运行维护人员不能及时准确地确定污秽区等级程度。
二、绝缘子预防污闪的预防措施
2.1在线路设计阶段,未雨绸缪,提前采取对策措施
2.1.1线路路径避开污秽区
在保证经济合理、施工方便的条件下,设计选定的线路路径应尽量避开污秽等级高的化工厂、发电厂、冶金厂、煤矿等。
对于不可避开的铁路、通讯设施、炼油厂等,应该事先与所属单位取得联系。收集沿线现有及拟建的铁道、通信信号等设施资料,掌握石油化工、制药等企业排出的水、气、灰等污秽程度和扩散范围以及对输电线路的影响程度。尽可能准确全面地掌握线路沿线的环境资料,为划分污秽等级和计算泄露比距做准备。
2.1.2根据环境污秽等级计算泄露比距
根据线路沿线的污秽资料,结合区域性电网污区分布图,对于线路所在地区划分污秽等级。
根据《设计规程》中有关架空电力线路环境污秽等级规定,准确计算绝缘子泄露比距。
采用高一级的污秽等级计算泄露比距。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为采用高一级的污秽等级计算的泄露比距比实际要求的泄露比距高20%左右,即使在污闪季节且系统电压高的情况下,泄露比距依然能满足要求。
2.1.3线路直线前进
在制定线路选线方案时,尽量排除或减少转角,线路尽可能直线前进。同时,尽量避开污染程度高的化工厂、发电厂、冶金厂、采石场、煤矿等区域,减少跨越公路、铁路的次数,整体降低线路沿线环境的污秽等级。
2.2确定线路的污秽期和污秽等级
掌握线路通过地区的大气污秽程度和污秽性质,正确划分各地区的污秽区,以便为防污闪工作提供可靠依据。及时进行盐密监测活动,确定合理的污区等级,以此为依据对线路进行调爬,增大泄露比距,提高线路防污能力。凡是新建线路、变电所均须按照批准的污秽区分布图分级配置外绝缘。
2.3重视污闪事故的统计分析和调查研究工作
严格按照《国家电网公司电力生产事故调查规程》之规定,做好污闪事故的统计分析和调查研究工作,对于事故发生之时的气象、温度、湿度等环境要素,要求务必填报清楚,以便经过统计分析进一步认识污闪的自然规律和诱发的环境要素。
2.4定期清扫运行绝缘子
在污秽季节到来之前,逐基登杆清扫绝缘子,除去绝缘子表面的污秽物。清扫方法一般每年在雨季前清扫一次,可用干布、湿布或蘸汽油的布(或浸肥皂水的布)。在条件允许的情况之下,可以考虑进行带电冲洗、带电擦洗绝缘子,因为清除绝缘子表面的污秽是防止污闪的最有效的措施。
2.5更换不良和零值绝缘子
定期对绝缘子串进行绝缘检测,发现不良绝缘子和零值绝缘子,必须及时更换。
2.6增加绝缘子串的单位泄漏比距
绝缘子表面泄漏电流越大,污闪越严重,而泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比。因此,可以增加绝缘子片数或改为耐污绝缘子来增加绝缘子串的单位泄漏比距。
2.7推广使用防污涂料
对污秽严重地区的绝缘子,必要时可采取定期在表面涂有机硅油等防污涂料,以增强其抗污能力。
2.8采用合成绝缘子
有机合成绝缘子由硅橡胶整体制成,从而构成了一个整体耐压层。所以其污闪电压是瓷绝缘子的2~3倍,其结构为不可击穿型。合成绝缘子结构简单、轻巧,具有高的耐污性能和免维护(或少维护)的特性。在一般超高压线路和紧凑型线路中合成绝缘子作为悬挂、支撑显示出它的特殊能力,它的轻巧和柔中带钢的特性是其它种类的绝缘子不可比拟的。
2.9采用玻璃绝缘子
玻璃绝缘子的爬距大,泄露比距高,且发生故障时能够自爆,可缩短事故点的查找时间并降低停电损失。
2.10建立与政府职能部门之间的信息沟通机制
运行维护单位应及时与政府职能部门取得联系,随时了解和掌握输电线路沿线周围污染源以及天气变化情况等相关信息。
结语
综上所述,我们详细阐述了绝缘子污闪故障原因,分析了绝缘子污闪放电机理,针对绝缘子在运行中的薄弱环节,提出了具体预防措施。我们预防污闪的手段就是要掌握污闪的要素,应用系统工程的理念,综合治理防污、防雷、防风偏等问题,充分利用科学技术,采取积极有效的措施,破坏污闪形成的条件,从而使电网能够保持健康经济稳定运行。
参考文献：
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[3]丁世学.烟台电网架空输电线路的污闪及防护措施刍议[J].中国电力教育，2014.
作者简介：
郭宝源（1986.08.08），男，学历：广西水利电力职业技术学院发电厂及电力系统专科，民族：汉，籍贯：广西，职称：助理工程师，单位：南方电网超高压输电公司柳州局
论文作者:郭宝源
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/12
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