绝缘子表面苔藓带电清除技术研究及应用论文_谢顺添,陈晓东,刘建芳,陈灏

(阳江供电局 广东阳江 529500)

摘要:阳江部份山区变电站的气候非常适合苔藓藻类的生长,这些生物质污秽附着在瓷瓶构架等外表面,降低设备外绝缘,加速设备腐蚀。对设备运行构成安全隐患,需要停电清理。为了解决带电清除电力设备苔藓附着的问题,并抑制微生物的再生,提高设备管理维护水平,本文通过对阳江的110kV八甲变电站绝缘苔藓清除试验的成功应用,进一步验证绝缘子表面苔藓带电清除技术的可行性及适用性。

关键词:绝缘子;苔藓;带电清除

Abstract:Parts of the Yangjiang substation in climate of mountainous areas is very suitable for the growth of algae and moss,the biomass of these filthy attached on the surface of the insulator structure endures,which can reduce the equipment external insulation and accelerate the corrosion of the equipment.On the operation of equipment constitutes a safety hazard,we need to clean them up.In order to solve the charged electric power equipment moss attached to the clearance and inhibit microbial regeneration,which can improve equipment maintenance management level.the successful application of test in 110kV Bajia substation of yangjaing,which further verify the feasibility and applicability of the technical in insulator surface moss charged clearance.

Keywords:insulator;moss;charged removal

0 引言

随着我国经济的快速发展,对电力的需求日益旺盛。电力绝缘设备,特别是玻璃绝缘子,因自有零值自爆,试验方便,运行安全的优点,在变电站建设中得以广泛应用。

在森林和山区的大气中,漂浮的微生物孢子在绝缘子附近随风运动,一旦遇到适合的生长条件,孢子便成长为苔藓,形成绝缘子表面的生物污层[1]。

阳江地区地处华南,属亚热带海洋性气候,湿热多雨。而阳江阳春辖区内多山岭地形,部分地区存在常年潮湿的天气条件,这样的环境非常适合微生物生长。随着本地区经济的快速发展,电力设施的建设的力度大大加快。这些建设在山区的变电站由于所处的气候条件非常适合苔藓的生长。110kV八甲变电站就建设在这样的环境中,其玻璃绝缘子表面苔藓滋生严重。这些生物的滋生降低了设备的绝缘水平,加速设备腐蚀,对设备运行构成重大安全隐患。

与常规的绝缘子积污不同的是,这些微生物的生长,会使积污层及积污面积的增加速率加快。2014年4月,在对110kV八甲站110kV母线停电检修时,其母线绝缘子上、下表面均存长有明显苔藓,且上表面较上表面严重,经检修人员反映,绝缘子表面的苔藓较难清扫干净,停电检修风险较高,检修时间较长,对供电可靠性造成较大影响。

1 表面生长苔藓的绝缘子信息

发现苔藓的变电站主要发生在森林和山区边上的八甲站,投运时间是2006年,运行时间在10年左右。从苔藓的生产位置来看,因光滑的上面表不易积水,不易提供潮湿的生长环境,反之,下表面的下侧棱内沿更容易形成积水,为苔藓的生长提供最合适的条件。因此,长在绝缘子上表面的苔藓远不如长在下表面的密集,对于耐张串,苔藓长在绝缘子下面主要集中在下侧棱内沿。

由于苔藓的主要生长位置在带电的情况下较为难以清除,因此需要从清洗工艺及清洗设备方面加以改进,可以实现对绝缘子的下沿进行清洗,同时,也应对清洗剂方面加以研制,应满足带电清洗而且可以对苔藓杀死,并通过清洗设备的冲力完成残留的清除。

2 绝缘子表面苔藓带电清除技术的研究

目前通用的苔藓清扫方法是通过停电方式喷洒除草剂、CuSO4溶剂等[2],但这些化学试剂的应用时,会对人体造成影响,同时还对绝缘子的铁帽形成化学反应,因此在使用效果上受到一定的影响。

为了解决苔藓对绝缘子的运行负面影响,预防发生绝缘子污闪[3],防止变电设备事故的发生,本文从带电清除苔藓,并通过在设备的喷涂抑制孢子形成及生长的绝缘试剂,从而达到抑制苔藓生长,减少绝缘生物积污,提高绝缘子的使用寿命的效果。

2.1 清洗工艺及清洗设备的改进

苔藓附着在绝缘子的设备表面生长降低设备绝缘、造成腐蚀是设备运行的安全隐患。因此如何最大限度的恢复瓷瓶等电力设备外表面的洁净是我们要解决的首要问题[4]。

在高压带电绝缘清洗技术的基础上[7] [8],我们将液体喷砂技术应用在带电清洗技术中。研制了新型清洗机、清洗喷枪。该技术结合了液体喷砂技术和高压带电绝缘清洗技术的优点。可以在设备不停电的条件下进行施工作业,没有设备停电的限制条件。新工艺使用压缩空气作为清洗推动力以及固体颗粒的加入,增加了清洗冲击力,清除污秽的能力提高了。采用固体层法模拟设备污秽,在实验室条件下带电清洗绝缘子串,清洗效果如表所示。

从绝缘子串接地端起开始编号。

编号1#—3#的玻璃绝缘子用于对比,未进行清洗。

考虑到清洗4#绝缘子时,3#绝缘子污秽度会受到影响。因此3#绝缘子的测量结果未用于分析。

2.2 新型绝缘杀菌除藻剂及长效抑菌剂的研发

目前使用的高压带电清洗剂,只适用于污秽的清洗,不能杀死苔藓,不能彻底解决污染问题,而其他的专用于苔藓的杀生剂又普遍不具备绝缘性,只能停电清洗。

针对上述情况,为克服现有技术之不足,经多次试验,筛选出一种能够在22万伏超高压电力设备上使用,并且环保,不燃烧,保持带电清洗时(动态)绝缘值高(10000 ~ 200000 兆欧)的高压带电苔藓清除清洗剂[10] [11],可有效解决清洗中、清洗后都保持被清洗表面极高的绝缘值,可以在不影响超高压电力设备正常工作的条件下,安全的进行苔藓的清除和污秽的清洗。

高压带电苔藓清除清洗剂配方为:按质量百分比计,石脑油45%、轻溶剂油25%、四氯乙烯25%,渗透剂4%和杀生剂1.0%,总量为100%作原料制成,将上述原料装入搅拌釜,10℃-20℃、1个大气压下反应1.5-2.5小时,即可制成;新型长效抑菌剂配方为:蓖麻油35%,变压器油50%、轻溶剂油10%、渗透剂3%和杀生剂(A)1.0%、杀生剂(B)1.0%,总量为100%作原料制成。新型长效清洗剂及抑菌剂配方简单,无环境污染,使用方便,高绝缘,安全可靠,同时清除苔藓和污秽,是变压设备清洗处理上的一个创新,经济和社会意义巨大。

在特殊的小气候条件下,而使用普通的清洗剂或杀生剂将苔藓生物及污秽清除后,由于自然环境因素的影响,绝缘子表面很快又会生长一层苔藓并附着污秽。

新型长效抑菌剂可以长时间的附着在绝缘子表面抑制苔藓再生并且不会降低设备的表面绝缘,不影响电力设备正常工作。

中国电力科学研究院电力工业电气设备质量检验测试中心对新型长效清洗剂及抑菌剂进行工频击穿电压试验、残留物绝缘性能试验和电阻率试验,试验结果如表2所示:

从试验结果可以看出,新型长效清洗剂及抑菌剂及残留物的绝缘性能均能满足绝缘子正常运行的要求,绝缘子表面苔藓带电清除技术可以很好的运用在变电站中。

3 工程应用实例

2015年1月6日经过充分准备及论证在阳江供电局110kV八甲站进行了实际清洗。清洗的对象是35kV 母线间隔,施工严格按照带电作业的要求进行[9],作业没有影响设备的正常运行。清洗后在绝缘子表面喷涂了绝缘抑制剂,清洗效果如图2、图3、图4所示。

图 4 清洗后玻璃绝缘子下表面

从绝缘子表面苔藓带电清除技术在110kV八甲站应用效果来看,比较好的清除了绝缘子表面的苔藓。运用绝缘子表面苔藓带电清除技术后,绝缘子运行正常,没有出现绝缘性能降低的现象,由此可以看出,绝缘子表面苔藓带电清除技术非常好的应用在110kV八甲站,对以后我们针对停电困难而绝缘子苔藓严重的变电站进行苔藓清除工作具有一定的指导意义,绝缘子表面苔藓带电清除技术是变压设备清洗处理上的一个创新,经济和社会意义巨大。

4 总结

本文从阳江地区变电站绝缘子苔藓严重的问题出发,在高压带电绝缘清洗技术的基础上,将液体喷砂技术应用在带电清洗技术中,研制了新型清洗机、清洗喷枪,同时研发配制新型长效清洗剂及抑菌剂,形成绝缘子表面苔藓带电清除技术。该技术通过在110kV八甲站成功实施应用,验证该技术的可行性和适应性。绝缘子表面苔藓带电清除技术提升了生产管理水平,降低了维护产本。并为相同类型的变电站的管理维护提供了可借鉴的成功经验,值得推广。

参考文献:

[1] 何刚.高山生态系统苔藓植物对升温和氮沉降的生理响应,2014,四川师范大学

[2] 宋磊,张福增,罗凌,梁曦东,廖一帆.表面生长苔藓对500kV交流输电线路玻璃绝缘子的影响[J],高电压技术 第40 卷 第4 期:1038-1044 高电压技术 2014 年4 月30 日

[3] 张仁豫.绝缘污秽放电[M].北京:水利电力出版社,1994:10

[4] 李景禄.电力系统防污技术[M],北京:中国水利水电出版社,2010:7

[5]GB/T 13395-2008,电力设备带电水冲洗导则[S].北京:中国标准出版社,2009

[6] GB26865-2011,电业安全工作规程[S].北京:中国电力出版社,2011

[7] 王如璋.带电水冲洗的现状及发展[J].河北电力技术1992,(7)41-43

[8] 马翔龙,张海峰,高剑峰,等.带电水冲洗与绝缘清扫的联合应用[J]资源节约与环保,2011,(6):66-67

[9] GB13395-92,电力设备带电水冲洗规程[S].北京:中国电力出版社,1992

[10] GB/T 25097-2010,绝缘体带电清洗剂 [S]

[11] GB/T 25098-2010,绝缘体带电清洗剂使用导则 [S]

论文作者:谢顺添,陈晓东,刘建芳,陈灏

论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿

论文发表时间:2016/4/21

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