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摘要:输电线路在电力系统中主要起到将各种电力设施连接在一起的作用,使之成为一个系统有序的整体,在输电线路中由于输送距离往往比较远,电压等级也较高,所以目前主要还是应用高压架空线作为输电载体。
关键词:输电线路;污闪原因;防污措施
引言
所谓的污闪,是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下,其可溶物质逐渐溶于水,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在电力场作用下出现的强烈放电现象。而污闪现象的出现,对输电线路的正常运作存在着巨大的危害,需要我们及时采取有效措施做好防范和解决,以避免污闪对输电线路的损害和维护电力系统的正常运行。
1输电线路污发生闪的危害
输电线路在运行过程中,绝缘表面会受到一定程度污染,当污染物遇到潮湿条件时,其可溶物溶于水后,会在绝缘表面形成导电膜,导致绝缘子的绝缘水平降低,并发生弧光闪络,即为污闪。近年来社会生产生活领域用电需求迅速增长,通过采用高压输电,不仅输送容量显著提高,而且可以减少输电损耗,实现成本节约。但在输电过程中,输电线路需要跨越不同地区,并受到各种污染源的影响。当发生污闪时,较轻微的影响是线路保护跳闸。而当污闪发生在有裂纹的绝缘子串上时,其危害更为严重,短路电流会引起受潮裂纹中的气体急剧膨胀,进而发生炸裂,导致绝缘子断串,引发停电事故。由此可见,污闪会直接影响供电的安全性和可靠性,一旦发生大面积停电,将会给国家带来严重的经济损失,采取有效的防污闪措施至关重要。
2输电线路发生污闪的原因
污闪放电是经过不同的发展阶段而形成,首先是输电线路的绝缘表面受到污染,其次是污秽层受潮,进而发生局部放电,最终造成沿面闪络。所以绝缘子表面积污、潮湿条件以及工作电压是引发污闪的三个主要因素。线路运行过程中,绝缘子表面会受各种外部因素影响,使表面积累污秽物。污秽物不断积累,发生污闪的风险随之增加。当遇有潮湿环境时,绝缘子表面污层的相对湿度较大,遂导致部分污秽物溶于水中。潮湿环境下绝缘电阻降低,按照正常电压工作,绝缘子泄漏电流相应增加,从而形成污闪放电。其具体原因包括以下方面:
第一,绝缘子质量和结构问题。绝缘子的防污能力直接关系污闪的发生。绝缘子表面应当较为光滑,且设计形状合理、材质合规。如果绝缘子本身存在表面不光滑、材质质量不好、设计形状缺陷等问题,就会大大增加污闪的风险。而绝缘子的结构、爬距也与污闪的发生有关,爬距增加可引起污闪电压增加。
第二,鸟粪污染。鸟粪污染是导致污闪发生尤为常见的一种原因。自然环境中有多种鸟类,并且鸟类飞行途中常停留于输电线路之上。鸟粪本身的污秽盐密值其实不高,但鸟粪排出后是沿绝缘子边缘向下流动,这就有可能造成短路现象,进而引起污闪事故。而且鸟粪具有突发性的特点,控制难度大,影响又较为严重。
第三,大气污染。近年来城乡工业发展速度加快,企业向大气排放的污染物越来越多,如钢铁、化工、火电、水泥、矿山等企业,生产过程中会排出大量固体、液体、气体污染物。绝缘子随时可能受到这些污秽物的影响,污秽物长期堆积,受潮后绝缘电阻下降,则容易导致污闪事故。
第四,气候影响。雨雪气候条件也是绝缘子发生污闪的重要原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆雨雪冰霜通常是在被污染后附着在绝缘子上,绝缘子先受到污染进而冻结,其耐受电压降低,极易发生闪络。一般情况下,夏季雨水多发,冬季降雪较多,而在有的地区,本身环境污染严重,更会出现酸雨、酸雾现象,使绝缘子闪络电压降低。
第五,海拔高度。输电线路在跨越不同省份时,可能穿越丘陵、山岭,而海拔高度越高,大气压强越低。输电线路在低气压环境下污闪电压降低,此时绝缘子容易放电,而且电弧较粗,发生重燃的危险性高,火势一旦发生又不易熄灭。
3输电线路防污闪的措施
为防止输电线路发生污闪,供电单位应采取以下措施:
第一,明确输电线路的污秽等级。为有针对性地防止污闪,供电单位应加强对本地区污秽等级的研究,全面把握本地区输电线路污闪的特征。长期以来,供电单位对历年发生污闪的时间、原因、影响范围等进行了记录,通过整理分析原有资料,供电单位可以明确本地区线路的污秽季节和污秽等级,进而提前做好相应的防污闪工作,并为在建线路提高防污能力提供参考。在确定本地输电线路污秽特征的基础上,运行负责人还应随时根据天气、运行等情况,向相关岗位部署防污闪处理预案,增强防污闪的主动性。
第二,全面提升输电线路的防污能力。首先,供电单位应选用形状合适的绝缘子。绝缘子形状、空气流动速度决定了绝缘子周围的气流特性,绝缘子表面光滑可以减少污秽物堆积,而容易形成涡流的部位则有利于污秽物的堆积。从以往实践来看,钟罩型绝缘子防污能力相对较差,双伞形绝缘子涡流区小,外表光滑,防污能力较强。其次,绝缘子表面涂抹憎水性材料可增强抗污能力。憎水性材料具有拒水性和粘附性,涂抹于绝缘子表面后,污秽物就会被涂料包围成孤立的微粒,不易吸潮,即使吸潮也不会形成导电膜,如防污闪硅油、硅脂等,都有很好的防潮性能。最后,供电单位可增加绝缘子串的单位泄漏比距。泄漏电流大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比,所以供电单位可采取增加绝缘子片数的方法来防止污闪的发生。在采取以上措施提升输电线路防污能力的同时,检修人员应定期对绝缘子进行测试,一旦发现不合格绝缘子必须立即更换。
第三,定期开展清扫工作。由于绝缘子表面污秽堆积会增加污闪风险,供电单位应定期对线路进行清扫。通过对本地区污秽季节和污秽等级的研究,供电单位应在污秽季节到来前,采取适合的手段,清扫绝缘子表面的污染物。尤其是污秽较为严重的地区,供电单位应至少半年组织一次清扫。
第四,加强对环境的综合管理。由于输电线路污闪受多种因素影响,因此,供电单位还应注意对输电线路周围环境的综合管理。在架设输电线路时,供电单位应先对周围环境进行考察,尽量避开污染严重的区域。架设输电线路后,供电单位可以安装惊鸟设施或防鸟网,并设立公告牌,防止当地居民在输电线路周围从事非法爆破作业。此外,相关单位还共同加强对环境的治理,努力改善环境污染问题。
结语
综上所述,输电线路作为构成我国电力系统运行的重要血脉,对电力系统能否稳定、安全的运行有着极大的决定性作用。而污闪问题的出现,对输电线路存在着一定程度上的危害,因此,需要我们加强防污闪技术的监督,并严格实施各项防污闪措施,以确保输电线路的安全、健康运行,促进我国电力系统的发展。
参考文献
[1]王晟涛,崔青,王俊起.输电线路污闪原因分析及防治措施[J].中国科技投资,2014(A16)
[2]马鹏飞,奚东升.输电线路鸟粪污闪事故分析及防范措施[J].价值工程,2011(33).
论文作者:杨志飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/6
标签:绝缘子论文; 线路论文; 污秽论文; 发生论文; 防污论文; 单位论文; 表面论文; 《电力设备》2018年第6期论文;