1、高壓輸變電設備在污穢地區的運行特性分析汕頭供電分公司黃立虹中圖分類號:TM732文獻標識碼:B 文章編號:1006-6357(200305-0024-02高壓輸變電設備外絕緣電氣性能,除了應滿足最高工作電壓絕緣要求外,還應具有耐受各種自然環境的污染和侵襲而保證安全運行的能力。隨著城鄉工業的快速發展,大氣中化學及綜合污染不斷加重,使電力系統輸變電設備深受其害,電瓷外絕緣污閃事故亦有增加趨勢,嚴重影響了電網的安全運行及供電可靠性。因此, 提高電網設備抗污閃能力,已成為電力工業的一項重要工作。1典型污閃實例分析引起高壓輸變電設備污閃的情況復雜而多樣,文中就幾例典型污閃進行分析。1.1實例一1999年

2、3月5、6、10日凌晨,大霧,220kV 汕陽、220kV 廠陽甲乙線、500kV 惠汕線等多條線路多次發生嚴重閃絡,其中220kV 廠陽乙線在6日連續發生7次單相跳閘事故,500kV 惠汕線在10日連續發生7次跳閘事故。220kV 汕陽線使用XWP 27、10防污型絕緣子,在、級污區懸垂絕緣子用13片,爬距為2.06cm/kV ;在級污區及耐張絕緣子串用14片,爬距為2.22cm/kV 。線路的爬距配置基本符合污穢等級要求。線路走廊靠近沿海,距高壓輸電線路30m 處有二個磚廠,線路污染較為嚴重。而且四個多月持續無雨干旱,絕緣子表面積污嚴重,在發生連續閃絡時,天氣持續大霧。事故后對發生閃絡桿塔

3、絕緣子鹽密測量結果為0.22mg/cm 2。對應廣東省污區分布圖分析,發生連續閃絡事故時刻絕緣子污染程度等級為級污區,而絕緣子爬距僅達到級污區要求。2000年經過爬距調整后,至今未發生污閃事故。1.2實例二1999年3月10日凌晨,大霧,500kV 惠汕線路發生7次嚴重閃絡,發生閃絡事故地段是靠揭陽和汕頭交界段。線路使用L XY32160玻璃絕緣子,在、級污區懸垂絕緣子用28片,爬距為1.93cm/kV ;在級污區及耐張絕緣子串用29片,爬距為2.0cm/kV ,線路的爬距配置基本符合污穢等級要求。線路走廊靠近沿海及跨越榕江,線路沿途有很多小型石材加工廠,石材加工過程產生大量污染物,而且四個多

4、月持續無雨干旱,絕緣子表面積污嚴重,在發生連續閃絡時,天氣持續大霧,夜間進行巡查發現沿絕緣子串外緣產生紫黃色電弧光,從下到上逐漸變小并發出“嗡嗡”聲音。事故后對發生閃絡桿塔絕緣子鹽密測量結果為0.215mg/cm 2。對應廣東省污區分布圖分析,發生連續閃絡事故時刻線路絕緣子污穢程度等級為級污區,而絕緣子爬距僅達到級污區要求。2000年經過爬距調整后,至今未發生污閃事故。1.3實例三2000年11月30日投產的110kV 保稅變電站的110kV 設備分別發生多次跳閘。這次污閃全部發生在防污絕緣子上,爬電比距為2.5cm/kV 。110kV 變電站及110kV 線路同時發生連續多次跳閘事故,這在其

5、它輸變電設備上是很少見的,變電站距離海邊僅50m 遠,而且處于海邊風口,大海吹來海風夾雜大量水汽直撲電氣設備上,夜晚海風更強,吹來風更夾雜大量水汽,從發生多次閃絡線路上合成絕緣子分析發現,外表沉積一層白色粉末,經過分析是鹽粉,鹽密測量結果為0.30mg/cm 2。對應廣東省污區分布圖分析,發生連續閃絡事故時刻絕緣子污穢程度等級為級污區,而絕緣子爬距僅達到級污區要求。2001年經過爬距調整后,至今未發生污閃事故。2提高輸變電設備外絕緣可靠性的措施為了確保高壓輸變電設備外絕緣在污穢條件下能可靠運行,要求在設計過程中應熟悉線路路徑及變電站所在位置情況,確定出污染源,并采取一定技術措施提高高壓輸變電設

6、備運行的可靠性。42供用電第20卷第5期2003年10月2.1污染數據的確定對高壓輸變電線路附近的工業企業要確定其所生產的產品、工廠煙囪高度與有無凈化裝置。對天然污染源,要確定土壤鹽堿化程度、有無其它天然重污染源。對污染物質要分析化學成分,特別是要確定出污穢物質中的含鹽量,還必須收集多年的年平均數據,如霧、毛毛雨、露與雷雨等各種降雨量的天數;同時也要確定風速、風向,以及風沙的頻率與持續時間。在分析氣象資料時,如無降露的數據,應根據國外經驗把所有的高濕度(大于90%的情況統計出來。另一方面,還應參照現有輸變電設備的運行經驗,從中得出外絕緣表面的污穢密度及其在一年內的變化數據,如所確定的污穢程度數

7、據的準確度不足以確保運行的可靠性時,在輸變電線路桿塔尺寸設計時,必須考慮以后加強線路絕緣的裕度。2.2輸變電設備外絕緣的布置方式據線路運行經驗分析表明,對經常下大雨的地區,外絕緣能經常得到清洗,在同樣的氣象條件下,水平布置設備外絕緣的污穢比垂直布置的易被風雨清刷掉。在近海地區,水平布置設備外絕緣由于海風吹來把含鹽的水汽帶來,易在外絕緣上沉積很多鹽,使其閃絡的可能性大于垂直布置設備。2.3輸變電設備外絕緣的保護在降雨稀少地區,設備的外絕緣不能保持清潔,使污穢層與瓷釉粘連,易發生線路閃絡。因此應該保持清潔,進行周期性的清掃。因為其清潔的有效性與外絕緣上污穢增長的速度有關,一般每年應進行12次,并在

8、霧季和降露水季節到來之前完成,也就說在可能發生絕緣閃絡的最不利氣象條件之前完成。在重污穢地區,如在有化學污塵等污穢物質的地區,每個月應清掃一次,但在夏天可每二個月清掃一次。由于清掃是一項繁重的維護工作,因此就應選擇在污穢與潮濕嚴重、并經常發生閃絡的線路段或變電站上進行。2.4污區圖的修訂為抵御災害性濃霧的侵害,修訂后的污區圖應做到絕緣配置到位而且留有一定裕度為預防大氣污染日益增長和局部污源不斷增多的威脅,過去在絕緣配置中留有適當的裕度(特別是對重要設備是合理也是必要的。大氣環境污染的變化往往不能被我們及時察覺,留有裕度會使我們的防污閃工作處于比較主動的地位,有利于提高電網運行的可靠性。2.5耐張串的污閃問題在大氣污染較嚴重的地區,直線串調整爬距后,必須注意耐張串的污閃問題。解決的方法是將耐張串更換為防污絕緣子,或在耐張串上使用增爬裙(