高压输变电设备在污秽地区的运行特性分析-

1、高压输变电设备在污秽地区的运行特性分析汕头供电分公司黄立虹中图分类号:TM732文献标识码:B 文章编号:1006-6357(200305-0024-02高压输变电设备外绝缘电气性能,除了应满足最高工作电压绝缘要求外,还应具有耐受各种自然环境的污染和侵袭而保证安全运行的能力。随着城乡工业的快速发展,大气中化学及综合污染不断加重,使电力系统输变电设备深受其害,电瓷外绝缘污闪事故亦有增加趋势,严重影响了电网的安全运行及供电可靠性。因此, 提高电网设备抗污闪能力,已成为电力工业的一项重要工作。1典型污闪实例分析引起高压输变电设备污闪的情况复杂而多样,文中就几例典型污闪进行分析。1.1实例一1999年

2、3月5、6、10日凌晨,大雾,220kV 汕阳、220kV 厂阳甲乙线、500kV 惠汕线等多条线路多次发生严重闪络,其中220kV 厂阳乙线在6日连续发生7次单相跳闸事故,500kV 惠汕线在10日连续发生7次跳闸事故。220kV 汕阳线使用XWP 27、10防污型绝缘子,在、级污区悬垂绝缘子用13片,爬距为2.06cm/kV ;在级污区及耐张绝缘子串用14片,爬距为2.22cm/kV 。线路的爬距配置基本符合污秽等级要求。线路走廊靠近沿海,距高压输电线路30m 处有二个砖厂,线路污染较为严重。而且四个多月持续无雨干旱,绝缘子表面积污严重,在发生连续闪络时,天气持续大雾。事故后对发生闪络杆塔

3、绝缘子盐密测量结果为0.22mg/cm 2。对应广东省污区分布图分析,发生连续闪络事故时刻绝缘子污染程度等级为级污区,而绝缘子爬距仅达到级污区要求。2000年经过爬距调整后,至今未发生污闪事故。1.2实例二1999年3月10日凌晨,大雾,500kV 惠汕线路发生7次严重闪络,发生闪络事故地段是靠揭阳和汕头交界段。线路使用L XY32160玻璃绝缘子,在、级污区悬垂绝缘子用28片,爬距为1.93cm/kV ;在级污区及耐张绝缘子串用29片,爬距为2.0cm/kV ,线路的爬距配置基本符合污秽等级要求。线路走廊靠近沿海及跨越榕江,线路沿途有很多小型石材加工厂,石材加工过程产生大量污染物,而且四个多

4、月持续无雨干旱,绝缘子表面积污严重,在发生连续闪络时,天气持续大雾,夜间进行巡查发现沿绝缘子串外缘产生紫黄色电弧光,从下到上逐渐变小并发出“嗡嗡”声音。事故后对发生闪络杆塔绝缘子盐密测量结果为0.215mg/cm 2。对应广东省污区分布图分析,发生连续闪络事故时刻线路绝缘子污秽程度等级为级污区,而绝缘子爬距仅达到级污区要求。2000年经过爬距调整后,至今未发生污闪事故。1.3实例三2000年11月30日投产的110kV 保税变电站的110kV 设备分别发生多次跳闸。这次污闪全部发生在防污绝缘子上,爬电比距为2.5cm/kV 。110kV 变电站及110kV 线路同时发生连续多次跳闸事故,这在其

5、它输变电设备上是很少见的,变电站距离海边仅50m 远,而且处于海边风口,大海吹来海风夹杂大量水汽直扑电气设备上,夜晚海风更强,吹来风更夹杂大量水汽,从发生多次闪络线路上合成绝缘子分析发现,外表沉积一层白色粉末,经过分析是盐粉,盐密测量结果为0.30mg/cm 2。对应广东省污区分布图分析,发生连续闪络事故时刻绝缘子污秽程度等级为级污区,而绝缘子爬距仅达到级污区要求。2001年经过爬距调整后,至今未发生污闪事故。2提高输变电设备外绝缘可靠性的措施为了确保高压输变电设备外绝缘在污秽条件下能可靠运行,要求在设计过程中应熟悉线路路径及变电站所在位置情况,确定出污染源,并采取一定技术措施提高高压输变电设

6、备运行的可靠性。42供用电第20卷第5期2003年10月2.1污染数据的确定对高压输变电线路附近的工业企业要确定其所生产的产品、工厂烟囱高度与有无净化装置。对天然污染源,要确定土壤盐碱化程度、有无其它天然重污染源。对污染物质要分析化学成分,特别是要确定出污秽物质中的含盐量,还必须收集多年的年平均数据,如雾、毛毛雨、露与雷雨等各种降雨量的天数;同时也要确定风速、风向,以及风沙的频率与持续时间。在分析气象资料时,如无降露的数据,应根据国外经验把所有的高湿度(大于90%的情况统计出来。另一方面,还应参照现有输变电设备的运行经验,从中得出外绝缘表面的污秽密度及其在一年内的变化数据,如所确定的污秽程度数

7、据的准确度不足以确保运行的可靠性时,在输变电线路杆塔尺寸设计时,必须考虑以后加强线路绝缘的裕度。2.2输变电设备外绝缘的布置方式据线路运行经验分析表明,对经常下大雨的地区,外绝缘能经常得到清洗,在同样的气象条件下,水平布置设备外绝缘的污秽比垂直布置的易被风雨清刷掉。在近海地区,水平布置设备外绝缘由于海风吹来把含盐的水汽带来,易在外绝缘上沉积很多盐,使其闪络的可能性大于垂直布置设备。2.3输变电设备外绝缘的保护在降雨稀少地区,设备的外绝缘不能保持清洁,使污秽层与瓷釉粘连,易发生线路闪络。因此应该保持清洁,进行周期性的清扫。因为其清洁的有效性与外绝缘上污秽增长的速度有关,一般每年应进行12次,并在

8、雾季和降露水季节到来之前完成,也就说在可能发生绝缘闪络的最不利气象条件之前完成。在重污秽地区,如在有化学污尘等污秽物质的地区,每个月应清扫一次,但在夏天可每二个月清扫一次。由于清扫是一项繁重的维护工作,因此就应选择在污秽与潮湿严重、并经常发生闪络的线路段或变电站上进行。2.4污区图的修订为抵御灾害性浓雾的侵害,修订后的污区图应做到绝缘配置到位而且留有一定裕度为预防大气污染日益增长和局部污源不断增多的威胁,过去在绝缘配置中留有适当的裕度(特别是对重要设备是合理也是必要的。大气环境污染的变化往往不能被我们及时察觉,留有裕度会使我们的防污闪工作处于比较主动的地位,有利于提高电网运行的可靠性。2.5耐张串的污闪问题在大气污染较严重的地区,直线串调整爬距后,必须注意耐张串的污闪问题。解决的方法是将耐张串更换为防污绝缘子,或在耐张串上使用增爬裙(