淺析電力設(shè)備的帶電化學(xué)清洗技術(shù)研究

摘 要：本文介紹了采用化學(xué)清洗劑對電力設(shè)備進(jìn)行化學(xué)清洗的新方法，并與傳統(tǒng)的帶電水沖洗方法進(jìn)行了比較，還介紹了進(jìn)行化學(xué)清洗的操作方法、注意事項(xiàng)及經(jīng)濟(jì)效益，為電力系統(tǒng)提出了一種安全、可靠的防污方法。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備 污穢閃絡(luò) 變電站防污閃 化學(xué)清洗

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-1578（2016）08-0077-02

高壓電力設(shè)備受環(huán)境污穢的影響所造成的污閃事故占電網(wǎng)事故的很大比例，變電站設(shè)備為改變電壓的場所，將發(fā)電廠發(fā)出來的電能的電壓升高，然后輸送至 用戶附近，再按需要將電壓降低，其中升降電壓的工作通過變電站設(shè)備完成。變電站設(shè)備定期需要清洗，特別是對于油浸式主變壓器，由于焊點(diǎn)多、焊縫長、變壓器設(shè)備滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重。因而電網(wǎng)設(shè)備的防污工作包括提高設(shè)備的防污等級，對設(shè)備進(jìn)行防污改造，以最大限度減少污閃事故的發(fā)生極其重要。電氣設(shè)備的污閃是電氣設(shè)備污穢閃絡(luò)的簡稱。絕緣子受的污染分為自然污染和工業(yè)污染兩類。

電氣絕緣子常會受到工業(yè)污穢或自然界鹽堿，飛塵，鳥糞等的污染。干燥情況下，這些污穢物的電阻很大，但當(dāng)大氣濕度較高，在毛毛雨，霧，露，雪等不利氣候條件下，絕緣子表面污穢物被潤濕時，其表面電導(dǎo)和泄漏電流劇增，使絕緣子的閃絡(luò)電壓顯著降低，甚至可使絕緣子在工作電壓下閃絡(luò)，影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。故污穢是影響電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行的主要隱患。采用化學(xué)清洗劑對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行帶電化學(xué)清洗可有效地解決這一問題。

1 定期清洗電力設(shè)備是保證電網(wǎng)安全的有效措施

為使電力設(shè)備電瓷表面潔凈并保證有較好的絕緣水平，在60—90年代初采用了水沖洗作業(yè)，利用高壓射流技術(shù)有效清洗設(shè)備上的污穢。

特別是在變電站采用停電水沖洗，會收到良好的效果，當(dāng)有些設(shè)備停電困難時采用帶電水沖洗也可達(dá)到目的，通過在帶電水沖洗方面大量的試驗(yàn)和研究。

然而帶電水沖洗設(shè)備是不安全的，曾發(fā)生過人身和設(shè)備閃絡(luò)事故，原因是帶電水沖洗要求條件比較高，對帶電水沖洗的條件要求有：

①要求帶電清洗的水電阻率一般小于1500Ω·cm；水槍的噴口直徑的選擇應(yīng)為10mm及以下；

②在帶電清洗作業(yè)前，要求設(shè)備表面的鹽密值大于導(dǎo)則中規(guī)定的值；

③作業(yè)前要確知設(shè)備絕緣良好，對瓷質(zhì)有裂紋的一般不可清洗；對充油套管不能采用水沖洗；

④水沖洗的方法正確，要求注意風(fēng)向和沖洗角度，防止濺閃；雖然目前帶電水沖洗仍在進(jìn)行，但因安全性差，推廣受到一定影響。

2 電力設(shè)備的帶電化學(xué)清洗

隨著化學(xué)清洗劑在電力設(shè)備清洗方面的深入研究，各種電力設(shè)備帶電清洗劑不斷開發(fā)應(yīng)用，采用帶電化學(xué)清洗成為電力設(shè)備防污的一種新手段。它非常適合對變電站電力設(shè)備進(jìn)行帶電深度清洗，其主要特點(diǎn)有：

①按絕緣油試驗(yàn)方法進(jìn)行的試驗(yàn)表明：擊穿電壓>25kV。絕緣電阻>1010Ω；

②不會導(dǎo)致電瓷設(shè)備表面以及金屬部分受到任何腐蝕，清洗后電瓷表面不會留下任何殘留物；

③清洗劑在自身沸點(diǎn)不會起火燃燒，燃點(diǎn)～600℃，閃點(diǎn)為68℃，帶電情況下清洗電力設(shè)備時無電火花或電?。?/p>

④蒸發(fā)速度和殘留量試驗(yàn)證明清洗劑揮發(fā)性能良好。

和水沖洗相比，采用化學(xué)清洗劑可達(dá)到以下安全可靠的清洗效果：

①免除帶電水沖洗的麻煩，簡化操作程序，提高沖洗效果；

②清洗劑有化學(xué)成分和活化作用，可在幾min內(nèi)將活化污穢揮發(fā)，并具有表面保護(hù)作用。

3 高壓帶電清掃原理

高壓帶電清掃的作業(yè)方式是地電位帶電作業(yè)，也稱為間接帶電作業(yè)。

高壓帶電清掃作業(yè)的示意圖及等值電路如圖1所示，操作人員站在地面上，通過絕緣操作桿接觸待清掃瓷瓶。這時，通過人體的電流有兩個回路：

兩個回路的電流都經(jīng)過人體流入大地。電容電流回路不單純是工作相導(dǎo)線有，其它兩相導(dǎo)線對人體也有，但距離較遠(yuǎn)，電容電流更小，可將其它兩相導(dǎo)線的作用忽略不計(jì)。

由于（r+Xc2）《Rm，（r+Xc2）《Xc1，所以r和Xc2對流經(jīng)人體的總電流影響不大，這樣等值電路（b）可以簡化為等值電路（c）。也就是說，帶電清掃作業(yè)可視為在相電壓U作用下的Rm電阻和C1電容并聯(lián)的回路，該兩個回路的電流都流經(jīng)作業(yè)人員的人體。

要做到帶電作業(yè)時不僅能保證人身沒有觸電傷害的危險，而且也能保證帶電作業(yè)人員沒有任何不舒服的感覺，就必須滿足以下三條基本要求：

①流經(jīng)人體的電流不超過人體的感知水平1毫安（1000微安）；

②人體體表場強(qiáng)不超過人的感知水平2.4kV/cm；

③保證可能導(dǎo)致對人身放電的那段空氣距離足夠大。

4 帶電化學(xué)清洗的作業(yè)方法

使用化學(xué)清洗劑清洗電力設(shè)備，要求方法正確，采用專用的清洗工具包括清洗機(jī)（泵）、絕緣噴槍、絕緣人字梯、屏蔽服等以確保安全有效節(jié)約成本。針對不同電壓等級的設(shè)備，帶電化學(xué)清洗主要采用以下幾種方法：

①對10kV及以下的開關(guān)柜可直接使用電動手持噴槍，并保持帶電安全距離。

②在35kV和110kV設(shè)備上進(jìn)行戶外清洗作業(yè)時，采用地電位高壓射流技術(shù)，作業(yè)人員著屏蔽服，使用絕緣桿管單槍由上而下的進(jìn)行清洗。

③對于220kV及以上的設(shè)備應(yīng)采用中間電位進(jìn)行高壓射流清洗，作業(yè)人員著屏蔽服，站在絕緣梯上，使用絕緣噴槍進(jìn)行清洗作業(yè)。為保證設(shè)備和人身安全還要注意以下事項(xiàng)：

①對異常的發(fā)熱、極嚴(yán)重的污垢、有火花產(chǎn)生的電力設(shè)備和環(huán)境特別潮濕的場所不宜帶電清洗。

②清洗劑有溶劑氣味，使用時應(yīng)注意通風(fēng)換氣。

③應(yīng)嚴(yán)格按照《電力安全操作規(guī)程》進(jìn)行操作，且操作人員應(yīng)經(jīng)過專門的培訓(xùn)。

5 帶電化學(xué)清洗的前景展望

帶電化學(xué)清洗是電力設(shè)備防污的一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，具有安全系數(shù)高、不用停電即可操作，符合環(huán)保要求等優(yōu)點(diǎn)?？梢杂行П苊怆娋W(wǎng)污閃事故的發(fā)生，為電力系統(tǒng)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，并且在清洗中設(shè)備安全、人身安全、清洗效果佳，這是停電清洗和其它清洗方法（如水）所不能達(dá)到的效果。具有廣闊的應(yīng)用前景。這一方法被廣泛應(yīng)用于各類變電站、發(fā)電機(jī)組、大型電動機(jī)等電力設(shè)備。與水沖洗相比，化學(xué)清洗劑的成本仍然比較昂貴，如何降低清洗劑的成本仍是化學(xué)清洗行業(yè)應(yīng)研究的課題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王如樟.電氣設(shè)備帶電水沖洗培訓(xùn)教材[M].北京：能源部電科院，1996.

[2] 焦尚斌，劉丁，鄭崗，李琦[J].基于遙測技術(shù)的輸電線路絕緣子污穢在線監(jiān)測系統(tǒng).電力系統(tǒng)自動化，第28卷，第5期，2004.

[3] 喻華玉，徐文澄.高壓電氣設(shè)備防污閃及帶電清掃技術(shù)[J].中國電力出版社，2006.

作者簡介：薛小晶（1982-），女，南通科技職業(yè)學(xué)院講師，主要從事機(jī)電專業(yè)教學(xué)研究。