500kV輸電線路在沿海地區(qū)防污閃運(yùn)行維護(hù)策略分析

許 浩

（河南第一火電建設(shè)公司，河南 鄭州 450000）

500kV輸電線路在沿海地區(qū)防污閃運(yùn)行維護(hù)策略分析

許 浩

（河南第一火電建設(shè)公司，河南 鄭州 450000）

本文主要研究500kV輸電線路在沿海地區(qū)防污閃運(yùn)行維護(hù)策略，介紹了污閃的發(fā)生機(jī)理和主要類型，并對(duì)沿海地區(qū)500kV輸電線路的防污閃運(yùn)行維護(hù)策略進(jìn)行了討論。

500kV輸電線路；沿海地區(qū)；防污閃運(yùn)行維護(hù)策略

500kV輸電線路是電網(wǎng)主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程的關(guān)鍵組成部分，沿海地區(qū)高鹽、工業(yè)廢氣、自然界鹽堿、粉塵等都會(huì)對(duì)工業(yè)區(qū)以及沿海區(qū)域輸電線路帶來(lái)一定的不利影響，輸電線路表面容易形成污穢層，潮濕天氣下，污穢層會(huì)導(dǎo)致線路絕緣性能下降，增加線路故障風(fēng)險(xiǎn)，研究沿海地區(qū)防污閃運(yùn)行維護(hù)策略有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、污閃

（一）污垢閃絡(luò)

輸電線路直接暴露在自然環(huán)境下，絕緣子在大氣環(huán)境中在線運(yùn)行，工業(yè)排放、灰塵、雨雪等人為與自然因素會(huì)使絕緣子表面沉積一層污染物，在潮濕天氣，如霧、雨、雪等天氣下，絕緣子表面的可溶性鹽類會(huì)溶解在水膜中，導(dǎo)致水膜導(dǎo)電，在絕緣子表面形成泄漏電流。工業(yè)粉塵主要有氧化硅、氧化硫、氧化鈣等成分，沿海地區(qū)鹽霧中的氯化鈉以及化工廠排放的氨氣和帶導(dǎo)電性顆粒的煙塵附著在絕緣子表面，會(huì)進(jìn)一步破壞絕緣子的絕緣性能。污閃放電反應(yīng)十分復(fù)雜，涉及到電、熱、化學(xué)和大氣環(huán)境，可以簡(jiǎn)單概括為絕緣子表面污垢濕潤(rùn)導(dǎo)致的局放進(jìn)一步發(fā)展，局部電弧形成閃絡(luò)。

（二）鹽密閃污

電力線路絕緣子表面污垢有可溶解性和不可溶解惰性兩種類型，可溶解類污染物可以使用等值附鹽密度表示，在污穢試驗(yàn)、污穢閃絡(luò)分析中都使灰密和鹽密表征。沿海地區(qū)絕緣子污垢中鹽密更大，因?yàn)榭亢＃魵恹}分大，絕緣子結(jié)露蒸發(fā)之后氯化鈉等鹽類污物固結(jié)在絕緣子表面，容易導(dǎo)致鹽密污閃。在鹽密度不變的情況，隨著絕緣子表面灰密的增加，絕緣子的絕緣性能將逐漸下降，閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)增加，因?yàn)殡m然不溶污染物本身不導(dǎo)電，但是污染物增加，污染物中保持的水分含量上升，溶解更多的可溶鹽類污染物，導(dǎo)致絕緣子表面導(dǎo)電率上升，誘發(fā)閃絡(luò)。

（三）鳥害閃絡(luò)

鳥類糞便導(dǎo)電率很高，如果鳥類的絕緣子懸掛點(diǎn)橫擔(dān)上排便，會(huì)導(dǎo)致部分空氣間隙短接，鳥糞即便沒(méi)有全部貫通通道，也會(huì)導(dǎo)致閃絡(luò)。如果絕緣子上已經(jīng)沉積了一些污染物，潮濕天氣下絕緣子的絕緣性能下降，糞道末端和絕緣子串之間的絕緣間隙有可能擊穿。糞道閃絡(luò)作為一種突發(fā)性事件，發(fā)生之前沒(méi)有明顯的征兆，閃絡(luò)過(guò)程也極少被發(fā)現(xiàn)，需要通過(guò)鳥糞痕跡、閃絡(luò)痕跡的檢查來(lái)確定是否出現(xiàn)過(guò)糞道閃絡(luò)。

但是糞道閃絡(luò)有一定的規(guī)律性，鳥類排便大多集中在清晨，活動(dòng)比較活躍，氣溫低，空氣濕度大，這一時(shí)段的接地故障中有相當(dāng)大的比例都是鳥糞短接空氣間隙導(dǎo)致的。沿海地區(qū)冬季和春季鳥害故障多發(fā)，不同種類的鳥有著不同的棲息習(xí)慣，因此鳥害故障有著明顯的區(qū)域性。相關(guān)調(diào)查顯示，鳥糞污閃一般在丘陵、水田、水塘等地區(qū)多發(fā)，因?yàn)檫@些區(qū)域鳥類能夠獲得比較充足的食物。

二、防污閃運(yùn)行維護(hù)

沿海地區(qū)輸電線路防污閃運(yùn)行維護(hù)工作主要包括線路巡視與設(shè)清掃、鳥害防治、絕緣子絕緣性能增強(qiáng)、外絕緣噴涂等方面。選擇防污閃方法的關(guān)鍵在于尋求防污閃效果和經(jīng)濟(jì)性之間的平衡，不同的方式有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活選擇，盡量減少設(shè)備清掃工作量。

（一）線路巡視與設(shè)備清掃

污閃多發(fā)季節(jié)為當(dāng)年12月至次年3月，在污閃多發(fā)季節(jié)，需要增加定期巡視次數(shù)，尤其是磷酸鹽水泥、紙漿、水泥、化工廠附近，巡視過(guò)程中需要關(guān)注沿線污染源的變化，同時(shí)密切注意天氣變化，出現(xiàn)濃霧、小雨等空氣濕度超過(guò)95%的潮濕天氣，需要組織開展特巡和夜間巡邏，巡視過(guò)程中需要詳細(xì)記錄污閃位置、電弧長(zhǎng)度以及當(dāng)時(shí)天氣情況，設(shè)備外絕緣缺陷可以使用紅外線熱像儀熱譜圖準(zhǔn)確判斷，如果電弧長(zhǎng)度超過(guò)一半絕緣長(zhǎng)度，需立即上報(bào)調(diào)度，視作緊急缺陷停電清掃并涂抹防污涂料，直流線路可以降壓運(yùn)行。日常巡視中需要定期檢查絕緣子質(zhì)量，存在質(zhì)量缺陷的絕緣子和達(dá)到使用年限的絕緣子需要在污閃多發(fā)季節(jié)到來(lái)之前及時(shí)更換。

每年至少清掃輸變電設(shè)備一次，污閃多發(fā)季節(jié)所有交流設(shè)備都要做到逢停必掃，II級(jí)以上污區(qū)而逢掃必清；直流設(shè)備年度清掃逢停必掃，逢掃必清。重污染化工企業(yè)附近瓷絕緣子、玻璃絕緣子可根據(jù)巡視檢測(cè)情況以及鹽密度數(shù)據(jù)情況酌情加強(qiáng)清掃。復(fù)合型外絕緣以及放污閃涂裝設(shè)備理論上不需要清掃，但是重污染區(qū)域以及復(fù)合外絕緣等效系數(shù)不足的設(shè)備可進(jìn)行清掃，條件允許的情況下可以帶電清掃。

（二）鳥害防治

鳥害防治基本可以總結(jié)為防、驅(qū)兩個(gè)思路。

1.防止鳥糞短接的形成

（1）使用大盤徑絕緣子。

（2）安裝鳥糞擋板、防鳥罩、防鳥網(wǎng)、鳥刺、感應(yīng)極板。

應(yīng)該注意到，絕緣子橫擔(dān)位置和絕緣子串中間安裝大盤徑絕緣子有一定的抗鳥害、抗污、抗冰閃作用，但是不能完全解決鳥害問(wèn)題，因?yàn)榇蟊P徑絕緣子雖然增加了空氣間隙距離，但是鳥糞形成了比較長(zhǎng)的短接時(shí)，仍然會(huì)導(dǎo)致閃絡(luò)。

2.驅(qū)趕鳥類

（1）安裝驚鳥裝置，可在桿塔頂部懸掛閃光塑料帶，插小紅旗，安裝風(fēng)鈴或者閃光鏡。

（2）安裝風(fēng)車式驅(qū)鳥器。

（3）安裝恐怖眼驚鳥器或者聲光、超聲、脈沖電擊驅(qū)鳥器。

根據(jù)既往鳥害防治經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為鳥害防治需要根據(jù)環(huán)境實(shí)際情況靈活選擇方法，可以通過(guò)多種方法的組合來(lái)增強(qiáng)效果，但是要注意防鳥設(shè)施不能給輸電線路的正常運(yùn)行造成影響，同時(shí)要方便現(xiàn)場(chǎng)安裝和拆卸，并且要具有很強(qiáng)的線路環(huán)境與氣候變化適應(yīng)能力和較長(zhǎng)的使用壽命，不妨礙絕緣子更換和上下絕緣子串，價(jià)格便宜。

（三）絕緣子

1.使用合成絕緣子

合成絕緣子一般用在輸電線路懸垂串，和瓷質(zhì)絕緣子以及玻璃絕緣子相比，合成絕緣子有著更高的耐污性能，尤其適用于需要調(diào)爬但是桿塔間隙不允許爬距增加的線路，但是合成絕緣子也有著一定的缺點(diǎn)，其拉斷力低于其他絕緣材料，不適用于耐張串，而且合成絕緣子的造價(jià)要比其他類型要高。

2.加設(shè)玻璃絕緣子片

近些年玻璃絕緣子應(yīng)用也更加廣泛，普通型玻璃絕緣子新產(chǎn)品憑借其更好的介電性能和較高的抗拉強(qiáng)度，獲得了耐老化、零值自破、自潔能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，積累了比較豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。所以增加玻璃絕緣子片是一種防污效果比較理想的方法，其絕緣能力主要和絕緣子爬距有關(guān)。增加玻璃絕緣子片多根據(jù)鹽密度來(lái)確定增加數(shù)量，但是桿塔形式?jīng)Q定了絕緣子片數(shù)量不能無(wú)限增加，所以在一般污染地區(qū)可以適當(dāng)增加玻璃絕緣子片數(shù)量，而重污染區(qū)數(shù)量增加絕緣子片數(shù)量會(huì)導(dǎo)致不定期清掃工作量隨之增大，不推薦使用這種方法。

（四）噴涂外絕緣

在輸電線路電力設(shè)備外絕緣上噴涂持久性就地成型防污閃復(fù)合涂料能夠顯著提高線路的防污閃性能，現(xiàn)階段在廣東地區(qū)的輸電線路上應(yīng)用比較廣泛。防污閃復(fù)合涂料能夠顯著提高重污染惡劣氣象區(qū)域輸電線路的絕緣性能，因此適用于沿海地區(qū)的防污閃工作，在絕緣子的絕緣表面直接噴涂防污閃復(fù)合涂料，形成的涂層有很強(qiáng)的憎水性，能夠避免潮濕天氣下絕緣子表面潮濕，而且防污閃復(fù)合涂料內(nèi)的游離態(tài)有機(jī)硅和其他小分子基團(tuán)憎水性都很強(qiáng)，涂層內(nèi)部游離態(tài)憎水物質(zhì)逐漸擴(kuò)散到表面，外涂層上沉積的污穢層也將表現(xiàn)出憎水性質(zhì)，即便潮濕天氣下空氣濕度很大，絕緣子污穢層也難以濕潤(rùn)，無(wú)法形成連續(xù)水膜，從而有效抑制了局放的出現(xiàn)和發(fā)展，獲得了更高的耐污閃電壓水平。但是防污閃復(fù)合涂料價(jià)格偏高，所以可以只用于耐張串噴涂，可以獲得比較理想的抗污能力，無(wú)需清掃，尤其是重污染的水泥以及化工企業(yè)污染區(qū)，大量減少了設(shè)備清掃工作量，獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。

在輸電線路防污閃運(yùn)行維護(hù)工作實(shí)際中，選擇防污閃方法的關(guān)鍵在于保證防污閃性能的同時(shí)減少經(jīng)濟(jì)投入，獲得更高的綜合效益，以設(shè)備免清掃為最終目標(biāo)，建立基于可靠性的檢修清掃策略，減少設(shè)備清掃的盲目性，減少人力投入的同時(shí)保證防污閃效果。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了豐碩的成果，但是也付出了巨大的環(huán)境代價(jià)，空氣污染加劇，給輸電線路的運(yùn)行維護(hù)工作帶來(lái)了很大的困難，污染造成的線路故障給供電企業(yè)造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失，系統(tǒng)深入地研究電氣設(shè)備絕緣物污閃機(jī)理和防污閃措施，對(duì)提高供電安全性和穩(wěn)定性，降低輸電線路故障率十分關(guān)鍵。

［1］胡毅.輸電線路運(yùn)行故障的分析與防治［J］.高電壓技術(shù)，2014（3）：1-8.

［2］舒印彪，胡毅.交流特高壓輸電線路關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013（36）：1-7.

［3］蔡敏.特高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析［J］.湖北電力，2011（6）：1-6.

［4］徐喜佑.華東電網(wǎng)500kV輸電線路污閃的原因及對(duì)策［J］.中國(guó)電力，1997（11）：8-11.

［5］吳田，阮江軍，張?jiān)疲惓?，普子恒，王?guó)利.輸電線路因山火跳閘事故統(tǒng)計(jì)特性與識(shí)別分析［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012（10）：139-143.

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