淺談電網(wǎng)設(shè)備帶電水沖洗防污治理手段的應(yīng)用

張福榮

（國網(wǎng)石嘴山供電公司，寧夏石嘴山753000）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)成為社會經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，但當(dāng)前環(huán)境污染日益嚴(yán)重，各地均出現(xiàn)了不同程度的霧霾天氣，如何提高電網(wǎng)設(shè)備的防污閃能力成為電網(wǎng)人的一大難題。近年來，石嘴山地區(qū)工業(yè)增長迅猛，但仍以高耗能企業(yè)為主，工業(yè)園區(qū)環(huán)境日益惡劣，對輸變電設(shè)備的污染日益加重。部分變電站處于工業(yè)園區(qū)中心地帶，如太沙、園林、新利、福祥、崇崗等變電站周邊幾乎被含有鎳、錳的礦物原料、半成品以及露天煤場包圍，設(shè)備污穢情況堪憂，遇到小雨、大霧等微氣象天氣時，輸變電設(shè)備外絕緣表面爬電嚴(yán)重，極易造成污閃跳閘。為此，國網(wǎng)石嘴山供電公司采取了多項措施來提高電網(wǎng)設(shè)備抗污閃防能力。

1 設(shè)備防污治理歷程

1999年以前安裝增爬輔傘裙，但存在一些技術(shù)問題，如粘貼時瓷瓶要平整，粘接劑要涂刷均勻，否則易積灰，或是開膠干裂。1996年左右，瓷瓶涂硅油、硅脂，不僅耗費(fèi)了大量人力、物力，而且硅油、硅脂有效期短，因其為非固化狀態(tài)，易粘附灰塵。2000年以后，逐步引入RTV及PRTV（十年長周期）噴涂技術(shù)，很大程度上解決了石嘴山電網(wǎng)的污閃隱患。但隨著電網(wǎng)發(fā)展提速，石嘴山供電公司變電站及輸變電設(shè)備數(shù)量快速增長，每年需在設(shè)備停電噴涂PRTV工作上投入大量的人力、物力，工作任務(wù)繁重，安全風(fēng)險日益增大。此外，單間隔設(shè)備利用停電機(jī)會能夠及時復(fù)涂，但母線設(shè)備很難停電，PRTV復(fù)涂工作難以按周期完成，逐步成為電網(wǎng)防污的薄弱環(huán)節(jié)。2013年初，在福祥220kV變電站嘗試帶電清掃，但清掃工具非常沉重，人工清掃效率極低，不適宜大面積開展。2014年，福祥220kV變電站開展綜合檢修，進(jìn)行220kV母線設(shè)備防污工作，但存在停電困難、方案復(fù)雜、檢修現(xiàn)場交叉作業(yè)、現(xiàn)場安全把關(guān)困難、人力大量投入等問題。2015年初，首次嘗試帶電水沖洗新型設(shè)備防污治理手段。

2 目前采取的防污治理手段

（1）從可研、初設(shè)、基建、投運(yùn)把關(guān)，對新建、改擴(kuò)建設(shè)備按E級污穢選型，設(shè)備未噴涂涂料不能加入電網(wǎng)運(yùn)行。

（2）建立完善防污閃臺賬，定期開展鹽密、灰密測試，每年結(jié)合測試結(jié)果、噴涂周期制定防污清掃、噴涂計劃，并將其納入到年度、月度停電檢修計劃中。

（3）對于鎧裝式開關(guān)柜逢停必掃，戶外設(shè)備停電到期必涂（十年期PRTV到第七年開始全面復(fù)涂）。對未到期的戶外絕緣子逢停必進(jìn)行憎水性試驗，對憎水性試驗不合格的設(shè)備及時進(jìn)行噴涂。

（4）定期開展夜巡、特巡，尤其要做好下雨、大霧等極端天氣的專項巡視，借助紫外、激光成像技術(shù)直觀掌握重污穢輸變電設(shè)備的爬電等局部放電情況。

（5）編制并使用“噴涂PRTV工作三折卡”，確保了施工安全，提高了噴涂質(zhì)量。

3 傳統(tǒng)防污治理手段的弊端

（1）傳統(tǒng)防污手段需要將設(shè)備停電，影響用戶正常供電，損失電量。以2014年石嘴山電網(wǎng)為例，到期噴涂PRTV設(shè)備共計635臺，其中主變9臺，累計停運(yùn)負(fù)荷約14.5萬kW，按每個間隔噴涂需用10h（含綜檢）計算，累計對外少送電量145萬kW·h。

（2）母線設(shè)備噴涂PRTV困難。即便母線已停電，但母線側(cè)刀閘需停本間隔后才能噴涂。同時，部分變電站布置的母線懸式絕緣子與帶電母線距離較近，感應(yīng)電較大，噴涂存在危險。故母線側(cè)隔離開關(guān)、懸式絕緣子PRTV復(fù)涂困難，最終導(dǎo)致變電站防污的薄弱點(diǎn)轉(zhuǎn)移到母線上。

（3）石嘴山地區(qū)環(huán)境污染較為嚴(yán)重，PRTV在高污染環(huán)境下，憎水性一般在7年后開始逐步下降，只能通過復(fù)涂來解決設(shè)備防污問題，按照國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)防污管理規(guī)定，設(shè)備絕緣子PRTV噴涂一般不宜超過三次，單純通過復(fù)涂PRTV，只能暫時解決設(shè)備防污問題。

鑒于傳統(tǒng)防污治理手段存在上述弊端，引進(jìn)一種新型的防污治理手段迫在眉睫。目前，帶電水沖洗能從根本上清理絕緣子表面污穢物，降低鹽密、灰密，減少設(shè)備污閃風(fēng)險。

4 帶電水沖洗防污手段介紹

所謂帶電水沖洗就是用壓力水柱清洗電力設(shè)備電瓷或玻璃外絕緣的一種帶電作業(yè)方式。

4.1 帶電水沖洗分類

帶電水沖洗共有以下6種沖洗方法：雙槍跟蹤法、四槍組合沖洗、四槍交叉沖洗、一沖兩回法、一沖三回法、一沖多回法。一般采用以下兩種方法：

（1）雙槍跟蹤法：一槍為主，一槍為輔，分別在絕緣子兩側(cè)沖洗的方法。主水槍先將污穢沖下，輔水槍跟蹤，把主水槍沖下的污水及時沖走，使污水不致連成水線，從而使絕緣盡快恢復(fù)，防止設(shè)備閃絡(luò)。

（2）四槍組合沖洗：兩槍為主，兩槍為輔，分別在絕緣子四側(cè)沖洗的方法。四槍以90°角站位進(jìn)行沖洗，180°角站位的兩主槍將污穢沖起，另兩輔槍緊跟在主槍下部將污穢及時沖走，不至于形成污水連線。四槍組合沖洗方法如圖1所示。

圖1 四槍組合沖洗方法

其他4種方法介紹如下：

（1）四槍交叉沖洗：四支槍分兩組同時對相離較近的并立式支柱絕緣子進(jìn)行沖洗，以防濺射。每個小組各按雙槍跟蹤法進(jìn)行沖洗。沖洗完一遍后，兩個小組互換沖洗對象，使被沖洗設(shè)備不留死區(qū)死角。

（2）一沖兩回法：沖洗時，由瓷件底部逐層逐件沖洗至中部后，再回掃到底部，確認(rèn)下部干凈后，再從底部逐層逐件沖洗至頂部，確認(rèn)頂部滅弧完成且干凈后，再逐步回掃至底部。

（3）一沖三回法：沖洗時，由瓷件底部逐層逐件向上沖洗至設(shè)備1/3處，然后回掃到底部，由底部逐層逐件沖洗至2/3處，再回掃到底部，再由底部逐層逐件沖洗至頂部，確認(rèn)污水無下流后，回掃到底部，如此反復(fù)三次回掃的沖洗方法。

（4）一沖多回法：沖洗時，由瓷件底部逐層逐件向上沖洗。向上沖洗4～5片后回掃，回掃到底部后再重新從底部逐層逐件向上沖洗，新增4～5片后再回掃到底部，如此循環(huán)沖洗，直至將整個設(shè)備沖洗干凈，確認(rèn)無污水下流后方可下槍。

4.2 帶電水沖洗注意事項

（1）垂直沖洗角度：水柱與地面的夾角。沖洗角度不宜大于45°，具體如圖2所示。

圖2 垂直沖洗角度

（2）水平?jīng)_洗角度：被沖洗的絕緣子和臨近的絕緣子的連線與水柱之間的水平銳角。沖洗角度不宜小于45°，具體如圖3所示。

5 帶電水沖洗成果展示

帶電水沖洗的開展，徹底清理了絕緣子表面的污穢物，降低了絕緣子表面鹽密、灰密，增加了絕緣子表面積污周期，降低了電網(wǎng)設(shè)備污閃風(fēng)險。具體效果圖如圖4、圖5所示。

圖3 水平?jīng)_洗角度

圖4 沖洗前照片

圖5 沖洗后照片

太沙110kV變電站110kV設(shè)備帶電水沖洗工作完成后第三天，石嘴山地區(qū)中雨，利用紫外成像儀在太沙變進(jìn)行絕緣子放電測試，沖洗過的110kV設(shè)備基本無放電現(xiàn)象，未沖洗過的35kV設(shè)備放電較為嚴(yán)重。具體如圖6、圖7所示。

圖6 110kV設(shè)備紫外成像

圖7 35kV設(shè)備紫外成像

6 帶電水沖洗成效比對

帶電水沖洗作為新型的變電站防污閃治理工作方法，與傳統(tǒng)的防污閃治理手段對比，存在以下優(yōu)勢：

（1）及時清理變電站設(shè)備外絕緣上污穢物，縮短積污周期，有效解決污穢物對PRTV腐蝕的影響，延長PRTV的使用壽命，確保了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）帶電水沖洗為地面作業(yè)，減少了施工人員高空作業(yè)，降低了安全風(fēng)險。

（3）減少設(shè)備停電次數(shù)，確保用戶的持續(xù)供電，為優(yōu)質(zhì)服務(wù)打下了堅實的基礎(chǔ)。

（4）帶電水沖洗工作成本較低，節(jié)省了電網(wǎng)防污閃費(fèi)用。

7 今后工作計劃

石嘴山供電公司在太沙、新利、園林、崇崗110kV變電站帶電水沖洗測試成功后，將逐步開展220kV變電站帶電水沖洗工作。在此期間，石嘴山供電公司將總結(jié)此次帶電水沖洗的工作經(jīng)驗，組織安質(zhì)部、運(yùn)維檢修部、變電運(yùn)維室編制下發(fā)《石嘴山供電公司帶電水沖洗管理規(guī)定》，由變電運(yùn)維室編制“帶電水沖洗作業(yè)三折卡”。

（1）嚴(yán)格履行施工方案、施工三措、風(fēng)險控制措施編制審批。

（2）編制“帶電水沖洗作業(yè)三折卡”，指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)的安全、技術(shù)措施交底。

（3）編制《帶電水沖洗管理規(guī)定》，規(guī)范帶電水沖洗作業(yè)各項措施落實。

（4）編制帶電水沖洗臺賬，使帶電水沖洗工作形成閉環(huán)管理。

（5）加強(qiáng)運(yùn)維人員對帶電水沖洗作業(yè)流程的培訓(xùn)，強(qiáng)化作業(yè)現(xiàn)場安全把控。

從福祥220kV變電站設(shè)備PRTV因過期出現(xiàn)起皮、失效的情況看，帶電水沖洗雖然能在很大程度上緩解防污閃壓力，但不能完全取代傳統(tǒng)噴涂PRTV的防污方法。今后，我們將針對變電站的污穢情況，探索噴涂PRTV、帶電干掃、帶電水沖洗三種防污閃方法相結(jié)合的治理思路，找到效果最佳、最經(jīng)濟(jì)的防污閃治理手段。