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突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求
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突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求

February 5, 2016 • Insulator / 绝缘子, Utility Practice & Experience, 最近文章汇总

与北非和中东几个国家所发现的一样,突 尼斯架空线的运行环境主要受到海洋和 沙漠污秽的影响。运行条件的主要特点就是 昼夜温差大、相对湿度高、露水多、降水少 以及干燥的夏天。 在突尼斯,从地中海吹来的含有盐雾的东南 风以及从沙哈拉沙漠吹来的充满沙子的西南 风,使本来严峻的条件变得更加恶化。 这种被海洋与沙漠污秽的物质迅速地沉积在 绝缘子表面,尤其是在长长的旱季,仅有三 个月达到临界水平。 尽管在受影响的区域采取了各种各样的对策, 包括加强绝缘(输电线路高达37mm/kV,配 电线路高达42mm/kV)以及昂贵的清洗方法 (每年两次),闪络状况依然发生。这样既影 响了服务质量,又影响到未分配能源的水平。
1985年,在全国的配电网成立的几个绝缘 子带电测试站,迈出了处理这个问题的第一 步。然后开始在杰尔巴岛上初次使用复合绝 缘子,该岛是突尼斯游客最频繁的观光地, 同时也是架空线路遭受海洋和沙漠污秽最严 重的地方。1990年,拥有气体动力学外形的 玻璃绝缘子被引进沙漠地区作为性能较差的 浅棱盘形悬式绝缘子的补救措施。 这篇由突尼斯电力和天然气公司(STEG)的 Raouf Znaidi 所写的文章对这个区域所进行的 大部分研究做出了评价。从这项工作中得到 了突尼斯电网的最新污秽地图,并且对海洋 和沙漠区域的外绝缘的尺寸确定和适用性提 供了应用指导。同时,两条泄漏电流监测系 统已经投入使用以帮助优化线路带电清洗工 作的时间间隔。

电网的绝缘子 突尼斯电力和天然气公司(STEG)是突尼斯重 要的电力公司,该公司拥有并运营4700公里的 90kV、150kV和225kV输电线路以及50000多 公里的33kV配电线路。
大部分输电线路上的绝缘子主要为玻璃盘形悬 式绝缘子。90kV、150kV和225kV输电线路的 绝缘分别是由9个、15个和22个标准绝缘子组 成的绝缘子串。
由于该电网的某些区域运行环境十分困难,已 经采取了各种各样的补救措施以抵抗污秽。例 如,高压架空线的最小爬电距离规定为37mm/  kV。此外,还在一些受污秽地区的线路以及变
电 站 使 用 室 温 硫 化 硅 橡 胶( R T V )涂 层 和 定 期 清洗绝缘子。
然而,尽管采取了这些对策以及昂贵的维护项
目,不可接受的断电状况仍然不断地发生。公 司对很多问题进行了实地观察,其中包括:
  • 由于人为破坏和工频电弧使得玻璃绝缘子 的伞盘破碎
  • 由于生产过程中质量管理欠佳使得玻璃绝 缘子的伞盘破碎
  • 常规绝缘子的老化(图一)
  • 强风导致钢脚弯曲 (图二)
Typical tower supplying monophase power to rural dwelling in Tunisia. 突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 Pic189

Typical tower supplying monophase power to rural dwelling in Tunisia.

突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 Pic1022
  1. 闪络分析 由于昼夜温差较大而形成的露水,尤其是在季 节更替的时候,以及来自海洋的盐雾是使绝缘 子表面积淀的污秽物质层湿润的主要来源。因 此,它们也是在闪络形成过程中起决定作用的催化剂。
如图所示,在突尼斯每年春/夏和夏/秋季节 发生闪络的次数最多。
绝缘子的维护费、故障成本和寿命周期成本 当查看电气绝缘子主要费用的组成部分时,就会发现电力 工业存在着不一致性。例如,绝缘子维护的实际费用应当包 括预防性检查和清洗(包括清洗用卡车或困难区域的特殊 车辆等有力的后勤支持)。 同时,世界上的电力公司普遍避免计算故障成本。这是因为 如果考虑检查线路以确定故障绝缘子的位置并替换它们, 这项成本会非常高。此外,还有由于断电所引起的电力和收 入损失所带来的间接成本。
绝缘子的实际寿命周期成本为三部分的总和:购买成本、 维护的总体成本和实际故障成本。理想情况下,在基于成 本/利润分析来确定最优绝缘子类型之前,所有的这些因素 都必须考虑在内。 STEG复合绝缘子 很多国家的运行经验已经证明复合绝缘子可谓是解决污秽 地区架空线路的闪络和维护问题的最佳选择。然而,这些 绝缘子的相关性能在很大程度上取决于它们特定的几何特 征(例如伞盘的形状和倾斜度等)。 在突尼斯的试验场地,对不同类型绝缘子在严酷的沙漠和 海洋污秽条件下自行清洁性质的评估,进行了长达15年的 研究,尤其是在配电电压下。这些努力已经清楚地证实了 使用复合绝缘子的潜在优势,包括减少特定的泄漏距离、 提供较高的机械性能和优越的介电强度以及减少安装的时 间。架空线路的紧凑和提升电压也属于这些绝缘子未来的 应用领域。 对于绝缘子形状和材料的研究成果已经证实了拥有大小交 变伞盘的硅橡胶绝缘子具有优越的性能。 然而,即使使用复合绝缘子,也无法向网络运营商保证零风 险,因为仍然存在着不同潜在的损害原因,例如枪击。任何 原因引起的损害都非常难以检测。 幸运的是,在一般情况下即使发生 这些损害,线路仍然可 以毫无故障地运行直到下一次维护替换程序周期。毫无疑 问,这就是使用复合绝缘子最重要的好处。
 
Jerad (left) discusses historic problems affecting insulators with Raouf Znaidi. 突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 Pic244

Jerad (left) discusses historic problems affecting insulators with Raouf Znaidi.

Insulators collect pollution rapidly over Tunisia’s long summer. 突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 突尼斯绝缘子的运行经验和维护要求 Pic338

Insulators collect pollution rapidly over Tunisia’s long summer.

                 

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