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绝缘子的污秽闪络问题
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绝缘子的污秽闪络问题

June 3, 2016 • Columns, Insulator / 绝缘子, Scene from China, 最近文章汇总

在上几期的INMR专栏 中分别讨论了雷击、 覆冰、鸟害、大风、山火等 因素对输电线路安全运行 的危害, 本期内容专门讨论 污秽闪络事故对电力系统的 危害问题。 长期运行的输变电设备表面 不可避免会积污, 在沿海地 区、工业粉尘排放严重地区 以及交通干线附近积污问题 尤为严重。在雾、凝露、毛毛 雨等潮湿气象条件下,绝缘 子表面受潮湿润, 污物中的 易溶盐成分会溶于水中,形 成导电水膜,于是有泄漏电 流沿面流过,进而形成干区 及跨越干区的电弧放电,在 积污和受潮严重情况下,电 弧会发展成为贯通性闪络 造成输电线路或变电站跳 闸,这种事故称为污闪事故。 形成污闪的两个重要条件是 积污和受潮。由于一个区域 内绝缘子的积污和受潮状 况是相近的, 绝缘能力普遍 降低,一旦一串绝缘子发生 了污闪,再合闸后相邻绝缘 子极易发生污闪,所以污闪 事故一旦发生,重合闸往往 不成功, 会造成长时间大面 积停电,对电力系统的安全 稳定运行造成严重危害。
上世纪八、九十年代, 中国 的污闪事故还很严重, 例如, 1989年初和年末华东地区 两次严重污闪事故,1990年 初华北地区的大规模污闪事 故,1996年末华东、华中地区 的大规模污闪事故, 1999年 初华北、山东等地的污闪事 故, 以及2001年初华北、东 北、河南等地的大规模污闪 事故都造成巨大经济损失, 教训深刻。 为减少污闪事故发生,采取的 措施主要有1.调整爬电距离, 加强绝缘,主要是增加绝缘 子串的片数,或采用防污型 绝缘子,在中国用得较多的是 双层伞或三层伞空气动力型 绝缘子。2.加强清扫,主要有 带电水冲洗,或停电清扫。3. 涂憎水涂料以及采用具有优 良憎水性的硅橡胶复合绝缘 子。三种措施中第3种措施提 高绝缘子耐污闪能力的效果 尤为显著。 近年来国家电网公司及南方 电网公司对输电线路运行 事故的统计分析表明,污闪 事故率已大大降低,由污闪 引起的跳闸次数已远远低 于由雷击、覆冰、鸟害、大 风、山火等因素引起的跳闸次数。污闪事故率的大幅降 低主要归功于硅橡胶复合绝 缘子以及RTV硅橡胶憎水涂 料的广泛使用。目前中国输电 线路复合绝缘子的使用量已 超过电瓷绝缘子、玻璃绝缘 子, 电站设备复合绝缘子的使 用量也增长很快,今年在中国 西北地区召开一次国际会议, 对该地区750kV沙洲变电站 所有设备均采用复合绝缘技 术进行研讨, 与会国内外专家 对变电设备采用复合绝缘技 术的发展前景普遍看好。
污秽闪络试验(左图) 对输电线路耐张串双层伞 型绝缘子喷涂RTV涂料(中 图) 对变电站 设备喷涂RTV涂料(右图) 绝缘子的污秽闪络问题 绝缘子的污秽闪络问题 Screen Shot 2016 06 03 at 10

污秽闪络试验(左图) 对输电线路耐张串双层伞 型绝缘子喷涂RTV涂料(中 图) 对变电站 设备喷涂RTV涂料(右图)

RTV硅橡胶防污闪憎水涂料 已广泛使用,中国的大部分地 区变电站的电瓷设备都已涂 覆RTV涂料,由于涂料配方及 涂覆工艺的改进,该技术的 使用效果是令人满意的。由于 很多输电线路的耐张串仍采 用电瓷或玻璃绝缘子,和悬垂 串采用的硅橡胶复合绝缘子 相比,耐张串是绝缘的薄弱环 节, 因此对耐张串的电瓷或玻 璃绝缘子也采用了喷涂RTV 涂料的技术措施。为保证线路 绝缘子RTV涂料的涂覆质量, 国家电网公司在建设特高压 输电线路中对电瓷和玻璃绝 缘子厂家提出要求, 提供已 涂覆好RTV涂料的电瓷或玻 璃绝缘子, 绝缘子生产厂家
和RTV涂料生产厂家紧密合 作, 采用新的工艺, 使得涂覆 质量有很大提高,生产厂家提 供的绝缘子RTV涂料的涂覆 质量比在线路上现场涂覆的 质量要好得多。 虽然中国的防污闪工作取得 很大成绩,但不能掉以轻心, 因为污闪事故和气候条件关 系密切,如果出现持续时间很 长的易发污闪的严酷气象条 件, 还是有可能发生污闪事 故的。恶劣气象条件的出现 有一定的周期性和偶发型, 要时刻提高警惕。 我认为在硅橡胶复合绝缘 子和RTV涂料广泛使用的背 景下, 今后应加强以下几方 面的研究: 1. 硅橡胶复合绝缘子和RTV 涂料的使用寿命和老化判 据问题。 2. 复合绝缘子芯棒的断裂机 理和预防措施问题。 3. RTV涂料的寿命判断和复 涂工艺问题。
Prof. Guan Zhicheng Tsinghua University, Shenzhen Campus

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