电力设备带电化学清洗技术的应用与研究

电力设备带电化学清洗技术的应用与研究

发表时间：2017-12-31T11:55:30.710Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：张雪君[导读] 摘要：电力设备在电网运行中，需要进行经常性的维护。

（山西晋缘电力化学清洗中心有限公司山西太原 030006）摘要：电力设备在电网运行中，需要进行经常性的维护。其中，大气污染对电力设备的安全运行威胁较为严重。因此，必须定期对高压电力设备进行清洗。带电清洗技术必须研究清洗对象污染物的破坏原理、带电清洗剂的原理、带电清洗过程的工艺原理是包含材料、结构、性能、质量保障、施工技术与组织、经济与成本、使用与维护等复杂的系统工程。

关键词：电力设备；带电化学清洗技术；应用 1、前言

高压电力设备受环境污秽的影响所造成的污闪事故占电网事故的很大比例，干燥情况下，这些污秽物的电阻很大，但当大气湿度较高，在毛毛雨，雾，露，雪等不利气候条件下，绝缘子表面污秽物被润湿时，其表面电导和泄漏电流剧增，使绝缘子的闪络电压显著降低，甚至可使绝缘子在工作电压下闪络，影响电力系统的安全运行。故污秽是影响电网设备安全运行的主要隐患。

2、定期清洗电力设备是保证电网安全的有效措施

为使电力设备电瓷表面洁净并保证有较好的绝缘水平，在60—90年代初采用了水冲洗作业，利用高压射流技术有效清洗设备上的污秽。特别是在变电站采用停电水冲洗，会收到良好的效果，当有些设备停电困难时采用带电水冲洗也可达到目的，通过在带电水冲洗方面大量的试验和研究。然而带电水冲洗设备是不安全的，曾发生过人身和设备闪络事故，原因是带电水冲洗要求条件比较高，对带电水冲洗的条件要求有：

①要求带电清洗的水电阻率一般小于1500Ω•cm；水枪的喷口直径的选择应为10mm及以下；

②在带电清洗作业前，要求设备表面的盐密值大于导则中规定的值；

③作业前要确知设备绝缘良好，对瓷质有裂纹的一般不可清洗；对充油套管不能采用水冲洗；

④水冲洗的方法正确，要求注意风向和冲洗角度，防止溅闪；虽然目前带电水冲洗仍在进行，但因安全性差，推广受到一定影响。

3、带电化学清洗技术

所谓化学清洗，就是在中间互溶剂的作用下，把两种具有极性的和非极性的溶剂进行稳定化，这种溶剂具有高绝缘、不易自燃、易挥发且不污染环境的特点，清洗时可以带电操作。带电化学清洗是一种“人、机、物、对象、环境、工艺”6大因素有机统一的系统，实施这种清洗操作时，应该按照“调查测试、制订方案、清洗施工、验收跟踪”等4个环节进行。

3.1带电化学清洗剂配制

在这种清洗方法中，配制带电清洗剂是最关键的内容之一。清洗剂从喷枪喷到高压绝缘子和高压电力设备表面，在表面张力、冲击力、吸附力、溶解力等多种作用效果下，污垢被浸润、渗透、溶解、分解、剥离，直到最终彻底脱离。根据事先测定的污染物性质不同，带电清洗剂要用极性和非极性的溶剂，采用不同的比例，精制复配，同时还要加入互溶剂，目的是克服清洁剂中两种成分的分子结构差异，使其相互溶解并且稳定化，使配制出来的清洗剂在绝缘、维护、清洗等各方面都达到较好的效果。

具体地说，选用清洗剂应本着安全可靠、价格适宜、祛污力强、对设备无损伤、绿色环保等原则。大量使用的清洗剂应通过国家权威部门检测，综合性能试验要求均能达到标准，出具检验认证报告。其标准一般是：绝缘阻抗大于1O10，击穿电压大于25kV/2.5mm，对塑料无溶胀，对金属材料无腐蚀，对漆膜无任何不利影响，有合适的挥发速度、无残留、不燃烧或不易燃烧等。

3.2带电化学清洗操作要点

用于不能停电维护的电力设备，进行清洗时，一般应从环保、安全、电学性能、腐蚀性、清洗程度、动态性能、理化指标等方面来建立和评价清洗维护的保障体系。同时，还要依靠详尽的安全规程、质量管理体系、现场操作、管理守则等技术规范，才能保障带电操作得以安全、可靠、有效的进行。

3.3带电化学清洗的装备

带电化学清洗要做到安全、高效，还必须配备可靠的设备和工具，其中高绝缘高压射流清洗机是必不可少的；其他主要装备有耐高压绝缘导液管、高压绝缘指挥棒、清洗机专用接地线、配备不同杆长的高压绝缘杆式喷枪；静电测试仪；工频泄漏保护器；温湿度计；DC10000V绝缘电阻测试仪；绝缘升降车／平台、绝缘梯；其他附件还有绝缘刷、安全绝缘衣帽、绝缘绳、防护眼罩等。

3.4施工人员资质要求

由于带电清洗直接面对的是高压电力设备，具有高度的复杂性和高风险，所以，在操作时必须慎之又慎。对于清洗组成员必须经过专业培训和考核，并且要求操作工必须经过带电作业考试合格，拥有带电作业资质证。对于所有的操作人员，都应遵守严格的安全制度，实行工作制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结制度等一系列的制度，操作时职责明确，现场精心严密组织，按规程、规章、方案作业，严禁酒后操作。在遇到风力大、湿度高、阴雨天、温差大等异常情况，或者遇到清洗设备质量缺陷或原因不明的设备故障时，应停止清洗，及时上报相关部门，严禁实施带电清洗作业。

带电化学清洗是电力设备防污的一项先进的技术，具有安全系数高、不用停电即可操作，符合环保要求等优点。可以有效避免电网污闪事故的发生，为电力系统带来更大的经济效益，并且在清洗中设备安全、人身安全、清洗效果佳，这是停电清洗和其它清洗方法（如水）所不能达到的效果。具有广阔的应用前景。这一方法被广泛应用于各类变电站、发电机组、大型电动机等电力设备。与水冲洗相比，化学清洗剂的成本仍然比较昂贵，如何降低清洗剂的成本仍是化学清洗行业应研究的课题。

4、带电清洗经济效益分析

高压设备的清洗由擦拭到清洗，由停电作业到带电清洗的变革，是科技进步的结果。具有很大的经济效益。 1）对电网有很大的经济效益。有一部分设备就是改变运行方式，也不可能完全处于停电状态，如果停电清洗，将会造成较大经济损失。工作电压越高，损失的电量就越多。可按下式计算:P=U21/ZQ=P•t，实际停电作业时间虽然不长，但辅助工作确较长，以4h停电时间计算，110kV损失电量可能在10～20万kWh。220kV可达30～50万kWh，按1kWh电价0.5元计算，损失达5元～25万元。这是电网的直接损失。