输变电设备综合性防污闪措施

输变电设备综合性防污闪措施

摘要：通过对河北省南部电网2001年2月大面积污闪事故的分析，肯定了合成绝缘子、RTV涂料、硅橡胶伞裙的防污闪效果。建议修订河北省南部电网输变电设备外绝缘配置。

关键词：输变电设备；污闪；措施

河北省南部电网2001年2月发生大面积污闪跳闸事故,经济损失巨大,事故教训极其深刻。既有环境大气污染严重、长时间浓雾恶劣气象条件的客观原因,也有各种防污闪技术措施落实不得力的管理原因。为了搞好今后电网的防污闪工作，应重视电网电瓷设备在各类污秽区的实际运行经验，因地制宜地采取综合性防污闪技术措施,认真执行《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》（GB/T/6434 －1996）。导致电瓷设备发生污闪事故的因素很多，这些因素都随时间而不断发生变化。在选择和调换电瓷设备外绝缘、以预防潜在的污闪事故的危险时，要进行经济技术分析，给运行维护部门留有适当的绝缘安全裕度。

1本次污闪跳闸的特点

a. 2000年冬季河北省南部地区降雪较多，地表面湿度很大，在适当的温度下容易产生大雾。2001年2月的大雾涉及面广，能见度低，最低1 m左右，空气相对湿度达100％。

b. 大雾从南面开始形成，逐渐向北方运动，南面的线路和变电站电瓷设备先受潮达到饱和，所以线路和变电站电瓷设备外绝缘薄弱点从南向北陆续发生污闪跳闸。

c. 跨公路或铁路、河流悬挂防污瓷瓶的双串直线塔12基发生污闪跳闸,见表1。在相同条件下，双串瓷瓶比单串瓷瓶的污闪电压低8％左右。在大雾天

气，空气湿度大，双串瓷瓶容易发生互相跳闪。这12基塔比较高，积污秽相对多一些，尤其是双串瓷瓶内侧积污秽较重，所以跨越高塔双串瓷瓶容易发生污闪跳闸。

d. 这次污闪跳闸杆塔统计124基，耐张串杆塔占58基，占总数的46％，是历年最多的一次。由于耐张杆塔爬电比距太低，缺少雨水的冲刷，积污秽较严重，在大雾天气发生跳闪，直至最后闪络跳闸。

e. 在相同的大雾天气和严重的工业大气污染条件下，电厂升压站基本上没有发生大的污闪事故，说明电厂升压站根据本地区实际情况，采取了有效的防污闪措施，经受住了这次大面积污闪事故的考验。

f. 由于多种客观原因，4座220 kV变电站防污闪措施留下外绝缘薄弱的隐患,在这次大雾天气下相继发生污闪跳闸，表明变电站采取防污闪措施不能留下死角，所有电瓷设备措施同污区要求应一致。

g. 合成绝缘子线路也发生几次污闪跳闸，220 kV合成绝缘子线路发生2条跳闸，重合成功未查出原因。110 kV线路（直线串为合成绝缘子、耐张串涂RTV涂料）5条发生污闪跳闸，只有1条线路发现2基直线杆2支合成绝缘子有闪络痕迹。

h. 发现2处涂RTV涂料的设备发生闪络：110kV线路1基耐张串（7片防污瓶加1片普通瓷瓶），电厂升压站主变压器110 kV套管引线吊瓶A相串（8片防污瓶）。以上2处均是2000年新涂的RTV涂料。

i. 清扫和水冲洗是防污闪的一种有效辅助手段，但是不能从根本上避免大面积污闪跳闸事故的发生。

2本次大面积污闪事故主要原因

2.1长时间污雾和严重的大气污染

这次大雾涉及面广，南起河南新乡，北至辽宁沈阳，大雾所经之处发生多起污闪跳闸事故，大雾的能见度小于5 m，相对湿度高达100％。在这种长时间又脏又湿的大雾作用下，减少了绝缘子串的有效爬电距离，使绝缘子串产生局部跳闪，导致部分110～220 kV线路8～15片防污瓷瓶串发生污闪跳闸。据有关报告指出：雾在近地表面生成，可直接吸收大量近地面大气颗粒物。雾水的主要含量为硫酸盐类粒子，约占80％左右。在大气污染严重地区雾水一般有着较高电导率（称为自然污雾），电导率越高，说明雾的脏污程度越严重。受工业大气污染影响，一般工业边缘区和村庄邻近区的雾水电导率可达1

000 μS/cm以上。在污（脏）雾长时间作用下，绝缘子表面污秽程度逐渐增大。试验表明，绝缘子串污闪电压比在清水雾（电导率≤10 μS/cm）时下降约

10％，绝缘子串污闪电压随着雾水电导率增大而下降。对绝缘子串沿面放电，雾水电导率是其主要影响因素。由于人工污秽试验的分散性，在自然污雾的作用下，自然污秽绝缘子串污闪电压会更低。说明这次大雾和大气污染是发生大面积污闪跳闸事故的外部原因。

2.2污秽区耐张绝缘子串爬电比距偏低

对电瓷设备运行环境的污染程度普遍有了认识，河北省南部电网大部分输变电设备所处的污秽等级比几年前（1～3级）都提高了一级。在全国污闪事故统计中耐张串发生污闪的相当少，1997年以前河北省南部电网耐张绝缘子串没有发生污闪事故。输电线路经过几年的不断调爬，直线串110 kV为7～8片防污瓷瓶，220 kV为14～15片防污瓷瓶。大部分线路耐张串没调爬，110 kV 为8片普通瓷瓶，220 kV为14～15片普通瓷瓶。随着时间的推移，大气污染日益严重，污秽季节少雨水冲刷，耐张串积污也很严重，耐张串爬电比距110 kV 偏低1.83 cm/kV，220 kV偏低1.60 cm/kV，在恶劣的大雾天气下，发生了多起耐张瓷瓶串污闪跳闸事故。

2.3变电站部分电瓷设备外绝缘水平与所处污区不匹配

变电站处于相当严重的工业污源包围之中，确定了较高的污秽等级，由于资金不到位、停电困难、人力物力不足等多种原因，仍有一部分电瓷设备爬电比距低于所在污秽区标准。如4级污区的变电站110 kV软母线水平串8片普通瓷瓶，220 kV软母线水平串15片普通瓷瓶，爬电比距比国标要求低40％多；3级污区的变电站全站涂RTV涂料，由于停电困难，只剩下几组刀闸支柱瓷瓶没涂；三级污区的变电站，刀闸支柱瓷瓶、软母线瓷瓶串爬电比距不够，靠清扫或水冲洗（水冲洗后积污105 d）只是一种辅助防污手段。在这次大雾中，4个变电站的外绝缘薄弱点，110～220 kV软母线水平串2处、110 kV刀闸支柱瓷瓶3处、220 kV刀闸支柱瓷瓶4处，发生了污闪事故。

2.4瓷瓶质量较差是断串的内因，污闪则是引发断串的外因