变电站绝缘设备的污闪及防治措施

第2期(总第119期)
2004年4月
山　西　电　力
SHAN X I EL ECTR I C POW ER
N o 12(Ser 1119)
Feb 12004
变电站绝缘设备的污闪及防治措施
石世峰1,郭永林1,刘海燕2
(11文水供电支公司,山西文水　044000;21太原供电分公司,山西太原　030009)
摘要:通过总结几年来检修中防污工作的心得访问兄弟单位多年的防污经验,提出加装爬距增长器、涂硅橡胶涂料、使用合成绝缘子、使用防污绝缘子以及合理的清扫等方法,来提高绝缘设备的防污效果,由于设备特点的不同,在防污措施使用方面也不尽相同,总结了不同防污措施的使用经验,最后提出几点建议。

关键词:绝缘设备;污闪;防治;措施
中图分类号:TM 85 文献标识码:A 文章编号:167120320(2004)022*******收稿日期:2003205229,修回日期:2004201213
作者简历:石世峰(19642),男,山西文水人,1999年毕业于山西大
学电力系统自动化专业,工程师;
郭永林(19692),男,山西文水人,1999年毕业于太原电力高等专科学校电力系统自动化专业,工程师;
刘海燕(19712),女,山西五台人,1991年毕业于太原电力学校发电厂及电力系统专业,助理工程师。

在多年的检修工作中越来越体会到防变电站绝缘设备污闪的重要性,特别是随着城乡工农业生产的发展,大气中化学及综合污染越来越重,使输变电设备深受其害,严重影响到电网的安全运行及供电可靠性。

因此,提高设备的防污闪能力,确保设备的安全运行,也就成了检修人员的一项重要工作。

1　污闪的产生及原因分析
设备绝缘子的污闪是由于其表面积污,在特定大气条件下,使绝缘子绝缘性能下降,从而在正常工作电压下而发生的绝缘击穿,其大致过程为:绝缘子表面累积污垢;绝缘子表面污垢湿润使绝缘下降;绝缘子表面局部电弧形成;由局部电弧发展到两极击穿。

通过我多年观察,大部分污物在干燥状态下绝缘情况是较好的,对击穿的影响不大,只有在大雾、凝露、小雨、雨夹雪时使污垢受潮才会引起污闪。

同时观察发现,大雨时,由于雨水对污垢有冲洗作用,发生污闪的情况也较少,只有在毛毛雨时发生污闪的时侯较多。

另外,不同类型、不同质量的绝缘子防污闪的效果也不尽相同。

2　污闪的实例及原因分析
我们常见的设备污闪,用户变电站较多,虽然
发生污闪的原因多种多样,但主要原因是由于用电设备接近污染源,污染较重,而引起的污闪,下面就几个事例进行分析。

2000年3月,一次春雨过后,文水供电支公司下曲35kV 变电站直变B 相跌落发生污闪爆炸。

经观察跌落为向下倾斜60°安装(如图1),瓷裙凹面有积垢(平时运行中自然积垢,还未进行春检)。

经分析后一致认为,是由于跌落瓷柱凹面向上,正好起到收集污垢作用,当遇雨水时污水由上向下连接起来,发生带电部分对架构击穿,使绝缘支柱发生爆炸,我们将安装结构进行了改装,改为向下倾斜30°安装(不再积污),后未发生类似事故。

图1　绝缘支柱安装结构
2001年4月化肥厂35kV 变电站在刚开始下
雨时站内一组35kV 主变刀闸B 相发生污闪事故。

化肥厂变电站位于化肥厂厂内,由于周围环境恶劣,积污极快,且污物中含有大量的导电化合物和腐蚀性物质,正常的清扫周期远远不能满足防污的要求,污垢积存多而坚固,最终在雨水时发生了污闪事故,我们为该刀闸支柱绝缘子中间的第三片瓷裙加装了爬距增长器,以后极少发生污闪(安装如图2)。

方园水泥厂35kV 变电站在投运半年左右时发生了10kV 母线污闪事故。

现场观察发现,该站
图2　安装图
母线绝缘支柱存在不同程度的污物,其主要原因是这批绝缘支柱表面都不太光洁,容易积污,且10kV 配电室通风不畅,潮气较重,对绝缘支柱打压时,发现部分绝缘支柱在15kV时便有放电声(做烘干擦洗后情况较好)。

经检查发现该批绝缘支柱质量较差,表面粗糙使绝缘支柱容易积污,在潮气重时使污物受潮,而10kV绝缘支柱的绝缘爬距仅14c m,极易引起污闪。

后建议该厂更换了该批绝缘支柱,并改善10kV配电室通风条件,此后该站没再发生污闪事故。

文倚铁厂35kV变电站在一次大雨时A相电流互感器发生污闪爆炸。

这台电流互感器采用柱上安装,两边用铝排相连,从外形上看互感器上细下粗,使其表面大量积污,且铁厂的污物中含有大量导电化合物,下雨时,污物随雨水由上往下积存,使下部积污更多,这样上轻下重的积累作用,造成下部伞裙桥接而引起整体污闪。

同时发现该互感器上部连接部位较松,运行人员反映污闪前己发热变色,而这种发热可能导致放电,对污闪的产生起到了促进作用,后该厂将互感器更换为防污型电流互感器,并改进了安装工艺,起到了较好的防污效果。

3　防污闪措施
总结以上事例可以看出,绝缘子爬距、绝缘子表面污秽、绝缘子结构、设备安装地点的大气环境等是引起污闪的主要原因,针对以上情况提出几种防污闪措施。

311　加装爬距增长器
爬距增长器是一种新型的热缩材料,其原理主要是利用其热缩性质加装于绝缘子表面,增大绝缘爬距,阻断污物的连接来达到防污闪的效果。

用加装爬距增长器防污闪有以下优点。

a)若将变电站更换设备来增大爬距,费时、费工且影响供电,而加装爬距增长器,省时、省工,不更换设备即可增大爬距。

b)价格便宜,将一座小型变电站进行改造,加装爬距增长器仅需几千元。

c)适应性广,无论是工业污物,还是生物污物均能有效阻断。

d)平常雨水污闪较多,而加装爬距增长器能有效阻断雨水连接,起到了防污闪作用。

e)良好的憎水性,能有效地改变绝缘子的防污、防潮条件。

f)可根据设备的电压级别、污秽程度、设备形状灵活掌握加装的型号、部位和加装数量。

g)使用年限长,该产品有很强的抗老化性、抗腐蚀性,一般一次加装可使用数年到十几年。

使用爬距增长器后仍需进行定期的清扫,二者配合会起到较好的防污闪效果。

我们从2000年5月份开始使用爬距增长器,先后为污染严重的城关变电站,化肥厂变电站,水泥厂变电站及部分铁厂变电站加装了爬距增长器,防污效果比较明显,城关变电站,化肥厂变电站加装爬距增长器的设备未发生污闪,水泥厂变电站发生一例污闪,但怀疑为过电压所致,铁厂变电站也在防污闪方面有明显效果。

通过对爬距增长器防污效果的观察,我们认为其对污物的阻断作用远远大于其增长有限的爬距。

312　涂硅橡胶防污涂料
硅像胶防污涂料是由硅橡胶、填充剂、添加剂等经化学和物理反应后改性制成,防污涂料的憎水性使绝缘子也具有了憎水性,从而提高了其防污能力,由于防污涂料的憎水性,当有雨水或露珠时会形成水珠自动滚落,而不会形成水涟或水膜。

另外,由于防污涂料的憎水迁移性,当有污物落到涂层上后,也不会被离子化,而是随水珠一起滚落,从而提高了绝缘子的防污能力。

通过对普通绝缘子涂防污涂料,使普通绝缘子具有了和合成绝缘子相似的特性,但它使用起来更方便,适应性更强,通过对使用防污涂料变电站的调查,反映其不仅能防污而且能减少检修和清扫的次数。

即使时间久了,沾着部分浮尘,用毛刷刷去即可,同时防污涂料的使用寿命可达数年,并且可重复涂抹。

313　使用合成绝缘子
合成绝缘子的主材是硅橡胶,其防污原理也是通过硅像胶的憎水性、憎水迁移性以及其很强的耐腐蚀性来决定其特有的防污特性。

合成绝缘子由于其特有的结构和性能决定它在线路上使用较多,但变电站的母线上,进出线上均可使用合成绝缘子。

由于这些设备处于变电站的较
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高位置,且不易停电,而合成绝缘子具有抗拉、抗腐、抗老化及少维护的特点,正好解决这些问题,因此合成绝缘子在这些设备上使用较多。

2002年,污染较严重的化肥厂变电站35kV 母线绝缘子更换为合成绝缘子,使用后未发生过污闪事故。

314　使用防污绝缘子
防污绝缘子主要是通过改变绝缘子表面结构,并增加绝缘爬距来达到防污目的。

防污绝缘子有在线路和母线上使用的防污吊瓶,在主变和开关上使用的防污套管,在刀闸等上面使用的防污绝缘支柱等。

前几年,在几个污染较严重的变电站使用防污吊瓶效果较好,而使用防污套管、防污绝缘支柱也有效果,而将刀闸防污绝缘支柱与爬距增长器配合使用,效果特别好。

虽然防污绝缘子在使用效果上没有前面几种防污措施效果明显,但由于它使用方便,更换后不会增加工作量、维护量,因此在多方面得到广泛的应用。

315　绝缘子的清扫
这是一种最简单,最原始的方法,也是最必不可少的方法。

电气设备的污闪全年都会发生,但春季发生较多,此时冬检已过数月,而春检还未进行,污物堆集最多,春季又是毛毛雨多发季节,二者结合就会发生污闪。

绝缘子的清扫要求停电,会影响到供电可靠性,对用电户也存在影响,因而不能长时间多次数地停电清扫,这就存在可靠供电与防污闪的矛盾,为尽可能提高防污闪效果,我们采用以下方法。

a )春检时尽可能先安排污染严重的变电站先进行春检,将春检清扫安排在雨水前。

b )加强清扫人员责任心教育;投入较多人力,在有限的时间内综合安排,提高清扫的效果。

c )尽可能利用先进的技术进行带电清扫,如带电冲洗。

增强设备的防污闪性能。

总的来说,清扫是必要的,但应尽可能在采取前面几种技术措施的基础上,再配合绝缘子的清扫以及绝缘子运行监察、
缺陷处理来达到较好的防污效果。

316　其它防污措施
除以上几种防污措施外,还有涂硅油,装硅橡胶增爬距等方法,硅油由于其使用寿命短(仅几个月),且费工费时,影响供电,不如使用有机硅橡胶涂料。

而装硅橡胶增爬裙,由于受到粘接质量,接缝处积污等因素影响,使用效果远不如装爬距增长器,且使用砖橡胶增爬裙也存在费时、费工而价格并不低,因此我建议采用爬距增长器。

造成污闪的原因很多,主要取决于绝缘子的爬距,污染的情况,大气状况及绝缘子的结构情况等。

同时不同的绝缘子采取的防污措施也不尽相同,在变电站主变、开关的套管可采用防污绝缘子及涂防污涂料来达到防污目的。

刀闸支柱可采用防污绝缘支柱、涂防污涂料或采用装爬距增长器来达到防污效果,避雷器可采用涂防污涂料或加装爬距增长器来防污闪。

母线及进出线可采用防污吊瓶或使用合成绝缘子来达到防污目的。

各种防污措施的使用效果、使用方法各不相同,使用者可根据污秽程度,使用条件选择性采用。

防污措施的采用会使防污闪取得较好的效果,但同时也要求运行人员在平时巡视中做好观察、测温、分析、记录,要求检修人员增强责任心,提高检修质量,才能使防污闪达到很好的效果。

4　几点建议
由于防污闪工作的重要性,提出以下几点建议。

a )在采购设备时尽可能选购高质量有很好防污性能的设备,不可图一时省钱,留下无穷后患。

b )在新建变电站时根据建站处污秽程度,采用相应污秽等级设备,以免投产后带来麻烦。

c )对部分污染严重的用户变电站应加强教育,采取防污措施,以免影响主网运行安全。

d )主管领导在检修时尽可能亲临一线,要抓好检修质量。

Exper ience to Preven t D irt Fla sh of the Substa tion I n sula tion Equ ipm en t
SH I Sh i -feng 1,GUO Y ong -l i ng 1,L IU Ha i -yan
2
(11W en shu i Power Supply Branch Co m pany ,W en shu i ,Shangx i 044000,Ch i na ;
21Ta iyuan Power Supply Com pany ,Ta iyuan ,Shanx i 030009,Ch i na )
Abstract :In o rder to p revent effectively dirt and flash of the electrical equi pm ent ,to i m p rove the level of electrified w ire netting w o rk ing safely and the reliability of the pow er supp ly ,T h is text summ arized several different dirt -p reventing experience ,acco rding to the differences of equi pm ent character .
Key words :insulati on equi pm ent ;dirt and flash ;p reventi on m easure
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94・　2004年4月 石世峰,等:变电站绝缘设备的污闪及防治措施。