第二讲电网污秽等级的划分
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3 污秽种类、环境和表征方法
3.2.1 沙漠型环境 广阔的沙土和长期干旱的地区,污秽层通 常含有大量低溶解度的无机盐盐,不溶物 含量高。我国西北地区的沙漠、戈壁以及 大片荒芜的盐碱地带是此类污秽环境的典 型。风力是绝缘子染污的主要气象因素。 其中盐碱地带,每当清晨绝缘子表面凝露 时,可能引起绝缘子闪络。
4 污秽度测量和等级划分
要认真总结本地区复合绝缘使用的经验。 要认真总结本地区复合绝缘使用的经验。 在重污秽地区线路使用复合绝缘子,变电 设备涂刷RTV和加装复合增爬裙,经济有 设备涂刷RTV和加装复合增爬裙,经济有 效。它不仅是运行维护部门防污闪的补救 措施,也可以是设计部门技术经济比较后 对外绝缘配置的选择。 关注复合绝缘的劣化(特别是RTV的更新 关注复合绝缘的劣化(特别是RTV的更新 周期)和爬距选择问题。
4 污秽度测量和等级划分
企标规定,现场污秽度取样可在带电和不 带电绝缘子串上进行。通常在运行带电参 照绝缘子上测量可避免带电与不带电对绝 缘子积污的影响;在悬挂于运行绝缘子串 附近不带电绝缘子上测量有利于饱和污秽 度(饱和等值盐密)和带电系数的试验。 企标暂推荐带电系数取1.1-1.5,各地可继 企标暂推荐带电系数取1.1-1.5,各地可继 续积累试验数据以确定本地的带电系数。
4 污秽度测量和等级划分
IEC 60815:1CD文件认为上述四条的可靠 60815:1CD文件认为上述四条的可靠 性依次递减。这与我们长期坚持的污秽等 级划分“三原则”及以运行经验为主的原 则是一致的。
4 污秽度测量和等级划分
4.2.1 已有线路和变电站绝缘子的运行经验 运行经验主要依据已有运行绝缘子的污闪 跳闸率和事故记录、地理和气象特点、采 用的防污闪措施等情况而定。本标准在规 范性附录G 范性附录G中针对以往运行经验建立在“一 年一清扫”基础上的实际情况,对本标准 提出的“运行经验”进行了新的解读:
4 污秽度测量和等级划分
根据现有现场试验与测试结果,我国内陆 地区绝缘子积污的饱和时间,北方约为3 地区绝缘子积污的饱和时间,北方约为3~ 5年,南方约为3年。因此在确保电网安全 年,南方约为3 运行的前提下,经过3 运行的前提下,经过3年或更多一点Fra Baidu bibliotek间的 工作就可获得大量数据,而实测饱和盐密 值与理论估算值的误差可控制在10%以内 值与理论估算值的误差可控制在10%以内 。
3 污秽种类、环境和表征方法
3.2.4 农业型环境 远离城市与工业污染的农业耕作区,污秽 源以土壤扬尘及农用喷洒物为主。 绝缘子表面污秽层可能含有高溶解度的盐 也可能含有低溶解度的盐(如化肥、农药 、鸟粪、土壤中的盐份与可溶性有机物) ,通常此类污秽中不溶物含量较多。其雨 水自然清洗效果同样取决于绝缘子伞型。
4.2.2 现场测量等值盐密和灰密 企标规定“等值盐密”和灰密的测量周期 为3~5年,以区别于GB/T 16434-1996 “ 年,以区别于GB/T 16434盐密值应是以1 盐密值应是以1~3 年连续积污盐密为准” 和“对500kV 线路以3 和“对500kV 线路以3 年积污盐密值确定污 级”的不确切提法。实质上就是用饱和污 秽度取代年度等值盐密,其终极目标是要 求在选择绝缘子时不考虑清扫这一因素。
4 污秽度测量和等级划分
不同电压等级的输电线路可接受的污闪跳 闸率如下表。
电压等级,kV 输送容量,104kW 在系统中的重要性 污闪跳闸率,次/(×年) 110 6~10 重要 0.1 220 10~50 重要 0.1 330 40~80 重要 0.05 500 50~100 重要 0.05 750 100 重要 0.05
4 污秽度测量和等级划分
4.1 现场污秽度的测量
企标规定,一般在普通盘形绝缘子经连续3 企标规定,一般在普通盘形绝缘子经连续3 年至5 年至5年积污后测量其表面等值盐密和灰密 ,目的是尽可能获取现场饱和污秽度;污 秽取样时间应选择在年度积污期结束时进 行,以获取最大值。 统一规定的绝缘子:XP、LXP和XWP型 统一规定的绝缘子:XP、LXP和XWP型 统一的测量时间: 3年至5年积污周期和取 年至5 样时间年度积污期结束时。
第二讲: 第二讲:电网污秽等级划分
(企标核心内容之一) 企标核心内容之一)
中国电力科学研究院
宿志一
电网防污闪是一个古老而现实的问题。 电网防污闪是一个古老而现实的问题。随 着我国经济高速发展 大气污染日趋突出; 经济高速发展, 着我国经济高速发展,大气污染日趋突出;电 网的扩大发展, 网的扩大发展,也使难以避免的污闪覆盖范围 增大, 增大,我国电网的安全运行仍承受着大面积污 闪的风险。转变观念, 闪的风险。转变观念,调整现行污秽外绝缘设 计与运行维护的技术政策, 计与运行维护的技术政策,采用饱和污秽度修 订污秽等级划分标准与污区图, 订污秽等级划分标准与污区图,提高我国电网 整体外绝缘水平, 整体外绝缘水平,才能有效地防止大面积污闪 事故的发生。 事故的发生。
3 污秽种类、环境和表征方法
3.1 污秽的种类
3.1.1 A类污秽 A类污秽 普遍存在于内陆、沙漠或工业污染区,沿 海地区绝缘子表面形成的盐污层也属此类。 受潮时形成导电的可溶污秽物和非导电但 可吸收水分的不溶物。可溶污秽物按溶解 度区分可分为高低溶解度两类;也可按无 机物和有机物区分。
3 污秽种类、环境和表征方法
4 污秽度测量和等级划分
企标根据IEC 60815:1CD文件的意见,用 企标根据IEC 60815:1CD文件的意见,用 加注的方式对现场污秽度的统计值做出如 下规定:⑴等值盐密和灰密不同期出现时 ,现场污秽度取其最大值的组合;⑵测量 期间有降雨,等值盐密和灰密的最大值可 以根据以预期降雨频度的对数为函数的积 污密度曲线进行估算;⑶当有足够有效数 据时,现场污秽度最大值可以由统计值代 替。
3 污秽种类、环境和表征方法
3.1.2 B类污秽 B类污秽 沿海地区海风携带盐雾、化工企业排放的 化学薄雾以及大气严重污染带来的湿沉降 直接沉积在绝缘子表面。 纯B类污秽是很少存在的,多是A类和B类 类污秽是很少存在的,多是A类和B 污秽物的混合物。盐雾、化工气体以及城 市、工业区及其周边形成的湿沉降通常都 是叠加在绝缘子表面已有的污层上。
3 污秽种类、环境和表征方法
由于我国工业能耗以燃煤为主,冶金、化 工、建材和火电厂等高耗能企业的烟囱高 度多在数十米、百米甚至200m以上,因此 度多在数十米、百米甚至200m以上,因此 烟尘排放距离远,影响范围可达数十公里 。因此,视野不及的区域内仍然可能受到 工业污染的影响。这就是我们所讲的“大 环境污染”的主要内容。
高溶解度可溶性盐如氯化钠,低溶解度可 溶性盐如石膏即CaSO 溶性盐如石膏即CaSO4·2H2O。 水溶性无机盐和水溶性有机物(如乙酸钾 (CH2COOK)和尿素(CH4N2O尿)等。 COOK)和尿素(CH 标准中提及盐的可溶性对污秽耐受电压的 影响;但未考虑不溶物种类对污秽耐受电 压的影响。通常人工污秽试验标准规定了 硅藻土和高岭土两种不溶物, 二者对试验 结果影响有所不同。
3 污秽种类、环境和表征方法
3.2.2 沿海型环境 沿海岸波浪激起飞沫、海雾以及台风带来 的海水微粒最具代表性,其中台风影响可 远至海岸数十公里。此类污秽层多由高溶 解度可溶盐组成,相对不溶物含量偏低。 沿海滩涂盐碱通过风力作用也可形成对绝 缘子表面的污染。
3 污秽种类、环境和表征方法
3.2.3 工业型环境 受到工业烟尘、废气、粉尘排放污染,绝 缘子表面污秽层或含有较多的导电微粒( 冶金),或含有高溶解度的无机盐(化工 、火电厂),或含有低溶解度的无机盐( 建材)。 不溶物含量相对较多,雨水自然清洗效果 取决于绝缘子的伞型。其中建材污秽可使 绝缘子表面污秽结垢,人工清扫困难。
3 污秽种类、环境和表征方法
3.3 污秽分级
企标使用绝缘子自然污秽的现场污秽度作 为不同地区污秽等级划分的量化参数。 企标将污秽分为A 企标将污秽分为A和B两类。但根据运行经 验,二者现场污秽度都可用等值盐密和灰 密来描述。目前尚无采用现场等值盐度描 述绝缘子现场污秽度的必要,但企标未排 除它的使用。
4 污秽度测量和等级划分
本标准强调污闪跳闸率是检验设备运行成 功与否的主要标准。 功与否的主要标准。把电网污闪跳闸率控 制在一个较低的可以接受的水平,取决于 电网的结构、线路的重要性。通常电压等 级越高,对线路与变电站运行的可靠性要 求也越高。对电网主网架、大电厂和枢纽 变电站及其送出线要尽可能防止污闪的发 生。
4 污秽度测量和等级划分
4 污秽度测量和等级划分
4.1 现场污秽度的评估
根据IEC 60815:1CD文件的意见,企标采 根据IEC 60815:1CD文件的意见,企标采 用了现场污秽度评估的四条:⑴已有线路 和变电站绝缘子的运行经验与污秽测量资 料;⑵现场测量等值盐密和灰密;⑶按气 候和环境条件模拟计算污秽水平(见 CIGRE 158);⑷根据典型环境的污湿特 158);⑷根据典型环境的污湿特 征(见表4.2)预测现场污秽度。 征(见表4.2)预测现场污秽度。
3 污秽种类、环境和表征方法
3.2 污秽环境
企标将污染环境分为4 企标将污染环境分为4类;未包括非常轻污 秽区(原称大气清洁区),即IEC提到的内 秽区(原称大气清洁区),即IEC提到的内 陆型环境,在我国主要存在于远离城镇的 草原、森林及常年冰雪覆盖的山地高原。 实际上,污秽环境往往由一种及以上污秽 环境的组合。
4 污秽度测量和等级划分
要全面地认识和描述污湿特征,充分认识 要全面地认识和描述污湿特征,充分认识 和了解大环境污染的影响。既要看到视野 和了解大环境污染的影响。既要看到视野 范围内的污染源,更要关注来自远方大、 中城市的工业污染;既要注意常年气候变 化与潮湿天气的分布,又要考虑多年一遇 的“久旱无雨”和“灾害性浓雾”的周期性;既 久旱无雨” 灾害性浓雾” 要顾及今后经济发展可能带来的污染,还 要注意到大气污染与恶劣天气相互作用所 带来的湿沉降。
4 污秽度测量和等级划分
采用连续积污3 采用连续积污3~5年的等值盐密和灰密值 划分污秽等级后,以往的“运行经验” 划分污秽等级后,以往的“运行经验”大多不 能使用了。要重视长年不清扫线路和实施 能使用了。要重视长年不清扫线路和实施 状态检修(或称以等值盐密指导清扫) 状态检修(或称以等值盐密指导清扫)线 路的运行经验,用以指导邻近或自然地理 路的运行经验,用以指导邻近或自然地理 环境相似地区调爬工作。
4 污秽度测量和等级划分
现有运行经验和试验表明,复合绝缘子伞 套呈现硬度增加、易撕裂和憎水性削弱等 老化表象时,其机电性能仍可保障其安全 运行,不会立即导致电网灾难性事故发生 ,人们有充裕时间采取措施,逐步更换。 现有运行经验和试验还表明,复合绝缘子 即使憎水性很差,其耐污闪能力也明显高 于相同爬距的瓷绝缘,重污区复合绝缘可 以使用相对较低的爬距。
4 污秽度测量和等级划分
电科院3个自然积污试验站的155组数据统 电科院3个自然积污试验站的155组数据统 计,普通型、钟罩型和双伞型3 计,普通型、钟罩型和双伞型3种绝缘子积 污1年,带电与不带电绝缘子表面等值盐密 的差别平均在5 15%范围(灰密的差别分 的差别平均在5~15%范围(灰密的差别分 散性比较大);随着积污时间延长,带电 与不带电积污的差别有增加的趋势,如钟 罩型绝缘子连续积污3 罩型绝缘子连续积污3年,带电串的等值盐 密较不带电串提高了30%。 密较不带电串提高了30%。
3 污秽种类、环境和表征方法
企标特别指出人工污秽试验时绝缘子表面 污秽度用盐密和灰密表示(固体层法)。 这就将盐密与等值盐密两个术语区别开来 ,盐密用于人工污秽试验,等值盐密用于 描述现场绝缘子自然污秽。 本标准不排除人工污秽试验使用盐雾法, 但也不提倡;使用盐雾法时,绝缘子污秽 度用等值盐度表示。
4 污秽度测量和等级划分
要注意统计盘形瓷绝缘子的劣化率和玻璃 绝缘子的自破率。 绝缘子的自破率。根据我国电网运行经验 ,盘形瓷绝缘子的年劣化率在万分之几到 千分之几浮动,近年有所好转;玻璃绝缘 子的自破率也大致在同一水平。因此,线 路绝缘子片数的选择还应考虑劣化绝缘子 的存在。
4 污秽度测量和等级划分