绝缘子污闪防治探究
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户外绝缘子的污闪及其防护范本一、引言户外绝缘子是电网输电线路和变电设备中的重要组成部分,起到了传导电力的作用。
然而,在长期使用中,户外绝缘子经受各种自然环境的侵蚀,其中最常见的问题就是污闪现象。
污闪会引起绝缘子的局部击穿,导致电气设备的故障,进而影响电网的正常运行。
因此,研究户外绝缘子的污闪现象及其防护对于电力系统的安全运行至关重要。
二、户外绝缘子的污闪现象1. 污闪的定义污闪是指绝缘子表面被污染物覆盖后,在电压的作用下发生放电现象。
污闪的主要特征是产生间歇性的放电声和紫外线辐射,伴随着典型的放电波形和电晕发光。
2. 污闪的形成原因(1)气候条件:高温多湿的气候条件容易促进导电污物的形成,从而导致绝缘子表面的污染。
(2)环境气体:绝缘子表面污染物中的硫化物、硝酸盐等与环境气体发生反应,生成导电性化合物,降低了绝缘子的绝缘能力。
(3)绝缘子结构:绝缘子表面的几何形状和质地会影响污染物的积聚程度和分布情况。
3. 污闪的危害(1)电气设备故障:污闪破坏了绝缘子的绝缘能力,使得绝缘子失去对电压的支持,导致电气设备发生故障。
(2)生灵破坏:污闪造成的火花和放电会引起周围环境的爆炸和火灾等危险情况。
(3)电网运行不稳定:因为绝缘子失效导致的故障会导致电网的短路和停电等问题,进而影响整个电网的稳定运行。
三、户外绝缘子的污闪防护范本为了防止污闪现象的发生,提高绝缘子的绝缘能力和使用寿命,需要采取一系列的防护措施。
以下是户外绝缘子的污闪防护范本:1. 绝缘子材料的选择选用具有良好绝缘性能的绝缘材料,例如有机玻璃、陶瓷和复合绝缘子等,以提高绝缘子的绝缘能力。
2. 绝缘子表面处理绝缘子表面应进行适当的处理,以增强其防污闪能力。
常见的处理方法包括:光滑处理、去尖处理和防污涂层等。
3. 污闪检测和清洗定期对绝缘子进行污闪检测,一旦发现有污染物,及时进行清洗。
清洗时应采用专业的清洗剂和设备,确保清洗效果。
4. 绝缘子串防风盖板对于一些易受污染的绝缘子,可以采用串防风盖板进行防护。
污秽闪络的形成及危害,防止污秽闪络事故的措施1.所谓污秽闪络,就是积聚在线路绝缘子表面上的具备导电性能的污秽物质,在潮湿天气受潮后,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在正常运转情况下发生的闪络事故。
绝缘子表面的污秽物质,一般分为两大类:(1)自然污秽空气中飘浮的微尘,海风带来的盐雾(在绝缘子表面形成盐霜)和鸟粪等。
(2)工业污秽火力发电厂、化工厂、玻璃厂、水泥厂、冶金厂和蒸汽机车等排出的烟尘和废气。
绝缘子表面的自然污秽物质易被雨清水冲洗掉,而工业污秽物质则附着在绝缘子表面构成薄膜,不易被雨清水冲洗掉。
当空气湿度很高时,就能导电而使泄漏电流大大增加。
如果是木杆,泄漏电流可使木杆和木横担发生燃烧;如果是铁塔,可使绝缘了发生严重闪络而损坏,造成停电事故。
此外,有些污秽区的线路绝缘子表面,在恶劣天气还会发生局部放电,对无线电广播和通讯产生干扰作用。
2.为了防止架空线路绝缘子的污秽闪络事故,一般应采取以下措施:(1)定期清扫绝缘子。
每年在污闪事故多发季节到来之前,必须对绝缘子进行1次普遍清扫;在污秽严重地区,应适当增加清扫次数。
(2)增加爬电距离,提高绝缘水平。
如增加污秽地区的绝缘子片数,或采用防尘绝缘子。
运转经验表明,在严重污秽地段,采用防尘绝缘子,防污效果较好。
(3)采用防尘涂料,即将地蜡、石蜡、有机硅等材料涂在绝缘子表面上,以提高绝缘子的抗污能力。
如果绝缘子上涂有这种防尘涂料,则雨水落在其上,会形成水珠顺着绝缘子表面滚下,不会使绝缘子表面湿润,不会降低绝缘了的绝缘水平而造成闪络。
此外,防尘涂料还有包围污秽微粒的作用,使其与雨水隔离,保持绝缘子的绝缘性能。
(4)加强巡检,定期对绝缘子进行测试,及时不良的绝缘子。
绝缘子污闪事故发生的原因及防止措施摘要:配网线路在运行过程中,空气中的尘土、工业废气、工业烟尘等各种微粒或鸟粪都会堆积在绝缘子外表面形成污秽层,严重时就会导致绝缘子发生污闪事故,污闪事故会严重影响配网线路供电的安全性、可靠性。
为有效预防配网线路绝缘子污闪现象,基于配网线路污闪的形成机理,分析了绝缘子污闪形成原因,并结合实际工作经验,提出了预防污闪的措施。
关键词:线路;绝缘子;污闪;对策引言:据相关调查显示,配网线路因污闪造成的绝缘子闪络事故,在当前的电网事故中发生概率的排行已经上升到第二位,而因污闪酿成的损失是仅次于第一位雷害事故损失的十倍左右。
配网线路绝缘子不论是在大气过电压,或是在内部过电压、长期运行电压下都可以正常的运行,然而,沉积在配网线路绝缘子表面上的固态、液态或是气态污渍颗粒物,容易与天气或气候条件下的雾、冰、雪等发生作用,极大地降低了配网线路绝缘子的电气强度,导致配网线路发生闪络,甚至可能会引发停电事故。
1配网线路污闪形成机理据有关部门统计,每年在电力系统总事故数中,污闪事故次数仅次于雷击损害,位居第二,已严重威胁到电网安全稳定运行。
而要想更好地防治配网电路污闪现象,我们必须从污闪形成机理分析,针对其发生的原因采取相应的措施,这样才能从根本上治理配网线路污闪现象。
配网线路长期处于露天运行,绝缘子在外加电压后对周围的污染源具有一定的吸附性,其表面会粘附周围空气中的各种污秽物质。
这些污秽物质在天气干燥时其导电性能并不强,不会影响配网线路的安全运行,但一旦遇上大雾、晨露、毛毛雨、雨夹雪等潮湿天气,污秽层中的电解质湿润后,绝缘子表面的电导率将急剧上升,这时,绝缘子表面会有泄漏电流流过,配网线路的绝缘性能也随之大大降低。
在电流热效应的作用下,污秽层表面被烘干并沿着干带产生沿面放电,最终导致整个绝缘子串闪络。
绝缘子污秽闪络发生的原因及机理非常复杂,并不是简单的空气间隙的电击穿过程,而是一种与电能、热能、化学及时间等因素有关的热击穿过程。
浅谈绝缘子污闪现象及其防治措施摘要:所谓的污闪,就是在输电线路正常的运行过程中,绝缘子的表面上存在着杂质,在潮湿的情况下,就会将杂质中可溶物质进行溶解,使绝缘子的表面出现一层导电膜,大大地减弱了其绝缘性,在电场力的影响下,绝缘子处就会产生剧烈的放电现象。
因此,加强对线路绝缘子污闪事故原因分析及预防措施具有重要的意义。
关键词:绝缘子;防污闪;保护措施1 绝缘子污闪的原因分析1.1 本身存在缺陷绝缘子在生产过程中,由于生产工艺问题使绝缘子内部瓷质结构不均匀,绝缘子的机械强度严重下降,由于机械负荷和高电压长期联合作用,使绝缘子的击穿电压不断下降,就会形成低值绝缘子或零值绝缘子。
此外绝缘子在搬运、安装施工过程中,可能会因碰撞留下裂纹伤痕,裂纹中进入气体后会使电场分布发生畸变,由于气体的介电常数比固体的介电常数小,因此气体中发生局部放电,不断地劣化绝缘子。
当绝缘子的裂纹中进入水分,在寒冷天气水就会凝结成冰而膨胀,使裂纹进一步加大,如此循环往复从而形成低值绝缘子。
当绝缘子串中存在低值或零值绝缘子时,相当于减小了导体对地电位之间的电气距离,提高了绝缘子单位长度分布电压,因此在过电压甚至工作电压下就会发生闪络事故。
1.2 环境因素的影响电网中绝大多数的电气设备是在户外设备,工业废气、飞灰污秽和自然界盐碱、鸟粪等污染源不同程度地对绝缘子进行污染,这些污染物主要成份含有氧化硅、氧化硫、氧化铝、氧化钙、磷酸盐、钾盐等物质,特别是沿海地区的盐雾含有大量的氧化钠,这些污秽在干燥的条件下电阻很大,对绝缘子的绝缘状况没有什么危害,但一旦受潮其导电性能显著提高,降低了设备的绝缘电阻,很容易引发绝缘子的闪络故障。
1.3 与气候条件有关干燥天气,污垢表面电阻较大不易形成闪络。
大雨天气,污垢被雨水冲掉,闪络几率也小。
而大雾、细雨等天气,空气湿度大,绝缘表面污垢吸潮,这些污秽物质溶解在水分中,形成电解质的覆盖膜,使瓷件和绝缘子的绝缘性能大大降低,致使表面泄漏电流增加,当泄漏电流达到一定数值时,导致闪络事故发生。
户外绝缘子的污闪及其防护1. 什么是户外绝缘子污闪户外绝缘子是电力系统中用于支撑导线和固定导线姿态的重要绝缘装置,它处于室外环境下长期运行,很容易受到各种污染物的影响,导致表面污染和局部放电,从而产生污闪现象。
所谓污闪,指的是绝缘子表面上的污物在电场作用下在放电通道的作用下闪烁、爆炸的现象。
2. 户外绝缘子污闪对电力系统的影响污闪对户外绝缘子的影响是十分严重的,主要表现在以下几个方面:2.1 它会导致电力系统短路故障的发生一旦出现污闪现象,就很容易导致绝缘沿面处于电击穿状态,最终造成系统的短路故障,严重威胁到了系统的安全运行。
2.2 它会加剧电力系统过电压在户外绝缘子表面出现污闪现象时,其放电电位不仅极容易引发绝缘子外侧膜层异荷电,在外侧膜层引起沿面短路和树枝放电等现象,进而导致电力系统的过电压问题。
2.3 它会影响电力系统的供电质量当污闪严重时,绝缘子表面会产生遮阳性、流形和液滴状特征,影响绝缘子表面电场分布,降低其固有电强度以及导致放电特性的变化,导致系统其它设备工作不稳定。
3. 户外绝缘子污闪的防护为了保证电力系统的安全运行,必须要采取一些措施来减少户外绝缘子的污闪情况,防止其对电力系统产生影响。
常见的户外绝缘子污闪防护方法有以下几种:3.1 选用高耐污、自洁性能好的绝缘子高耐污、自洁性能好的绝缘子是目前应用最广泛、最简单有效的污闪防护措施。
高耐污对比于普通绝缘子在清洗后更能长久保持清洁状态,而高自洁性能的绝缘子则能通过附着在绝缘子表面的水滴或风吹灰尘带走污染物,自行清洗绝缘子表面。
这样的绝缘子能够减少不必要的人工清洗或维护,大大降低维护成本。
3.2 定期清洗绝缘子绝缘子的清洗可以有效地降低污闪的发生率。
清洗时应使用清洁的水和适当的清洁剂擦洗绝缘子表面,确保绝缘子完全干燥后才能重新投入使用。
3.3 增强绝缘子的渡电性能增强绝缘子的渡电性能也是可以有效降低绝缘子污闪的方法之一,加入助剂来提高绝缘子的表面电场分布,或者改变绝缘子表面的几何形状来使其电势均匀分布,从而减少放电。
户外绝缘子的污闪及其防护户外绝缘子是电力系统中的重要设备之一,主要用于支持和固定输电线路,并将导线与支柱或塔体绝缘。
然而,在使用过程中,户外绝缘子容易受到污染和闪络的影响,从而导致设备失效,降低电力系统的安全性和可靠性。
因此,必须采取一系列措施来防止户外绝缘子的污闪问题,并保障电力系统的正常运行。
一、户外绝缘子的污染问题电力系统中户外绝缘子的污染可以由以下几个方面引起:1. 湿污闪络:在潮湿环境中,绝缘子表面会沾上灰尘、污泥等杂质,形成一层湿污物。
当环境温度较高时,这些湿污物可能会吸收空气中的水分,进一步增加绝缘子表面的湿度。
当湿污物的电阻率低于一定阈值时,就会导致从绝缘子表面产生放电,即湿污闪络。
2. 盐污闪络:在海滨地区或工业区域,空气中含有较高的盐尘,当该盐尘附着在绝缘子表面形成污染物时,会增加绝缘子表面的电导率。
当电导率超过一定阈值时,就会导致盐污闪络。
3. 跳闸闪络:跳闸过程中,电弧的温度和能量释放会导致绝缘子表面的局部氧化和熔化,形成烧痕和熔融的金属表面。
这些烧痕和金属表面的导电性会增加,从而导致跳闸闪络。
二、户外绝缘子的防护为了防止户外绝缘子的污染问题,可以采取以下几个方面的措施:1. 水洗清洁:定期对绝缘子进行水洗清洁,去除绝缘子表面的灰尘、污泥等污染物。
通常可使用高压水枪或者专业的绝缘子清洗设备进行清洗,以保证清洁彻底。
2. 表面涂覆:对绝缘子进行表面涂覆,阻止湿污物附着于绝缘子表面。
涂覆材料可以选择防污闪涂料,如硅脂等。
3. 污染监测:安装污染监测装置,对绝缘子表面的污染情况进行实时监测。
一旦污染达到一定程度,及时采取清洗等预防措施,防止污染进一步发展。
4. 防风挡雨:安装绝缘子防风挡雨设备,防止雨水和湿气直接接触绝缘子表面,减少污染发生的可能性。
5. 污染悬挂:对于严重的污染地区,可以使用污染悬挂装置,在绝缘子下方悬挂一块覆盖随时更换的绝缘盘。
当绝缘盘上的污染物达到一定程度时,可以及时更换,减少绝缘子的污染。
绝缘子污闪防治探究
摘要:介绍了绝缘子闪络危害性及主要的污闪事故,分析了导致污闪形成的环境、气象因素,针对不同电压等级、不同类型绝缘子提出了具体的防污措施。
关键词:绝缘子污闪形成机理防治措施RTV涂料纳米TiO2自清洁技术
1 概述
我国经济建设正处于一个高速发展的时期,城乡工业发展迅速,环境污染也日益严重。
伴随着输、配电网络的不断扩大,环境污染问题给输配电系统安全带来严重的影响。
据统计,污闪事故在我国造成的电量损失约为雷电事故的9.3倍。
电网污闪事故发生的频率上升,事故的后果严重,往往造成多条线路、多个变电所失电,甚至引起系统振荡,从而造成电网瓦解,引起大面积停电,长时间停电,所造成的电量损失以及给国民经济带来的负面影响十分惊人。
1992年1月22日,川西北地区浓雾弥漫,以青白江变电站为中心的六座220千伏变电站和15条220千伏输电线路相继发生“污闪”事故,出现40多次跳闸,使得成都地区大范围停电,电气化铁路也被迫中断。
2001年2月辽宁、河北、河南、京津唐电网大面积污闪,66~500kV线路总计238条、变电站34座污闪跳闸972次,损失电量9.375 GWh。
2006年2月14日在类似毛毛雨天气情况下,石家庄
电网发生污闪跳闸事故。
造成1条220KV线路掉闸1路次;6条110 kV线路掉闸共计21路次;35kV线路掉闸10路次;10kV线路掉闸39路次以及110kV无极变电站全停。
2006年2月6日,电气化铁路石家庄供电段出现大雾天气跳闸停电问题,导致京广下行正线中断行车3.5h。
众多事故的发生给电力部门敲响了警钟,污闪事故已经成为威胁电网运行的主要的不安全因素之一。
所以,分析影响绝缘子污闪放电的因素,寻找防止污闪发生的管理和技术措施,最大限度地减少污闪事故发生具有十分重要的意义。
2 绝缘子污闪形成机理
从绝缘子污秽放电的过程和机理可看出,污闪的三要素是:绝缘子表面积污、污秽层湿润和电压作用。
首先来看绝缘子表面积污问题。
造成闪络事故的污秽来源很多,一般分为两大类:(1)自然污秽:主要来源于海洋、沼泽和土壤等自然环境。
遇雨雾结的浮冰,空气中飘浮的微尘,海风带来的盐雾和鸟粪等。
(2)工业污秽:此类污秽主要来源于各类工业生产和各种形式的矿物燃料燃烧的产物。
如火力发电厂、化工厂、玻璃厂、造纸厂、水泥厂、冶金厂和蒸汽机车等排出的烟尘和废气。
其次,气象是影响环境污染的重要因素,更是导致污秽层湿润的直接原因。
众多污闪事件的发生,都与大雾天气有关。
雾的含水量越高、持续时间越长,越容易使污秽层充分湿润,污层中的电解质完全溶解,但又不致使污层被冲洗掉,从而在绝缘子表面形成一层导电膜,导电性能大增,使得输变电设备面临严重污闪危险。
同样霜露、毛毛雨天气也容易引起绝缘子污闪。
大雨天气可将绝缘子表面的部分污秽物冲洗掉,使绝缘子的绝缘性能有所上升,因而很少发生污闪。
(如表1)
再者,绝缘子污闪放电的显著特点是闪络电压低,可能低到10kV 及以下。
在绝缘子处于工作电压状态时,由于污染物在绝缘子表面分布不均匀,造成各部分电流密度不一样。
在电流密度最大且污层较薄的部分,由于电流的热效应使水分迅速蒸发、变干,电阻也就增大,形成局部高电压,进而形成局部电弧。
然后从电晕放电、细线状辉光放电、滑闪放电等沿面放电开始最终发展为闪络故障。
3 绝缘子污闪防治措施
目前全国各地区的防污工作按照原“能源部”所布置的“调、扫、涂”综合治理的方针进行。
“调”是指加大瓷瓶爬电距离或更换防污型设备,“扫”是指人工清扫工作,“涂”是指在户外设备电瓷表面涂敷憎水性涂料,提高供变电设备的抗污闪性能。
3.1 “调”:
(1)在不影响绝缘子的机械强度下,尽量缩小绝缘子支柱的直径,增大瓷裙截面,以增加其爬电距离;
(2)在绝缘子尺寸定型的情况下,设计安装更合理的均压环,使支柱绝缘子电场分布更均匀,提高其起晕电压;
3.2 “扫”:
(1)在停电状态下进行人工清扫。
由维护人员爬到支柱绝缘子上,对每个瓷裙进行逐个彻底清理,清扫效果与维护人员的责任心有很大关系,同时还可对绝缘子瓷裙进行是否有裂纹等缺陷检查。
(2)坚持行之有效的带电冲洗。
带电擦绝缘子的带电作业,进行长年的清除绝缘子表面的污秽是防止污闪的最有效的措施。
具体可采用带电水冲洗、机械式带电清洗、干剂清洗技术。
常规高压水冲洗作业安全性差,易导致触电事故发生;另外绝缘子的污秽度超过限度,水冲洗效果不理想。
500 kV以下设备防污治理很适用。
机械式带电清洗使用机械手或机器人进行带电操作,降低操作人员的安全隐患,不使用任何形式的介质,无二次污染问题。
但是由于机械手或机器人的占地面积大,在密集布置的变电站无法采用。
另外绝缘子部分死角也无法清除。
使用带电清扫设备在电厂500 kV变电站支柱绝缘子污闪治理方面有一定的优势。
干剂清洗技术适合电压等级可达570 kV。
但是干剂清洗法应该避免大风期作业,以免大风情况时清洁剂粉尘飘扬。
清扫绝缘子是一种经济有效的防污闪措施。
但是,受生产及气候等因素的限制,各地区难以实现最佳清扫时间和周期。
加之线路逐年增加,清扫工作量大,仅靠清扫工作欲达到较理想的防污闪效果是有一定困难的,必须以其它两种方法作补充。
3.3 “涂”
(1)RTV涂料
RTV涂料在变电站的运用具有相当丰富的经验,同时在输电线路上采用RTV防污闪涂料也不失为一种价格低、性能优的防污措施。
RTV 涂料具有优良的憎水性和憎水迁移性;绝缘子表面喷涂RTV涂料后,憎水性使其表面水份往往形成孤立的水滴,而不是连续的水膜。
RTV 的憎水迁移性使得RTV 涂层表面积存的亲水性灰尘污秽在一定的时间后呈现憎水性,即RTV 涂层的憎水性迁移到了污层表面;当喷淋水滴时,污层表面只存在有不连续的小水珠,而不会被浸润、
连片,使电力设备的抗污闪性能得到了极大的提高。
RTV有效运行时间长,维护简单,有效期内免清扫,效率高;在有效期内(5~15年)不做任何防污闪专业处理(包括清扫和水洗等)情况下,其RTV涂料层仍长期具有良好的憎水性和憎水迁移性。
运行5年以上的RTV涂料层,不做清除,可再复涂一层,且各项电气性能可恢复到新涂层状态,重新继续长期运行。
当随着运行时间的推移、环境的影响,RTV涂层逐渐老化,或者在RTV涂层浸油后其防污特性改变,防污能力下降给系统安全运行造成隐患时,可采用DX-A型等等RTV防污闪涂料专用清除剂予以清除,清除过程仅需1~3分钟,操作简单方便。
RTV适用于环境温度-50℃~100℃、各种电压等级、污秽条件下。
喷涂RTV涂料对220 kV及以下电压等级支柱绝缘子污闪防治效果比较明显。
(2)PRTV长效防污闪涂料
PRTV是RTV的升级,其使用寿命更长(最长可达25年)。
PRTV 涂料具有优于RTV防污闪涂料的增水性及憎水迁移性,同时具有一定的憎油性和良好的不粘性,大幅度提高电力输变电设备外绝缘污闪电压,污闪电压可提高到200%,保障电力设备运行安全。
(3)纳米TiO2自清洁技术绝缘子
纳米TiO2具有光催化作用,在太阳光照射下释放负氧离子分解有机物,使涂层表面吸附的灰尘失去和涂层之间的“粘合力”,从而很容易被除去,保持涂层表面的洁净,促使涂层具有长期耐沾污效应。
在毛毛雨、雾、霜等气象条件下,由于TiO2不被阳光照射,表现出憎水性,在涂层表面构成高电阻相串联的放电模型,使泄漏电流限制在安全范围内,不会造成闪络。
将TiO2用于电力设备,制成自清洁技术绝缘子,也是一种有益的尝试。
在坚持“调”、“扫”、“涂”等治污措施外,还应该做到以下两点:一是根治污染源,针对工农业发展现状及污染程度,重新确定本地区范围内污秽等级,对现有设备进行外绝缘水平及方式调整;二是做好污闪事故的统计、调查、分析工作。
分析本地区污闪的自然规律和诱发的环境要素。
在污闪高发时节加强绝缘子的运行监控,对有问题的绝缘子及时进行更换,防患于未然。
4 结语
综上所述,污闪是在工作电压下发生的、常常会造成大面积和长时间的停电事故,对供电可靠性危害极大。
要积极地掌握污闪的要素,结合理论与实际总结绝缘子运行中的薄弱环节和具体预防措施,结合本地区的污秽情况及自然环境条件,选择适当的对策,采取积极有效的措施,破坏污闪形成的条件,从而确保电网稳定安全运行。
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