绝缘子种类及防污闪措施
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浅谈室外220kV变电站绝缘子污闪原因和防污闪措施摘要】绝缘子的作用主要是牢固的支持和固定载流导体和将载流导体与地绝缘,并使电气装置中不同电位的载流导体之间可靠的绝缘起来。
绝缘子由瓷质部分和金具两部分组成,中间用水泥粘合剂胶合。
瓷质部分是保证绝缘子有良好的电气绝缘强度,金具是固定瓷瓶用的,机械负荷力是通过它传递给瓷质部分的。
将许多绝缘子连接在一起使用的叫绝缘子串。
我厂使用的是220 kV 户外发电厂用绝缘子污闪事故常常发生在恶劣气象条件下的正常工作电压下,污闪事故时间过长,危害性大,严重污秽地区的电网外绝缘水平又主要由系统最大运行电压所决定。
所以近年来的统计表明,污闪事故的损失超过了雷害事故的损失。
所以室外220kV变电站防污闪工作也是势在必行。
【关键词】绝缘污闪放电冰闪我厂220 kV变电站为室外变电站,主接线方式为双母线单分段带旁路,共六条回出线、四台主变和两台启备变。
220 kV母线分为I、II、III母和旁母,I母、II母间和II母、III母间分别配有母联2251、2252开关,I母、III母之间配有分段2253开关,II母、III母与旁母间配2260开关。
220kV处于开环运行,母联2252开关在热备用状态。
由于在雾、雨、雪、大风的异常天气情况下,室外220kV变电站的瓷质绝缘表面落有很多工业污秽颗粒,使其绝缘能力受污秽影响而大大降低,这样污闪和冰闪事故就会常常发生我厂2004年因为#2主变出线侧避雷器上积雪未及时清扫,避雷器上形成冰溜子,造成A避雷器对地接地,#2机组跳闸事故。
1、分析变电站污闪、放电的原因支持式绝缘子也叫瓷瓶,主要是牢固的支持和固定载流导体。
由于我厂处于首府乌鲁木齐市郊,空气质量比较恶劣,空气中含有大量的SO2和不溶性粉尘颗粒。
空气中大量的灰尘落在绝缘子上,造成绝缘子脏污,脏污性质的不同,对绝缘子绝缘水平的影响也不同,一般灰尘容易被雨水冲掉,所以对绝缘性能影响不大,可是工业粉尘则不然,这些脏污附着在绝缘子表面上能够形成一层薄膜,就不容易被水冲掉,经过对污物进行定量、定性分析,发现工业粉尘中含有大量的硫、钙的氧化物及氯化钠等颗粒。
2023年户外绝缘子的污闪及其防护绝缘子是电力系统中的关键部件,具有隔离电线与电杆或支架之间的电力导体的作用。
然而,在户外环境下,绝缘子容易受到污染,进而导致绝缘子上的污闪现象,降低了电力系统的安全性和可靠性。
因此,绝缘子污闪及其防护技术成为了电力系统运行和维护的重要课题。
一、绝缘子污闪的原因绝缘子上的污闪主要由以下几个方面因素引起:1. 污染物:绝缘子表面积累的灰尘、盐分、湿度等环境污染物会随着时间的推移逐渐堆积,形成污染层。
这些污染物具有导电性能或吸湿性能,会使得绝缘子表面绝缘能力下降,导致绝缘子污闪。
2. 降雨:雨水中的盐分、灰尘等污染物会在绝缘子表面形成导电的细水膜,加剧了绝缘子的污闪风险。
3. 高温:高温会加速污染物的积累和湿度的蒸发,从而增加了绝缘子的污闪概率。
二、绝缘子污闪的影响绝缘子污闪会给电力系统带来严重的影响,主要包括以下几个方面:1. 电气性能下降:绝缘子表面的污染物导致绝缘子结构上的绝缘能力下降,使得绝缘子电气性能下降,增加了带电元件与接地或接触物之间的电击风险。
2. 污闪电弧:当绝缘子电气性能降低到一定程度时,绝缘子表面的污染物会形成导电路径,导致电弧闪络现象,引起电力系统的故障。
3. 能耗增加:绝缘子污闪导致电力系统中电器设备损耗增加,能耗提高,给电网带来额外负担。
三、绝缘子污闪的防护技术为了减少绝缘子污闪的发生,提高电力系统的安全性和可靠性,需要采取一系列的防护措施,包括:1. 清洗绝缘子:定期清洗绝缘子表面的污染物,保持绝缘子表面的清洁。
2. 使用防污染涂层:在绝缘子表面涂覆一层防污染涂层,能够减少污染物的附着,降低绝缘子污染风险。
3. 加装绝缘子盖板:为绝缘子增加盖板,能够避免降雨时水分对绝缘子表面的污染,减少绝缘子污闪的概率。
4. 使用自清洁绝缘子:自清洁绝缘子表面具有特殊的处理结构,可以在风雨天气中通过风力和雨水自动清洁绝缘子表面,减少污染物的附着。
5. 提高绝缘子的污闪抗力:通过改变绝缘子的结构和材料,提高绝缘子本身的污闪抗力,减少污闪的发生。
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。
电力架空输电线路绝缘子污闪事故与预防摘要:绝缘子表面的污秽物,是由空气中的悬浮物、液体、潮气微粒的积聚而成。
而这个积聚的过程,一是取决于污秽微粒在空气中的运动与绝缘子表面介质相融的作用而成;二是微粒与绝缘表面保持的附著力有关系。
如果微粒的运动的作用力有风力、磁场力和重力,主要是风力、空气运动的速度和形成与绝缘子外部表面形状、憎水性决定着微粒的沉积。
在工厂的废气、废水、烟囱排泄的污染源附近,大的污秽微粒垂直降落,绝缘子表面的污秽物沉积的就比较严重。
沿海一带常有盐分微粒,随着风力的运动,粘附于绝缘子的表面,这与绝缘子表面介质、污秽物、微粒粘附力有关。
绝缘子表面开始污秽物沉积比较缓慢,只有在形成薄膜后污层厚度迅速增加。
绝缘子表面由污秽微粒形成导电膜,并使污层电导率增加,从而使绝缘子表面绝缘性能降低,泄漏电流增加,并由此产生热量,引起闪络放电的故障。
关键词:绝缘子;表面污秽;闪络放电;预防Abstract: thedirton the surface of the insulator,is composed of asuspensionin the air,moisture,liquid particleaccumulation.Theaccumulationprocess,one isdepending on thepollutionparticulates in the air movement andthe surface of the insulatorwitha mediumeffect;two is therelationship between the particles andinsulatingsurfaceadhesion.If theforce of thewind,the motion of the particleswithmagnetic force and gravity,mainly wind,airvelocityand theexternal surface shape,form andinsulatorhydrophobicity determines theparticle deposition.In the factory, waste water,waste gaschimneyexcretionnear pollution source,pollutionparticleslargevertical landing,filth depositionon the surface of the insulatoris more serious.The coastal areaoftensaltparticles,as the windmotion,surfaceadhesion to theinsulator,which is related tothe insulator surfacedielectric,filth,particle adhesion.The surface of the insulatorcontamination depositingbeganslowly,onlyafter the formation of the thin filmthicknessincrease rapidly.The insulator surfaceconductive film formedbydirtparticles,and the pollution layer conductivityincreased,so that the insulatorsurface insulationperformance,leakage current increases,and thusgenerate heat,caused by faultflashover.Keywords:insulatorsurfaceflashover;pollution; prevention一、绝缘子表面污闪放电绝缘子表面污秽表面的放电机理,沿绝缘子潮湿污秽表面的闪络现象,不是单纯的空气间隙击穿性的放电现象;而是一种与电、热、化学物质因素有关的污秽表面气体电离及局部电弧发展的热动力平衡过程,即泄漏电流、辉光放电、局部电弧、完全闪络。
输电线路绝缘子防污闪技术研究及预防措施摘要:输电线路绝缘子安稳运转的根底是线路各环节过电压能量的平衡。
因为输电线路外表的绝缘子受外界环境条件的影响很大,在相对恶劣的气候条件下,输电线路的绝缘功能会大大削弱,进而产生污闪,导致停电。
现在,输电线路污闪引起的异常停电是电网开展中最常见的故障问题。
与雷击事端比较,输电线路污闪事端形成的经济损失更为严峻。
输电线路污闪是我国电网职业开展中的首要问题,有必要引起注重,加强相应的防护办法,防止输电线路污闪现象的产生,在一定程度上减少污闪形成的经济损失。
活跃倡议科学应用防污闪技术,保证我国电网输电线路长时间运转。
关键词:输电线路;绝缘子;防污闪;技术办法1输电线路污闪原因剖析输电线路污闪首要是因为电气设备外表的绝缘功能在长时间的外部环境侵蚀下削弱,产生强放电所致。
污闪的构成一般分为四个阶段,即污染堆集、湿度、枯燥和部分电弧。
外表污染首要是由外界环境引起的粉尘污染,输电线路的污染首要是因为外表积堆内污染物过多形成的;部分闪络首要是指电压之间固体绝缘体产生的一种火花和放电现象。
我国输电线路污闪的原因很多。
输电线路污闪直接或间接与气象条件和绝缘子技术有关。
污闪的严峻程度也在必定程度上影响着我国电网职业的开展。
因而,有必要对输电线路污闪的首要原因进行剖析,如表1所示。
1.1首要原因(1)气候状况。
绝缘体受气候条件的影响很大。
在气候条件相对恶劣的情况下,绝缘子受大风、暴雪、冰雹等影响,电压升高,加重了输电线路的污染破坏,导致污闪事端频发。
(2)地理环境。
因为高海拔区域的环境影响,气压低,放电现象比较严峻,以往会对绝缘子形成严峻损坏。
(3)空气质量。
在工业化开展的同时,大气环境问题严峻,经常出现区域性酸雨、酸雾现象,pH值下降,电导率升高,导致输电线路绝缘子电压升高,形成污闪。
1.2综合原因(1)我国的输电线路基本上都是在高海拔区域建筑的。
鸟类迁徙时,鸟粪落在绝缘体上,容易形成短路。
绝缘子防污闪分析与对策摘要:电力系统污闪事故造成重大国民经济的损失,大面积的污闪事故更是电网的灾难性事故,我国大气环境污染严重,城乡大气环境质量在一个较长时期内还将日趋恶化。
防污闪工作是一件长期而重要的工作,采取有效措施防止电网大面积污闪事故的发生,降低污闪跳闸率是提高电网供电可靠性重要内容之一。
关键词:绝缘子污染防污闪前言对于大、中型变电站,绝缘子大约有几百支甚至上千支;而变电站的进线、出线也有几条至几十条。
在周围几十或上百平方公里的地区,大气的污染几乎是相近的,雾、露、毛毛雨等潮湿的气象条件也几乎是相同的,一旦一处污闪跳闸,则表明这个地区几乎相同的几百个或上千个绝缘子个体均处于临界污闪跳闸的边缘。
一处跳闸,重合闸动作,还会造成电网的振荡,使临界输变电设备又多承受一个操作过电压的作用,使设备处于更加不利的状态。
特别是较多设备的外绝缘抗污闪能力都低于实际承受的严酷污秽条件时,往往会造成区域性的大面积污闪事故。
1 污秽物的沉积绝缘子表面污秽是由空气中的悬浮物、液体、气体微粒的沉积而成。
它的集聚过程,一方面取决于污秽微粒运行拼接介质表面的作用力;另一方面与微粒保持条件(粘著力)有关。
假使微粒运行的作用力有风力、磁场力和重力,主要是风力、空气运动的速度和形成与绝缘子外部表面形状、憎水性决定著微粒的沉积。
在工厂污源附近,大的污秽微粒垂直降落,则污秽沉积严重。
可以发现清洁绝缘子起始污秽沉积缓慢,只有在形成薄膜后污层厚度迅速增加。
至于在运行电压方面,交流电场带电微粒做振动运动只是促使其中性微粒极化,指向电力线密集的一边,而在直流电场下,由于介质极化和静电吸尘,微粒沉积要比交流严重得多。
总之,污秽的沉积与污染源性质、气象条件、电压类型、绝缘子表面、性状及电场强度有关。
2 污秽物的形成2.1污秽的湿润:水分的湿润,将使绝缘子表面形成导电膜,使污层电导率增加,从而使绝缘子表面绝缘性能降低,泄漏电流增加,由此产生热量,引起闪络电压降低。
接触网绝缘子污闪原因分析及防范措施石家庄供电段郝继国摘要:电气化铁路绝缘子污闪的发生和绝缘子爬电距离、绝缘子所处空间的污染程度及大气湿度有关。
绝缘子积污程度受绝缘子型式、降雨及距污染源距离等影响。
合理的选择外绝缘的爬电比距,增加绝缘子清扫力度是防范绝缘污闪的重要措施。
由于电气化铁路绝缘子表面积污,在恶劣天气下引起绝缘子在正常工作电压下发生污秽闪络,造成大面积和长时间的停电故障,是目前电气化铁路频发性事故之一。
我国大气环境污染比较严重,城乡大气环境质量在一个较长时期内还将日趋恶劣化。
所以,分析影响绝缘子污闪放电的因素,人事绝缘子表面积污规律,加强绝缘管理和采取针对性的防范措施,最大限度的减少污闪对电气化铁路运输具有重要意义。
1 绝缘子污闪分析1.1 污闪原来绝缘子表面积污受潮后导致绝缘性能下降,产生沿面气体放电现象(成为沿面放电),沿介质表面放电的蓝色火花是紧贴着表面向前延伸最后导致闪络发生.闪络发生后,介质表面并无明显烧伤痕迹,甚至光滑的介质表面在发生闪络经拭擦后依然如故,所以说闪络放电时加上就是电流沿固体表面放电的发展打了两极间的击穿。
闪络击穿的不是固体介质,而是固体介质表面的空气.闪络电压值不但低于固体介质击穿电压值,也低于空气间隙的击穿电压值。
绝缘子闪络将引起变电所馈线断路器跳闸,中断供电。
1。
2 影响绝缘污闪的主要因素⑴绝缘子本身的原因,绝缘子的泄露距离是否足够。
绝缘子爬距、结构与污闪电压密切相关,一般情况下,污闪电压随爬距的增大而增加。
绝缘子的防污性能,合理的结构设计,其表面光滑,不易形成涡流,积污量较小,提高污闪电压。
泄露比距小。
计算泄露比距采用额定电压与实际运行电压不符。
通常,实际污闪季节,系统电压高出额定电压的10%左右,也就是说,计算的泄露比距比实际底10%左右,故污闪必然会出现。
绝缘子不能满足污秽要求。
以往,我们常采用普通绝缘子和防污绝缘子。
这两种绝缘子的耐压层,只有几片或十几片水泥浇注层厚度,一旦出现零值绝缘子,耐压水平就会降低,从而影响泄露电流的变化,出现污闪。
户外绝缘子的污闪及其防护户外绝缘子是电力系统中重要的电气设备,用于在输电、变电、配电系统中支撑和绝缘导线,确保电力正常传输。
然而,由于环境因素和使用条件的限制,户外绝缘子很容易受到污染和闪络现象的影响,从而影响其绝缘性能和安全性。
为了保证户外绝缘子的正常运行,必须采取一系列的防护措施。
本文将从户外绝缘子的污闪原因、污闪防护措施和污闪监测与维护等方面进行详细介绍。
一、户外绝缘子的污闪原因户外绝缘子的污闪是指绝缘子表面附着有积聚的污物,当电压作用下,污物导致电场强度集中,导致局部绝缘击穿,产生火花放电现象。
主要的污闪原因包括:1. 自然环境因素:如风沙、尘土、雨水等。
2. 工业污染:烟尘、废气、油污等。
3. 动物蜥蜴:蚂蚁、蝙蝠等在绝缘子上筑巢、结露等。
二、污闪防护措施为了防止户外绝缘子发生污闪,保证电力系统的安全运行,必须采取一系列的防护措施,包括:1. 绝缘子的选材:选择耐候性、耐污染的绝缘材料,如有机玻璃、陶瓷等。
2. 绝缘子的结构设计:考虑到自清洁能力和防雨能力,合理设计绝缘子结构。
例如,采用雨刷、倾角结构等。
3. 绝缘子表面处理:采用防水涂层,增强绝缘子的防水性能,防止积水和污物附着。
4. 绝缘子的布局:合理布置绝缘子串,避免污染积累。
5. 积极开展绝缘子的检修与维护工作,定期清洗绝缘子表面的污物。
三、污闪监测与维护为了及时发现绝缘子的污闪情况,确保电力系统的可靠性与安全性,必须进行污闪监测与维护。
主要包括以下方面:1. 污闪监测系统:安装污闪监测器,监测绝缘子表面的污物情况。
当污染程度达到一定等级时,及时报警并采取相应措施。
2. 定期巡视与清洗:定期巡视绝缘子的表面情况,对发现的污物进行清洗,确保绝缘子的表面干净。
3. 异常情况处理:一旦发现绝缘子出现污闪现象,需要立即停电进行处理,清除绝缘子表面的污物,并进行相应的维修和检修。
4. 数据分析与维护:对污闪监测记录进行分析,总结经验,改进维护措施,提升电力系统的可靠性。
绝缘子污秽放电及预防措施
绝缘子污秽放电,是指设备在工作电压下的污秽外绝缘闪络。
在自然环境中,绝缘子受到氮氧化物、盐类及颗粒性尘埃等侵袭,表面逐渐沉积一层污秽物。
天气乾燥时,这些污秽绝缘子保持著较高的绝缘水平,其放电电压与洁净状态时接近。
当遇到雾、露、细雨以及融冰、融雪等潮湿天气时,绝缘子表面吸收水分,污层中的电解质溶解、电离,导致污层电导增加,绝缘子的表面泄露电流就会增加。
由于绝缘子的形状、结构、尺寸的影响以及绝缘子表面污层分佈不均和潮湿程度不同等因素,绝缘子表面各部位的电流密度不同,结果在电流密度大的部位形成乾燥带,乾燥带的形成促使绝缘子表面的电压分布更不均匀,乾燥带承受较高的电压。
当电场强度足够大时,将产生辉光放电,继而产生局部电弧。
电弧有可能熄灭,也有可能发展。
当局部电弧不断发生和发展,达到或超过临界状态时,电弧就贯穿两极,产生闪络。
预防措施有:一、调整绝缘子的爬电距离,或采用抗污染能力强的防尘绝缘子、硅橡胶绝缘子等;二、净化绝缘子;三、采用各种防污涂料;四、采用各种防雨罩及硅橡胶增爬裙;五、采用本导体釉绝缘子;
六、加大管理力度,对绝缘子串定期进行零质和劣质的检测,及时更换零质和劣质绝缘子。
输电线路绝缘子防污闪技术研究及预防措施摘要:输电线路绝缘子的平稳运行是要基于输电线路中各环节过电压能量保持均衡下才可以实现的。
由于输电线路表面的绝缘体受外部环境条件影响较大,因此,在相对恶劣的天气条件下,输电线路的绝缘性能将大大减弱,继而会发生污闪,造成停电的现象。
目前,因为输电线路污闪而导致的不正常停电现象是电网发展中所遇故障问题最多的,相比于雷害事故,输电线路污闪造成的经济损失更为严重。
输电线路污闪问题现在是我国电网行业发展的主要问题,必须要重视起来,加强相应的防护措施,避免输电线路污闪发生的现象,在一定程度上减少污闪带来的经济损失。
积极倡导科学的防污闪技术应用,保证我国的电网输电线路可以长久运行。
1 造成输电线路发生污闪的原因输电线路污闪主要是由于电气设备的表面在长期的外部环境侵蚀下逐渐发生绝缘功能减弱,从而发生强烈放电的一种现象,一般需要经过4个阶段才可形成,分别为积污、潮湿、干燥及局部电弧。
表面积污主要是由于外部环境造成的一种灰尘污染,表面积堆的污染物过多造成输电线路发生污染;局部闪络主要是指固体绝缘子在电压之间产生的一种火花和放电现象。
造成我国输电线路污闪的原因有很多,输电线路的污闪问题与天气条件、绝缘子技术等多方面都有直接或间接性的联系,污闪的严重程度也在一定量上影响着我国电网行业的发展。
故对输电线路污闪问题的主要原因进行分析是十分有必要的,如表1所示。
2 防止污闪事故发生措施目前,我国的污闪问题十分严重。
需针对污闪问题出现的原因采取预防措施。
由于天气环境及其外部综合性原因而导致输电线路出现污秽物相对堆积严重,影响了输电线路的绝缘性能,继而发生污闪故障。
(1)针对线路污闪的严重情况等级进行分类,根据绝缘子的变化程度、附盐密度等相关情况进行定时定期的线路维护工作,尽可能地减轻输电线路污闪的严重度。
输电线路的的表面附着物不单单是灰尘,类似于虚无天气形成的冰晶、雨水都是造成污闪问题的罪魁祸首。
户外绝缘子污闪分析及预防措施摘要:输电线路外绝缘污秽等级的划分关系到输电系统运行安全,文章简述电网污闪的成因,介绍污染绝缘子表面的沿面放电现象,并结合我公司一次污闪事故,及近两年全国气候变差,雾霾严重等现象,根据江苏电网防污闪隐患排查治理等措施,提高绝缘子抗污闪能力及成效。
关键词:电网污闪绝缘子雾霾1 概述近年来,严重雾霾天气频发,江苏地区特别是徐州、盐城及连云港等地区环境污染日趋加重,系统相继发生了多起污闪事故。
根据国家电网公司要求,省电力公司先后开展了变电站设备防污闪专项隐患排查治理工作,调整、细化污区等级,采取清扫、带电水冲洗作业、喷涂防污闪涂料和加装增爬裙等措施,取得了明显成效。
2 污闪的行成原因2.1 绝缘子表面的沿面放电高压导体总是需要用固体绝缘材料来支撑或悬挂,这种绝缘材料称绝缘子。
在线运行的绝缘子,受到SO2、氮氧化物以及颗粒性尘埃等大气环境的影响,在其表面逐渐沉积了一层污秽物。
在天气干燥的情况下,这些表面带有污秽物的绝缘子保持着较高的绝缘水平,其放电电压和洁净、干燥状态时接近。
然而,当遇有雾、露以及融冰、融雪等潮湿天气时,绝缘子表面污秽物吸收水分,使污层中的电解质溶解、电离,导致污层电导增加,这时,绝缘子的表面泄漏电流就会增加。
由于绝缘子的形状、结构尺寸的影响以及绝缘子表面污层分布不均和潮湿程度不同等因素,使绝缘子表面各部位的电流密度不同,其结果是在电流密度比较大的部位形成了干燥带,促使绝缘子表面电压分布更加不均匀,干燥带承担较高的电压。
当电场强度足够大时,将产生辉光放电,随着泄漏电流的增大,辉光放电就会转变为局部电弧,这时绝缘子表面相当于局部电弧和一串剩余的污层电阻相串联。
局部电弧的热效应,会使干区扩大,不断适应自己的长度,达到和超过临界状态时,电弧贯穿两极,形成沿面放电,这就是所谓的电晕放电、细线状辉光放电、滑闪放电等。
2.2我厂发电机组主变高压侧B相出线转角塔的耐张绝缘子串发生污闪分析2014年1月5日,我厂发电机组主变高压侧B相出线转角塔的耐张绝缘子串发生污闪,造成两台100万千瓦机组同时停运。
最新整理户外绝缘子的污闪及其防护
户外绝缘子,特别是在工业区、海边或盐碱地区运行的绝缘子,常受到工业污染或自然界盐碱、灰尘、鸟粪等污染。在干燥情况下,这些附着在绝缘子的污染物电阻一般都很大,对运行暂时没有造成什么危险。但当空气湿度较大时,绝缘子表面的污染物被湿润,其表面导电率剧增,使绝缘在工频和操作冲击电压下的闪络电压显著降低,甚至可以使绝缘子在工频电压下就发生闪络。这类闪络通常被称为污闪。我市位于海边,其中一个变电站离海边不足5公里,在毛毛雨、大雾等不利的天气条件下,常常可以听到绝缘子表面闪络时发出“吱吱”声,在晚上巡查时,可以看到明显的闪光。绝缘子表面产生污闪常常使我市分布于海边的10kV线路发生故障,严重影响我市电力系统的安全运行。下面谈谈污闪形成的机理和防止绝缘子污闪的措施。
一、绝缘子表面污闪的形成 在潮湿污秽的绝缘子表面,在电压作用下,流经绝缘子表面污秽层的泄漏电流使污层加热。 于污染物在绝缘子表面是分布不均匀的,也 于绝缘子的结构复杂,造成了各部分电流密度不一样,污层的加热也是不平衡的。在电流密度最大且污层较薄的部分,水分迅速蒸发、变干,电阻也就增大,沿面电压的分布亦随之改变,大部分电压降落在这些部分。结果这些部分就可能出现火花放电通道,形成局部电弧。 于火花放电通道的电阻低于原来干燥部分的表面电阻,使泄漏电流增大,从而使污层进一步干燥。与此同时,局部电弧根部附近的表面也迅速受热变干,使电弧变长。总之,全部表面的干燥将使电阻增大泄漏电流减小,而局部电弧的伸长则使泄漏电流增大。如果总的结果是泄漏电流减小,则局部电弧将熄灭;如果总的结果是泄漏电流增大,则局部电弧将继续伸长,发展到沿整个绝缘子表面的闪络,以致引发线路发生故障。
二、绝缘子表面污闪的因素和防止发生污闪的措施 局部电弧的产生及其参数与污层分布等因素有关,且具有一定的随机性,所以污闪也是一种随机事件。电压增高则污闪的概率增大,因这时泄漏电流增大,造成 局部电弧发展为闪络。而如果增大绝缘子沿面泄漏距离或爬电距离,则可使泄漏电流减少,从而降低闪络的概率。绝缘子表面的干燥过程需要一定的时间,在短时过电压作用下上述产生污闪的过程来不及发展,因此闪络电压要比长时间作用电压下来得高。尤其是在雷电冲击电压下, 于时间极短,绝缘子表面潮湿和污染实际上不会对闪络电压产生影响,即和表面干燥时的闪络电压一致。为了减少污闪事故,保证电力系统的安全运行,应当根据不同的大气污染情况,采取相应的绝缘。目前,我国用爬电比距,即根据绝缘子每1kV额定线电压的平均爬电距离来估计绝缘子的耐污性能。在一般无明显污染地区,绝缘子串采用的最小爬电比距是16mm/kV,对于大气污染地区,则按照污染程度划分不同的等级,分别采用较大的爬电距离。对于运行中的线路,为了防止绝缘子的污闪,可以采取以下措施:
绝缘子的种类及防污闪措施
输电0911班 魏开成
摘要 列举了我国近年来主要运用的绝缘子有哪些,严重污闪的危
害,根据合成绝缘子和防污闪憎水长效涂料在我国电力系统的
使用情况及出现的问题。
关键词:绝缘子种类 污闪 措施
0引 言
随着我国的迅速发展,电力事业也进展飞速,各种新型绝缘子
面临于世,优缺点不一,对于我国这样幅员辽阔,地形多样,气候
复杂的地理条件,不同绝缘子在不同地区的使用是受限的,特别是
大气污染造成的输变电设备外绝缘污闪对电力系统造成了极其严
重的危害,本文讨论绝缘子种类以及防污闪的一些措施。
1绝缘子的性能与分析
1.1瓷绝缘子
在80年代以前,大部分的瓷质绝缘子为X-45/XP-7等,其特点
是加工制作容易控制,取材方便,价格便宜,因而,在早期我国输
电线路得到了广泛的应用。随着社会的发展,X-45、XP-7等类型
绝缘子不断暴露出各种问题。如爬距小(290mm),110kv线路单串
按7片计算,其爬距为2030mm,计算爬电比距为27.9mm/kv,排
除各类因素的影响,最高污秽等级也只能达到B级,显然无法满足
防污的要求,容易引起污闪;同时,瓷绝缘子在长期运行中,易受
到机电联合荷载及环境的影响,会逐渐产生低值及零值绝缘子,而
对运行中绝缘子的检测手段大多采用“火花间隙法”,其准确率较
低。特别是对低值绝缘子无法进行有效地监控,往往使整条线路的
绝缘水平下降。随着绝缘子制造厂家对瓷质绝缘子的设计和制作水
平的提高,排除各类因素的影响,最高污秽能达到D级和E级的
要求,防污能力大大提高。其耐雷水平也得到了提高,但也存在一
个问题,目前带电作业工具不能进行取销,如需更换单片绝缘子,
则需将整串绝缘子放至地面更换,增加了带电作业的工作量和劳动
强度,不利于带电作业。瓷质绝缘子的使用寿命一般为30a左右。
1.2钢化玻璃绝缘子
玻璃绝缘子是70年代以后出现的新型绝缘子。由于其低值和零
值自爆的特点,运行中不需要进行零值检测。自爆后在地面巡视中
便能发现,不需登杆检查,大大减少了输电线路的维护工作量。由
于玻璃绝缘子的面积大,所以爬距也大。玻璃绝缘子的稳定性很好,
不会随着运行时间的增长、受机电和张力的影响而产生零值绝缘
子。故对运行时间长的线路,玻璃绝缘子的耐雷水平远高于瓷质绝
缘子。玻璃绝缘子的使用寿命一般为30至50年。钢化玻璃绝缘子
更是显著地提高了玻璃绝缘子的机械强度和耐冷热急变的性能,故
在雷击跳闸过程中,极少发生掉串现象,如经过雷击,出现零值,
绝缘子出现自爆,容易查找故障点,此类绝缘子在多雷区、沿海区、
湿热区应用广泛。
1.3合成绝缘子
合成绝缘子是一种新型的防污型绝缘子。其芯棒为引拔成型的
玻璃纤维增强型环氧树脂棒,耐酸耐腐,伞套也是耐酸耐漏型,由
高温硫化混炼硅橡胶形成的密封结构伞套,配备均压环,抑制泄露
电流的产生。由于合成绝缘子具有良好的憎水性,因此其防污性能
好,而且爬电距离也比较长。如:FXBW4-220/100型有机复合绝缘
子的爬电距离为6300mm。最高污秽等级可达E级,使用寿命可达
15a,复合绝缘子的伞裙比较脆弱,容易撕裂或破损,在安装及运
行维护中应多加注意。
2线路污闪原理
2.1线路污闪原因
绝缘子的污闪由两个因素决定,一是大气污染造成的绝缘子表
面积污;二是能使积聚污秽物质充分受潮的气象条件。在干燥气象
条件下,表面脏污的绝缘子仍有很高的绝缘强度。但在大雾、凝露、
毛毛雨等气象条件下,污层中的电解质成分会充分溶于水中,在绝
缘子表面形成导电通络,使绝缘强度大大降低,在正常运行电压下
就能导致绝缘子沿面闪络,即污闪。
2.1.1形成污闪的机理
介质表面有湿润的半导体污秽时,沿面放电不再是一种单纯的
空气间隙的击穿现象,而是脏污表面气体电离和电弧发展,熄灭,
重燃,发展的过程
下面以涂有污层的玻璃平板的污秽放电为例说明介质表面脏污
时的沿面放电过程。
污层中总会有不均匀的地方,受潮也有
差别,其表面电阻就不相等,电阻大的
地方发热多,污层干的快些,形成高电
阻“干燥带”,这时电流变小,发热减少,
干燥带又会慢慢受潮。干燥带电阻大,
承受了几乎全部电压,如图(b)所示。
如图(a)所示,污层刚受潮时,介质表面
的电流和电压分布还比较均匀。
当干燥带上场强超过一定数值,则此处将产生蓝
红色线状辉光放电,电流也剧增,如图(c)所示。
辉光放电具有上升的伏安特性,火花区仍承受一
定的电压。同时放电火花很不稳定,左右跳动。
由于局部电弧的熄灭和重燃不断发生,因此湿润脏污表面的泄露电
流是跃变的。随着表面受潮程度的增加,半导体层的电阻减小,表
面泄漏电流增大,跃变周期缩短
间隙中的局部电弧迅速烘干临近的湿润表面,电弧也向
前迅速发展。当局部电弧伸展到一定长度以后,如果外
施电压和电流不足以维持电弧燃烧,那么在交流电流过
零时电弧将熄灭。经过一定时间,在邻近区域或者局部
电弧曾经烘干而又湿润的区域将重新产生局部电弧。随
着表面受潮程度的增加,半导体层的电阻减小,表面泄
漏电流加大,局部电弧长度增加,局部电弧不断扩展,
在合适条件下,电弧将接通两个电极,形成表面闪络。
如图(e)所示。
放电使干区不断扩大,湿区减小,即与放电间隙串
联的电阻减小,于是电流加大,引起热电离,使辉
光放电转化为具有下降伏安特性的电弧放电。放电
通道变细,呈明亮白色,电流密度变大,如图(d)
所示。
湿润脏污绝缘子表面放电电流图
3绝缘子的防污闪措施
3.1合理设计线路及变电站的位置
设计线路或变电站时,要远离污染源,或在污染源的上风侧,
减少对绝缘子的污染;在重污染区的线路和变电站要加大绝缘子的
爬电距离,提高防污闪能力。
3.2做好盐密值测量、污秽区划分、清扫周期确定的工作
认真做好盐密值的测量、污秽区的划分工作,并根据具体情况
及时调整,合理确定清扫周期。
3.3选择合适的清扫方法
采取各种手段按清扫周期对绝缘子进行清扫。目前,主要有手
工清扫、水冲洗、气吹、机械刷等方法、
3.4绝缘部件上涂RTV涂料
RTV涂料主要用于变电站电瓷设备上,也用于输电线路或玻璃
绝缘子上,与合成绝缘子相同,RTV涂料优异的耐污闪性能源于硅
橡胶材料的憎水性和憎水迁移特性。合成绝缘子和RTV涂料的作
用相辅相成,只需要在电瓷设备表面涂覆薄薄的一层就在该设备原
有内外绝缘性能及机械性能的基础上大大加强了设备的耐污闪能
力
3.5采用合成绝缘子
目前,采用合成绝缘子是防止污闪和雪闪的首选方法。由于硅
橡胶制成的伞盘具有良好的憎水迁移性能,抗污闪能力强。合成绝
缘子的临界闪络盐密值为0.6mg/cm,远大于一般瓷质绝缘子抗污闪
能力。
3.6变电站设备加装合成绝缘子伞裙
这种方法是在有瓷质绝缘部件的设备上加装合成绝缘子伞裙,
从而提高憎水迁移性能,增强绝缘水平,防止污闪的发生。
4结论
发生污闪事故的绝缘子大多是瓷绝缘子,合成绝缘子和RTV涂
料经受住了极恶劣气象条件的严峻考验,采用伞裙并涂刷RTV涂
料施工简单,寿命长,利用伞裙和RTV涂料的性能互补,可从根
本上消除电压分布不均,达到明星的防污效果。
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