第六節(jié)污閃事故及預防-課件

第六節(jié)污閃事故及預防一、污閃現(xiàn)象二、絕緣子積污特性三、污閃過程四、防止發(fā)生污閃事故措施第六節(jié)污閃事故及預防一、污閃現(xiàn)象 輸電線路絕緣子要求在大氣過電壓、內(nèi)部過電壓和長期運行電壓下均能可靠運行。但沉積在絕緣子表面上的固體、液體和氣體污穢顆粒與霧、露、毛毛雨、融冰、融雪等惡劣氣象條件的作用，將使絕緣子的電氣強度大大降低，從而使得輸電線路不僅可能在過電壓的作用下發(fā)生閃絡，更頻繁的是在長期運行電壓下發(fā)生污穢閃絡，造成停電事故。據(jù)統(tǒng)計，由于污穢而引起的絕緣閃絡事故次數(shù)目前在電網(wǎng)事故次數(shù)總數(shù)中已占第二位，僅次于雷害事故，而污閃事故造成的損失大約是雷害事故的10倍一、污閃現(xiàn)象 輸電線路絕緣子要求在大氣過電壓、內(nèi)部過電壓和長期運行電壓下污閃：指線路絕緣子表面積污，在受潮或爬電比距不足的情況下，在正常運行電壓下發(fā)生的閃絡放電現(xiàn)象。 沿外絕緣表面放電的距離稱為泄漏距離,也稱爬電距離,簡稱爬距。

爬電比距（泄漏比距）：

電力設備外絕緣的爬電距離與設備最高電壓之比。

污閃：指線路絕緣子表面積污，在受潮或爬電比距不足的情況下，在2019年2月22日凌晨,遼寧大部分地區(qū)遭受幾十年未見的濃霧天氣,造成遼寧電網(wǎng)建國以來最嚴重的1次大面積污閃停電事故,事故波及沈陽、鞍山、營口、遼陽、撫順、鐵嶺和阜新等地區(qū)。220ｋＶ線路跳閘151條次,跳閘線路44條,并造成12座220ｋＶ變電所全停；2019-01-14—15，湖南省常德、湘潭地區(qū)220，500kV線路連續(xù)發(fā)生污閃跳閘事故，1990.2華北電網(wǎng)大面積污閃，500kV全部污閃，損失電量1200萬度，損失6000多萬元；1992春四川電網(wǎng)大面積污閃2019冬華東華中及其他地區(qū)電網(wǎng)大面積污閃2019.3華北山東及其他地區(qū)電網(wǎng)大面積污2019.2東北、華北、河南等地電網(wǎng)大面積污閃污閃事故2019年2月22日凌晨,遼寧大部分地區(qū)遭受幾十年未見的濃霧污閃事故發(fā)生原因環(huán)境污穢嚴重而且變化較快，絕緣子絕緣配置、選型不當，未能適應污穢的發(fā)展，導致一旦出現(xiàn)不利氣象條件就發(fā)生大面積污閃跳閘事故；運行中零值瓷絕緣子在污閃發(fā)生時多次掉線，擴大了污閃事故；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，發(fā)生污閃跳閘時引發(fā)大面積停電。污閃事故發(fā)生原因環(huán)境污穢嚴重而且變化較快，絕緣子絕緣配置、選二、絕緣子積污特性1、污穢的種類第一類自然型污穢：該類污穢主要來自于海洋、沼澤和土壤等自然環(huán)境。在防污閃工作中常遇到的有：農(nóng)田塵土污穢、鹽堿污穢、沿海海水（霧）污穢、鳥糞污穢等。第二類工業(yè)型污穢：在工業(yè)生產(chǎn)過程中由煙囪排出的氣相、液相和固相污穢物質(zhì)。它主要分布在工業(yè)城市及近郊和工業(yè)集中的地區(qū)，包括化工廠、冶煉廠及火電廠的排煙，水泥廠、煤礦及礦場的粉塵，循環(huán)水冷卻塔或噴水池的酸化水霧等。二、絕緣子積污特性1、污穢的種類第一類自然型污穢：該類污穢主2.絕緣子表面污穢物的化學分析絕緣子表面污穢物水溶液中，可溶鹽的主要陽離子為：Ca2+、NH4+、Zn2+、Na+、Mg2+，還有K+等，主要陰離子為：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-、還有F-等。其中以Ca2+和SO42-離子含量最大，約占總陽離子和總陰離子的50％～80％。污穢物水溶液中各種陰陽離子經(jīng)配合，污穢物中硫酸鈣和一價鹽占全部鹽類比重的分散性較大。一般硫酸鈣大約占全部鹽類的30%～70%，平均占50%左右，而一價鹽大約占全部鹽類的10%～30%，其他鹽類占25%左右。2.絕緣子表面污穢物的化學分析絕緣子表面污穢物水溶液中，可溶污穢中不溶于水的成份：按其吸水性能大小可分為三類：吸水性強的有高嶺土、伊利石、石膏；吸水性次之的有方解石、白云石；吸水性差的有石英、長石、赤鐵礦和不定形碳。

絕緣子表面的污穢包含溶性成分和不溶性成分，其中可溶性成分的含量用鹽密(等值鹽密度ESDD)表示，灰密(非可溶沉淀物密度NSDD)是指附著絕緣子表面不能溶解于水的物質(zhì)除以表面積的結(jié)果，用于定量表示絕緣子表面非可溶殘渣含量。污穢中不溶于水的成份：按其吸水性能大小可分為三類：吸水性強的3.絕緣子串中污穢分布規(guī)律污穢在絕緣子表面沉積：取決于污穢物向絕緣子表面運動時的受力狀況。包括:重力、風力、電場力等。污穢分布規(guī)律：統(tǒng)計資料表明對于輸電線路用懸式絕緣子串，每片絕緣子自然積污程度是隨機的。但每串中鹽密最高值以靠近導線的那片絕緣子的出現(xiàn)頻率為最高。復合絕緣子靠近高壓端和接地端的2個單元傘裙鹽密值略高。靠近高壓端的單元鹽密值為最高值。中間單元鹽密值略低，呈現(xiàn)不規(guī)則的鋸齒狀。3.絕緣子串中污穢分布規(guī)律污穢在絕緣子表面沉積：取決于污穢物4.影響絕緣子積污因素氣象條件影響：取決于風、雨、霧等天氣對污穢物運動和沉積規(guī)律影響上。電壓種類的影響：直流電壓下絕緣子表面的積污量要高于交流電壓下的絕緣子。絕緣子型式對積污特性的影響：絕緣子下表面有棱將形成渦流區(qū)，易于積污，而表面光滑，邊緣呈開放形有利于減少積污。經(jīng)驗表明，普通型絕緣子下表面有棱，積污嚴重，耐污水平低，雙層傘防污型絕緣子邊緣呈開放形，上下表面光滑無棱，積污量小，耐污水平高，防污效果好。4.影響絕緣子積污因素氣象條件影響：取決于風、雨、霧等天氣對絕緣子串的安裝型式對積污影響：懸垂串絕緣子串的積污最嚴重。水平串絕緣子上、下表面均能被雨水沖刷，其自潔性最好。V形串絕緣子的受污程度介于懸垂串和水平串之間。絕緣子直徑的影響：隨著設備平均直徑的增加，其表面污穢度相應減小。電壓等級的影響：電壓等級越高，積污越嚴重，鹽密量越大。季節(jié)氣候的影響：絕緣子積污一般從每年9月開始，到雨季來臨之前最大，以后因雨水沖刷鹽密下降，到秋季氣候干燥時重新開始。絕緣子串的安裝型式對積污影響：懸垂串絕緣子串的積污最嚴重。水三、污閃過程絕緣子表面的積污

絕緣子表面污穢層的潮濕

形成干燥帶和局部放電產(chǎn)生局部放電發(fā)展導致閃絡三、污閃過程絕緣子表面的積污絕緣子表面污穢層的潮濕形成干絕緣子表面的積污污穢的輸送與沉積：風力、重力、電場力三者將污穢顆粒帶到絕緣子表面，并沉積下來。三者對不同顆粒污穢的輸送與沉積作用不同。這三者的差別決定了帶電與否對積污的影響，決定了交流/直流積污的差別。絕緣子外形與材質(zhì)：影響空氣動力學性能，影響污穢顆粒的沉積，影響自清洗絕緣子表面的積污污穢的輸送與沉積：風力、重力、電場力三者將污受潮 有時雖然防污閃工作不到家，但沒有充分濕潤的氣象條件，沒有污閃事故。 有時防污閃工作花了大功夫，但面臨連續(xù)惡劣的氣象條件，還是閃了，很不走運！干燥的污穢是不導電的，受潮是污閃的必要條件。然而大量降水有利于自清洗，因此污穢的充分濕潤又不流失是污閃的最有利條件受潮 有時雖然防污閃工作不到家，但沒有充分濕潤的氣象條件，沒形成干燥帶和局部放電產(chǎn)生 由于絕緣子表面各部位的電流密度不同，結(jié)果在電流密度大的部位形成干燥帶，干燥帶的形成促使絕緣子表面的電壓分布更不均勻，干燥帶承受較高的電壓。當電場強度足夠大時，將產(chǎn)生輝光放電，繼而產(chǎn)生局部電弧。局部放電發(fā)展導致閃絡 當局部電弧不斷發(fā)生和發(fā)展，達到或超過臨界狀態(tài)時，電弧就貫穿兩極，產(chǎn)生閃絡。形成干燥帶和局部放電產(chǎn)生 由于絕緣子表面各部位的電流密度不同四、防止污閃事故發(fā)生措施防污閃應從污閃產(chǎn)生四方面著手1.防污閃分析充分利用絕緣子的自清潔能力，開放傘形少積污，但要有必要的爬距。清洗：人工清掃、帶電水沖洗積污四、防止污閃事故發(fā)生措施防污閃應從污閃產(chǎn)生四方面著手1.防污受潮：憎水性表面慢受潮。所以用硅油、硅脂、地蠟；RTV涂料、硅橡膠合成絕緣子等，關(guān)鍵是憎水性遷移。局部閃絡：采用半導體釉絕緣子。 半導體釉是在瓷釉中加入某種物質(zhì)(如氧化錫等),使瓷釉絕緣電阻降低，處于絕緣體和導體之間。優(yōu)點：在運行中因通過電流而發(fā)熱，使表面始終保持干燥，同時使表面電壓分布較均勻，從而能保持較高的閃絡電壓。缺點：性能不穩(wěn)定、適應壽命、電能損失受潮：憎水性表面慢受潮。所以用硅油、硅脂、地蠟；RTV涂料、加大爬距必須兼顧傘形。否則容易飄電弧，爬距不能充分利用，甚至得不償失。細絕緣子污閃電壓高。等效直徑越小，同樣污穢度下污閃電壓越高。大套管、套筒污閃電壓最低。直流下污閃電壓最低。電弧不熄滅，飄弧較嚴重。閃絡：加大爬距必須兼顧傘形。否則容易飄電弧，爬距不能充分利用，甚至2.防止污閃事故發(fā)生措施劃分線路污穢等級目的：核實絕緣子爬電比距能否滿足防污閃要求，以便有針對性制定防污措施。

等值附鹽密度簡稱等值鹽密，其含義是把絕緣子表面的導電污物密度轉(zhuǎn)化等值為單位面積上含有多少毫克的鹽(NaCl)。方法：根據(jù)線路絕緣子等值附鹽密度、周圍環(huán)境、污源變化和運行經(jīng)驗，定期或不定期地進行修正。

2.防止污閃事故發(fā)生措施劃分線路污穢等級目的：核實絕緣子爬電測量等值鹽密方法 等值鹽密的測量方法是將待測瓷表面的污物用蒸餾水(或去離子水)全部清洗下來，采用電導率儀測其電導率，同時測量污液溫度，然后換算到標準溫度(200C)下的電導率值，再通過電導率和鹽密的關(guān)系，計算出等值含鹽量和等值鹽密值。鹽密=鹽量/被清洗絕緣子表面測量等值鹽密方法 等值鹽密的測量方法是將待測瓷表面的污物用蒸清掃絕緣子污區(qū)線路，臨近工廠的桿塔絕緣子積污較為嚴重，每年堅持在冬季對線路絕緣子進行停電清抹，做到逢停必抹，把線路污閃事件消除在萌芽狀態(tài)。結(jié)合鹽密指導清掃，能有效利用外絕緣的抗污能力。清掃方法：停電清掃和帶電清洗。清掃絕緣子污區(qū)線路，臨近工廠的桿塔絕緣子積污較為嚴重，每年堅定期測試和及時更換不良絕緣子增加絕緣子片數(shù)或更換防污絕緣子采用憎水性材料（室溫硫化硅橡膠RTV和PRTV）

RTV是一中無色透明液體，將其涂在絕緣子表面后通過空氣及觸媒的作用，涂層固化為橡膠似薄膜，比較牢固附著在絕緣子表面上。利用有機硅化合物優(yōu)良的憎水性、絕緣性、耐氣候耐老