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浅谈防止电网污闪的对策
 
 
浅谈防止电网污闪的对策
陕西省咸阳供电局(712000)张义斌、王鸿、董根岭
 
 
[摘要]简述了电网发生污闪的三要素,以及常见几种测量电网污秽程度的方法和等价于等值附盐密度的在线监测装置的应用,并结合实际工作经验介绍了几种防污闪的技术措施。
[关键词]污闪、污闪三要素、电力系统污秽区、与等值附盐密度等价的在线监测、措施
1、概述
随着现代化经济建设的飞速发展,环境污染的变化,污秽源的增多,输变电设备污秽闪络问题,直接影响着电力系统的安全运行,严重时可发生电网污闪的停电事故,不仅会造成重大的经济损失,而且会给人们的正常生活带来极大困难。据统计,在电力系统总事故数中,污闪事故次数仅次于雷害,位居第二,而污闪事故所造成的损失却是雷击事故的10倍。此现象在一定的气象条件下(如:大雾、凝露、毛毛雨等),使污层中的电解质成份充分溶于水中,在绝缘子表面形成导电通路,使绝缘强度大大降低,在正常运行电压下,就可能导致绝缘子沿面由高电压至低发生闪络现象,综上所述发生污闪的三要素:①大气污染造成的绝缘子表面积污;②能使积聚污秽物质充分受潮的气象条件;③绝缘子表面的绝缘强度下降至受不住系统运行电压时。
电力系统污秽区是指:按GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及绝缘选择标准》,对所属区域内使用等值附盐密度的方法,确定的各污秽区域,并确定了一定的监测点,按期进行监测。
在电网中绝缘子的数量多,分布面积广,能够发生事故隐患的故障点多,巡查线路长,做定期污秽情况取样时,需停电进行,实际工作,难度较大,为此受到管理者的关注。要使电网安全运行,就应做到预防为主,故障点发现,早消缺。
2、电网污秽程度的测量
要做到故障早发现,早消缺,就应较准确的了解电网运行中的各污秽区的变化情况,以下介绍几种测量方法:
2.1 等值附盐密度的测量
目前我国电力系统在预防性试验工作中均使用GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》附录A中的方法及原理,即将绝缘子按规定取一定的单位面积的污秽物,溶于一定容积的蒸馏水中,用电导仪测出污液的电导率和溶液温度,经查表计算后得出等值盐密,从而确定该处区域的污秽等级。该方法已在我国电力系统推广应用多年,在划分输变电设备污秽等级、外绝缘的运行维护及防止大面积污闪事故的工作中发挥了应用的作用,并有着测量比较简单、造价低等优点,一般一年取样一次,但对电力系统自然污秽区实时变化测量有一定缺陷。
2.2 污层电导率的测量
污层电导率是德国人在进行绝缘子人工污秽试验时用作衡量污秽程度的标准,其定义为绝缘子单位表面污层的电导值。它是由加在污层上的电流与电压之比求出的电导与绝缘子的形状系数相乘求得。测量污层表面电导,在污层饱和受潮条件下进行,绝缘子加工频电压,测其泄漏电流,从而求得电导。此方法是在雾室中进行的,虽然污层电导率能综合反映污层的污秽及潮湿程度,应该认为它是反映污秽影响的一个较好的参数,但由于测量分散性较大,还要在污秽试验室进行,所以这个参数及测量方法,推广应用受到一定的限制,在我国只在研究单位使用。
2.3 电力系统自然污秽区监测
JDC电力系统自然污秽区监测系统使用传感器技术,使用污秽层试验室对应法(或称固体层法)应用于污秽区的在线监测系统中。西安佳源公司2004年申请现已批准专利《电力系统空气质量监测仪ZL200420085821.1》中的部分技术。
结合污闪的条件、原理、过程,应用到污层试验室对比法,制做出与污层(污秽等级)近似同步变化的传感器,通过传感器将化学量转变为一定数学关系的电参量,通过各电参量的变化,计算机综合计算得出此时刻的污秽值。通过大量试验证明,此传感器的物理特性与污秽区变化的条件比较接近。故此本系统的盐密测量精度,环境相对湿度在90%以上,并持续20分钟左右,所测值很接近使用等值附盐密度方法所测值(精度为±5%)从而得到此时刻的污秽值。由于前方采集器的报警值由主站计算机软件设定,并通知前方各监测点上的采集器中单片机,故此操作设定比较灵活。此监测系统对深入了解所测污秽区的自然变化,与环境变化的关系,从而进一步完善绝缘子的外绝缘,有着指导性意义。
JDC监测系统的主要特点及组成如下:
A.GSM短信方式传输采集数据,组网方便,可在线监测多个污秽监测点的环境温度、湿度、等值盐密度的变化情况。
B.采集端配有内置电池(和太阳能电池),安装方便,无需外接电源,长时间工作,适用于在线监测。
C.主站软件控制采集端收发及各相关参数可自行设定。
D.系统工作自动化,也可定期向管理人员手机上发送相关数据短信。
E.计算机及管理软件进行数据处理,可为用户提供一整套完整运行资料。
3、防止污闪的技术措施
3.1 加强电网污秽区变化的监测
要做好防污闪工作,应从基础数据入手,及时掌握其变化情况。陕西省咸阳供电局,使用西安佳源技术贸易发展有限公司生产的JDC电力系统自然污秽区监测系统,对所属污秽监测点进行在线监测,测试某监测点数据见图2,测试结果与该局用等盐密度法所得值基本等价。通过长期的运行,整理出一套较完整的污秽区变化运行资料为防污闪工作提供较准确的依据。
3.2 及时调整爬距
依据污秽区情况变化,可采取调爬措施,增大电器设备的外绝缘强度。或用硅橡胶辅助伞裙,将普通绝缘子的结构改成防污型绝缘子,以提高绝缘强度。
3.3 按需、定期清扫
依据污秽区变化及时清除绝缘子表面的污秽物,达到及时恢复其原有的绝缘水平,防止污闪事故的发生。
3.4 选用复合绝缘子
复合绝缘子与瓷、玻璃绝缘子相比,有着重量轻,强度高耐污闪,性能好,维护方便等优势,已在我局110KV线路上普遍使用。
3.5 涂防污闪涂料
室温硫化硅橡胶,本身是无色透明的液体,将它均匀的涂在绝缘子表面,通过空气及触媒的作用,涂层固化为橡胶似的薄膜,较牢固的覆盖在绝缘子的表面上,利用有机硅化合物固有的特性,优良的憎水性能,达到防污闪的目的。
4、结束语
① 电力系统污秽区的状态检测应严格执行GB/T1643-1996《高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准》所规定方法、周期以保证掌握,污秽区变化的状态,防止污闪事故的发生。
② 用与附盐密度等价的方法,实施在线监测,是GB/T1643-1996导则的补足,对使用者可较直观的发现,日常运行中污秽区变化。
③ 依据电网污秽区变化情况,选择适宜的技术措施,可防止电网污闪事故的发生。
2008-4-3 17:28:10