[摘 要] 本文通過對500kV回線路的鹽密測量結果統計分析,結合華北網超高壓工區多年的鹽密測量經驗;闡述了超高壓輸電線路絕緣子積污量與積污時間的關系,找出了鹽密測量和輸電線路絕緣子防污清掃的最佳季節;同時對絕緣子表面污穢分布情況及鹽密測量方法對鹽密值的影響進行了探討。對搞好輸電線路防污工作具有一定指導意義。
[關鍵詞]線路 鹽密 防污 安全
1.引言:大氣污染造成的輸變電設備外絕緣污閃對電力系統造成了嚴重危害。多年來為了防止輸電線路污閃事故,電力系統做了大量的工作,采取了大量的技術措施,取得了一定的成效;但是輸變電線路的污閃事故仍占輸電事故的比重較大,而且輸電線路特別是超高壓輸電線路污閃事故誘發重大、特大電網事故的可能性非常高。做為超高壓輸電線路運行維護單位,搞好所轄輸電線路的鹽密測量,掌握輸電線路絕緣子的鹽密數據,從而指導輸電線路清掃、調爬及噴涂防污閃涂料,對防止輸電線路污閃事故的發生有著極其重要的意義。為此,通過對500kV大房雙回線路多年的鹽密測量數據進行了分析統計和經過長達四年的試驗研究,通過大量的數據積累、測量、對比、分析,掌握了所轄500kV大房雙回線路積污規律及絕緣子表面污穢分布的情況,正確運用絕緣子等值附鹽密度測量技術,提出了搞清線路絕緣子積污量與積污時間的關系與絕緣子鹽密測量的最佳季節。進而達到指導輸電線路防污工作。2.超高壓輸電線路鹽密測量情況:500kV大房雙回線路是我國建設投運較早的超高壓輸電線路,擔負著從山西向北京的電力輸送任務。勘察設計時大部分按Ⅱ級及以下污穢等級設計考慮的絕緣配置;但是由于沿途鄉鎮企業的不斷興起,對輸電線路構成的污穢源越來越多,導致在90年代發生多次污閃跳閘事故。為了掌握線路的污穢規律,根據多年的鹽密數據及新舊污源的分布情況,為了掌握更多的數據,1999年在500kV大房二回線路上又選擇了20個鹽密測量點,進行試驗研究。為了索取更多的數據,縮短了鹽密測量周期,由每年一次變更為每年二次,鹽密測量點見表1。
表1:絕緣子積污規律鹽密測量點 線路名稱:大房二回
序號 | 塔號 | 污穢等級 | 爬電 距離 | 周圍 環境 | 序號 | 塔號 | 污穢等級 | 爬電 距離 | 周圍 環境 |
1 | 506 | 3 | 2.79 | 農田、石子廠 | 11 | 600 | 3 | 2.79 | 公路、農田 |
2 | 523 | 3 | 2.79 | 農田、水庫 | 12 | 606 | 3 | 2.79 | 土路、農田 |
2 | 525 | 3 | 2.79 | 農田、水庫 | 13 | 612 | 3 | 2.79 | 農田、河灘 |
3 | 540 | 3 | 2.79 | 農田、公路、煤廠 | 14 | 618 | 3 | 2.79 | 農田、公路 |
4 | 549 | 3 | 2.79 | 河灘、農田 | 15 | 625 | 3 | 2.79 | 農田、公路 |
5 | 557 | 3 | 2.79 | 水庫、農田 | 16 | 629 | 3 | 2.79 | 農田、小水泥廠 |
6 | 566 | 3 | 2.79 | 農田、灰廠 | 17 | 636 | 3 | 2.79 | 稻田、公路 |
7 | 573 | 3 | 2.79 | 農田 | 18 | 640 | 3 | 2.79 | 稻田 |
8 | 582 | 3 | 2.79 | 公路、農田 | 19 | 645 | 3 | 2.79 | 農田、公路 |
9 | 587 | 3 | 2.79 | 農田 | 20 | 647 | 3 | 2.79 | 麥田、小鋼廠 |
10 | 594 | 3 | 2.79 | 公路、農田 |
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3.絕緣子表面污穢分布在鹽密測量過程中,發現絕緣子表面積污不均勻;特別是絕緣子球頭處,絕緣子瓷盤下內圈處積污較嚴重。為了掌握絕緣子表面污穢分布情況,于2001年10月對大房二回596#、606#、647#3基5個整串每串31片絕緣子進行了鹽密測量。為了鑒別絕緣子球頭處磁盤下內圈處積污對其他瓷盤表面積污的影響,分別進行了清洗測量。596#、606#、647#三個測量點基本情況見表2,不同清洗和測量絕緣子表面污穢分布如圖1所示,情況鹽密測量結果匯總見表3。表2 絕緣子表面污穢分布情況鹽密測量點
序號 | 塔號 | 污穢等級 | 爬電距離 | 周圍環境 | 備注 |
1 | 596 | 3 | 27.9 | 稻田 | XWP2—16 |
2 | 606 | 3 | 27.9 | 農田、公路 | XWP2—16 |
3 | 647 | 3 | 27.9 | 麥田、小鋼廠 | XWP2—16 |
表3: 測量結果匯總表
塔號 | 上次清掃時間 | 本次測 量時間 | 積污天數 | 相位 | 絕緣子 清洗情況 | 鹽密值mg/cm2 | 備注 |
596 | 2001.6.13 | 2001.10.30 | 140 | C | 未清洗絕緣子球頭處絕緣子內圈瓷面 | 0.034 | 5片 |
清洗絕緣子所有瓷面 | 0.13 | 5片 | |||||
A | 未清洗絕緣子球頭處絕緣子內圈瓷面 | 0.033 | 5片 | ||||
清洗絕緣子所有瓷面 | 0.18 | 5片 | |||||
B C | 清洗絕緣子所有瓷面 | 0.12 | 整串(31片) | ||||
未清洗絕緣子球頭處絕緣子內圈瓷面 | 0.03 | 整串(31片) | |||||
A | 未清洗絕緣子球頭處絕緣子內圈瓷面 | 0.025 | 整串(31片) | ||||
606 | 2001.6.13 | 2001.10.30 | 140 | C | 清洗絕緣子所有瓷面 | 0.104 | 整串(31片) |
647 | 2001.6.13 | 2001.10.30 | 140 | C | 清洗絕緣子所有瓷面 | 0.17 | 整串(31片) |
清洗絕緣子所有瓷面 | 0.14 | 103 | |||||
未清洗絕緣子球頭處絕緣子內圈瓷面 | 0.028 | 72 |
通過圖1可以明顯看出,未清洗絕緣子球頭處絕緣子內圈瓷面的鹽密曲線1和曲線3明顯高于相對應的清洗絕緣子所有瓷面鹽密曲線2和曲線4的數值。通過表3統計分析發現,清洗所有瓷面的103片絕緣子鹽密均值為0.14 mg/cm2,相當于Ⅲ級污穢等級范圍內。而未清洗絕緣子球頭處絕緣子內圈瓷面的72片絕緣子鹽密均值在0.028 mg/cm2,相當于0級污穢等級范圍內。而絕緣子球頭周圍溝槽瓷面鹽密值:
0.14 mg/cm2-0.028 mg/cm2=0.112 mg/cm2絕緣子球頭周圍溝槽鹽密值對整片絕緣子鹽密影響及主要原因:由于絕緣子碗頭與球頭的連接縫隙較小,在實際清掃工作中,很難將球頭處瓷盤溝槽內積污清除掉,從而形成長期污穢積累效應。但是,由于絕緣子球頭四周溝槽處表面積相對于整串絕緣子表面積之比所占比例很小,所以積污并不能代表絕緣子的整體污穢情況。而且此處的積污對絕緣子的防污能力影響不很大。所以在測量絕緣子鹽密值時應注意清洗方法,在絕緣子防污清掃時應引起高度重視。4.絕緣子積污量與積污時間的關系摸清所轄設備的年積污量,指導輸電線路清掃、調爬,采取針對性的防污閃措施具有非常重要的意義。將2000~2003年連續四年的鹽密測量數值繪制成曲線如圖2~6所示。
從圖2曲線(5)、(6)測量數據比較,結果如下:
① 曲線(5)鹽密明顯高于曲線(6)的數值。
②通過計算,曲線(5)年均積污為267天,鹽密測量均值為0.056 mg/cm2;曲線(6)年平均積污時間240天,鹽密測量均值0.031 mg/cm2。既: 積污時間基本相同,而積污速率不同;曲線(5)中數值明顯大于曲線(6)中的數值。其結果表明:在輸電線路運行周邊環境下,而由于天氣、氣候的不同,積污速率差異很大。
從圖3曲線(7)、曲線(8)測量數據比較,結果如下:
① 曲線(7)鹽密明顯高于曲線(8)的數值。
②通過計算,曲線(7)平均積污時間為448天,鹽密測量均值為0.15 mg/cm2;曲線(8)平均積污時間為605天,鹽密測量均值為0.056 mg/cm2。既積污時間較長的一組數值反而小于積污時間較短的一組數值(積污時間差一個季節)。其結果表明,盡管在全年降雨量不是很多的華北地區,而由于雨水對絕緣子沖刷的自潔作用,雖然積污時間較長,但其積污量反而減少。
從圖4、5、6中曲線(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)測量數據比較:
輸電線路絕緣子的表面積污量與積污時間長短不成正比,而與積污季節有很大關系;同樣證實在相同的運行條件下,季節不同。絕緣子表面積污數量差異很大。通過2000~2003年多組鹽密數據的比較得出一個規律:輸電線路絕緣子表面積污速率在秋初季節積污速率很慢,其原因分析為,絕緣子通過雨季由于其自潔能力,絕緣子表面污穢物得到雨水沖刷有可能會減少。為此,得出以下一個結論:
①輸電線路絕緣子鹽密測量要得到其真實的數據,應在每年的2~3月份春季到來之前進行測量。
②輸電線路鹽密數據測量要特別注意絕緣子球頭處溝槽周圍的積污,其影響鹽密數值因素較大。
③輸電線路絕緣子的鹽密值與連續積污時間不完全成正比。相對于絕緣子飽和鹽密來說,絕緣子飽和鹽密是以3年的絕緣子積污為依據,測得的鹽密值。3年的鹽密值往往都要比1年、2年的鹽密值大。但是,相對于每年的不同季節的鹽密值并不完全與積污時間成正比。5.對輸電線路的防污措施建議根據華北及北方各省市區近十來年所發生的輸變電設備污閃事故,絕大部分均在本年度12月份至第二年的3月上旬。既環境溫度在-5~+5℃變化的季節。由于電力系統傳統的按春檢預試習慣,絕大部分輸變電設備在3~5月份按排清掃及綜合檢修。到積污嚴重季節期間絕緣子表面積污得不到有效的清除,在環境溫度達到形成濃霧季節,致使絕緣子表面污穢物濕潤飽和,而造成污閃跳閘。為此,做為防污閃的第一防范措施;清掃手段應在秋季實施來保證其效果。