[摘 要] 本文通過對(duì)500kV回線路的鹽密測量結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)合華北網(wǎng)超高壓工區(qū)多年的鹽密測量經(jīng)驗(yàn);闡述了超高壓輸電線路絕緣子積污量與積污時(shí)間的關(guān)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(jié);同時(shí)對(duì)絕緣子表面污穢分布情況及鹽密測量方法對(duì)鹽密值的影響進(jìn)行了探討。對(duì)搞好輸電線路防污工作具有一定指導(dǎo)意義。
[關(guān)鍵詞]線路 鹽密 防污 安全
1.引言:大氣污染造成的輸變電設(shè)備外絕緣污閃對(duì)電力系統(tǒng)造成了嚴(yán)重危害。多年來為了防止輸電線路污閃事故,電力系統(tǒng)做了大量的工作,采取了大量的技術(shù)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(fā)重大、特大電網(wǎng)事故的可能性非常高。做為超高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)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(shù)據(jù),從而指導(dǎo)輸電線路清掃、調(diào)爬及噴涂防污閃涂料,對(duì)防止輸電線路污閃事故的發(fā)生有著極其重要的意義。為此,通過對(duì)500kV大房雙回線路多年的鹽密測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析統(tǒng)計(jì)和經(jīng)過長達(dá)四年的試驗(yàn)研究,通過大量的數(shù)據(jù)積累、測量、對(duì)比、分析,掌握了所轄500kV大房雙回線路積污規(guī)律及絕緣子表面污穢分布的情況,正確運(yùn)用絕緣子等值附鹽密度測量技術(shù),提出了搞清線路絕緣子積污量與積污時(shí)間的關(guān)系與絕緣子鹽密測量的最佳季節(jié)。進(jìn)而達(dá)到指導(dǎo)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(shè)投運(yùn)較早的超高壓輸電線路,擔(dān)負(fù)著從山西向北京的電力輸送任務(wù)。勘察設(shè)計(jì)時(shí)大部分按Ⅱ級(jí)及以下污穢等級(jí)設(shè)計(jì)考慮的絕緣配置;但是由于沿途鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的不斷興起,對(duì)輸電線路構(gòu)成的污穢源越來越多,導(dǎo)致在90年代發(fā)生多次污閃跳閘事故。為了掌握線路的污穢規(guī)律,根據(jù)多年的鹽密數(shù)據(jù)及新舊污源的分布情況,為了掌握更多的數(shù)據(jù),1999年在500kV大房二回線路上又選擇了20個(gè)鹽密測量點(diǎn),進(jìn)行試驗(yàn)研究。為了索取更多的數(shù)據(jù),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(diǎn)見表1。
表1:絕緣子積污規(guī)律鹽密測量點(diǎn) 線路名稱:大房二回
序號(hào) | 塔號(hào) | 污穢等級(jí) | 爬電 距離 | 周圍 環(huán)境 | 序號(hào) | 塔號(hào) | 污穢等級(jí) | 爬電 距離 | 周圍 環(huán)境 |
1 | 506 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、石子廠 | 11 | 600 | 3 | 2.79 | 公路、農(nóng)田 |
2 | 523 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、水庫 | 12 | 606 | 3 | 2.79 | 土路、農(nóng)田 |
2 | 525 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、水庫 | 13 | 612 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、河灘 |
3 | 540 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、公路、煤廠 | 14 | 618 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、公路 |
4 | 549 | 3 | 2.79 | 河灘、農(nóng)田 | 15 | 625 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、公路 |
5 | 557 | 3 | 2.79 | 水庫、農(nóng)田 | 16 | 629 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、小水泥廠 |
6 | 566 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、灰廠 | 17 | 636 | 3 | 2.79 | 稻田、公路 |
7 | 573 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田 | 18 | 640 | 3 | 2.79 | 稻田 |
8 | 582 | 3 | 2.79 | 公路、農(nóng)田 | 19 | 645 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田、公路 |
9 | 587 | 3 | 2.79 | 農(nóng)田 | 20 | 647 | 3 | 2.79 | 麥田、小鋼廠 |
10 | 594 | 3 | 2.79 | 公路、農(nóng)田 |
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3.絕緣子表面污穢分布在鹽密測量過程中,發(fā)現(xiàn)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(nèi)圈處積污較嚴(yán)重。為了掌握絕緣子表面污穢分布情況,于2001年10月對(duì)大房二回596#、606#、647#3基5個(gè)整串每串31片絕緣子進(jìn)行了鹽密測量。為了鑒別絕緣子球頭處磁盤下內(nèi)圈處積污對(duì)其他瓷盤表面積污的影響,分別進(jìn)行了清洗測量。596#、606#、647#三個(gè)測量點(diǎn)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(jié)果匯總見表3。表2 絕緣子表面污穢分布情況鹽密測量點(diǎn)
序號(hào) | 塔號(hào) | 污穢等級(jí) | 爬電距離 | 周圍環(huán)境 | 備注 |
1 | 596 | 3 | 27.9 | 稻田 | XWP2—16 |
2 | 606 | 3 | 27.9 | 農(nóng)田、公路 | XWP2—16 |
3 | 647 | 3 | 27.9 | 麥田、小鋼廠 | XWP2—16 |
表3: 測量結(jié)果匯總表
塔號(hào) | 上次清掃時(shí)間 | 本次測 量時(shí)間 | 積污天數(shù) | 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(nèi)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(nèi)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(nèi)圈瓷面 | 0.03 | 整串(31片) | |||||
A | 未清洗絕緣子球頭處絕緣子內(nèi)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(nèi)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(nèi)圈瓷面的鹽密曲線1和曲線3明顯高于相對(duì)應(yīng)的清洗絕緣子所有瓷面鹽密曲線2和曲線4的數(shù)值。通過表3統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),清洗所有瓷面的103片絕緣子鹽密均值為0.14 mg/cm2,相當(dāng)于Ⅲ級(jí)污穢等級(jí)范圍內(nèi)。而未清洗絕緣子球頭處絕緣子內(nèi)圈瓷面的72片絕緣子鹽密均值在0.028 mg/cm2,相當(dāng)于0級(jí)污穢等級(jí)范圍內(nèi)。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(duì)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(shí)際清掃工作中,很難將球頭處瓷盤溝槽內(nèi)積污清除掉,從而形成長期污穢積累效應(yīng)。但是,由于絕緣子球頭四周溝槽處表面積相對(duì)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(duì)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(shí)應(yīng)注意清洗方法,在絕緣子防污清掃時(shí)應(yīng)引起高度重視。4.絕緣子積污量與積污時(shí)間的關(guān)系摸清所轄設(shè)備的年積污量,指導(dǎo)輸電線路清掃、調(diào)爬,采取針對(duì)性的防污閃措施具有非常重要的意義。將2000~2003年連續(xù)四年的鹽密測量數(shù)值繪制成曲線如圖2~6所示。
從圖2曲線(5)、(6)測量數(shù)據(jù)比較,結(jié)果如下:
① 曲線(5)鹽密明顯高于曲線(6)的數(shù)值。
②通過計(jì)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(shí)間240天,鹽密測量均值0.031 mg/cm2。既: 積污時(shí)間基本相同,而積污速率不同;曲線(5)中數(shù)值明顯大于曲線(6)中的數(shù)值。其結(jié)果表明:在輸電線路運(yùn)行周邊環(huán)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(shù)據(jù)比較,結(jié)果如下:
① 曲線(7)鹽密明顯高于曲線(8)的數(shù)值。
②通過計(jì)算,曲線(7)平均積污時(shí)間為448天,鹽密測量均值為0.15 mg/cm2;曲線(8)平均積污時(shí)間為605天,鹽密測量均值為0.056 mg/cm2。既積污時(shí)間較長的一組數(shù)值反而小于積污時(shí)間較短的一組數(shù)值(積污時(shí)間差一個(gè)季節(jié))。其結(jié)果表明,盡管在全年降雨量不是很多的華北地區(qū),而由于雨水對(duì)絕緣子沖刷的自潔作用,雖然積污時(shí)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(shù)據(jù)比較:
輸電線路絕緣子的表面積污量與積污時(shí)間長短不成正比,而與積污季節(jié)有很大關(guān)系;同樣證實(shí)在相同的運(yùn)行條件下,季節(jié)不同。絕緣子表面積污數(shù)量差異很大。通過2000~2003年多組鹽密數(shù)據(jù)的比較得出一個(gè)規(guī)律:輸電線路絕緣子表面積污速率在秋初季節(jié)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(huì)減少。為此,得出以下一個(gè)結(jié)論:
①輸電線路絕緣子鹽密測量要得到其真實(shí)的數(shù)據(jù),應(yīng)在每年的2~3月份春季到來之前進(jìn)行測量。
②輸電線路鹽密數(shù)據(jù)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(shù)值因素較大。
③輸電線路絕緣子的鹽密值與連續(xù)積污時(shí)間不完全成正比。相對(duì)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(jù),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(duì)于每年的不同季節(jié)的鹽密值并不完全與積污時(shí)間成正比。5.對(duì)輸電線路的防污措施建議根據(jù)華北及北方各省市區(qū)近十來年所發(fā)生的輸變電設(shè)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(huán)境溫度在-5~+5℃變化的季節(jié)。由于電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的按春檢預(yù)試習(xí)慣,絕大部分輸變電設(shè)備在3~5月份按排清掃及綜合檢修。到積污嚴(yán)重季節(jié)期間絕緣子表面積污得不到有效的清除,在環(huán)境溫度達(dá)到形成濃霧季節(jié),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(yīng)在秋季實(shí)施來保證其效果。