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摘要:随着我国社会经济的快速发展,西电东送、北电南送等输电线路的不断建设,高压及超高压输电设备的普及应用,我国输电线路建设已经走在了世界前列。但是,输电线路的污闪现象仍然十分普遍,对我国电力运行的安全产生了严重影响,尤其是处于无人或少人居住地带的高压输电线路。因此,本文系统性地分析污闪的出现过程及其发生的主要原因,进而有针对性地提出有效措施,做好高压输电线路的防污闪工作,保障电网安全平稳运行。
关键词:高压输电线路;绝缘子;防污闪;对策
1绝缘子污闪现象的出现过程
高压输电线路之所以出现绝缘子污闪现象,是由于保护电力安全输送的绝缘体表面出现污染,而在输电线路中的绝缘体大多数是指绝缘子。一般来说,绝缘子能够出现闪络,必须有两个因素共同作用:一是绝缘子表面出现了一定的污染;二是恶劣天气或环境因素。因此,高压输电线路绝缘子污闪可以分为以下环节:首先,输电线路的绝缘子表面受到了环境因素的污染,出现了一些细小颗粒;其次,在恶劣的环境中,由于潮湿或者其他因素导致绝缘子表面的污染加剧,为电流的加大提供了一定的便利条件;再次,绝缘子表面不均匀,污染部分无法发挥绝缘作用,使其承受的电流不稳定,产生漏电,局部区域形成“干带”;最后,当绝缘子承受的电压达到一定数值后,“干带”表面的放电就会转化为电弧,导致绝缘子两极间发生闪络。
2绝缘子出现污染现象的主要原因
2.1环境因素
随着社会的发展,空气污染越来越严重,环境质量也大不如前。这既对人们的生活造成了不良影响,也对输电线路产生了一定的影响。因为高压输电线路从建设初始到运转的过程中,绝缘子始终都暴露在自然环境中。随时间的推移,大气环境中的细小颗粒、排放废气等会附着在绝缘子表面,对其电压承受力产生影响,降低绝缘能力。如在环境污染严重地区的高压输电线路与处于环境良好山林地区的高压输电线路相比较而言,环境恶劣地区的绝缘子污闪现象比例更高,绝缘子更换频率更大。此外,气候也是污闪出现的一个重要环境因素。在湿润地区的高压输电线路,绝缘子表面附着的颗粒物增加,加大了污染区域,污闪现象出现几率也随之加大。
2.2鸟粪污染
众所周知,许多高压输电线路所处位置海拔较高,导致许多鸟类喜欢栖息停靠在高压输电线路上,鸟类粪便就会污染输电线路的绝缘子,增加绝缘子污闪现象。在高压输电线路日常运维中,每年因鸟粪导致绝缘子出现污闪的情况数不胜数,高压输电作业人员除了日常巡视以外,还要寻找合适的措施驱赶鸟类,防止电网事故发生。
2.3海拔影响
一般而言,大气的压力与海拔相关,海拔越高,气压越低。所以,在海拔较高的山区,高压输电线路更容易出现放电现象。绝缘子一旦放电,电弧很容易燃烧,不容易被熄灭,导致发生火灾等灾害,这也使得线路运维人员必须加强高海拔地区的巡线力度,保证绝缘子的功效,保障高压输电线路的正常运行。
2.4绝缘子自身的因素
绝缘子的材料、爬距及结构等自身因素也是导致闪络现象的重要因素。一般而言,绝缘子承受电压的能力会随着绝缘爬距的增大而增强,污闪电压越高,污闪现象就越不容易出现。而且绝缘子的材料越好,承受电压也就越大,为了增加高压输电线路的安全运行能力,绝缘子材质的选择至关重要。
3预防绝缘子污闪的有效对策
3.1定期清理绝缘子污染
从绝缘子污闪的原因来看,绝缘子污秽是主要因素。因此,高压线路维护人员需要定期清理绝缘子表面污染,防止污染加剧,从根本上消除污闪的条件。
因此,高压检修人员应根据输电线路自身条件和地理环境,制定好线路检修计划,合理安排检修计划,清理绝缘子污染。特别是在污闪高发区或高发期,线路运行维护人员应高度重视,制定详细的运行维护方案,避免绝缘子污闪。此外,我们还可以购买方便快捷的清洗设备,提高高压维修人员的清洗效率。
3.2增大绝缘子爬电距离
爬电距离是指沿绝缘表面测量的两个相邻导体之间的最短距离。如上所述,绝缘子的爬电距离与所承受的电压有关。因此,为了提高绝缘子的耐压能力,减少污闪现象,可以增大高压输电线路绝缘子的爬电距离,提高其抗污闪能力。特别是在经常发生污闪的高压输电线路上,通过调整绝缘子的爬电距离,可以有效地提高输电线路的运行效率。运维人员增加爬坡距离的主要方法是增加伞边或增大线圈直径,但需要根据高压输电线路的位置来确定。
3.3选择合适的绝缘子
绝缘子的材料性能直接影响其绝缘效果。因此,为了保证高压输电线路的安全运行,有必要根据环境、位置、气候等因素进行综合分析,选择合适的绝缘子,以保证最佳的绝缘效果。玻璃绝缘子更为常见,因为钢化玻璃的各种损坏都会对绝缘子造成损坏,这是操作人员在线路检查时容易发现的。绝缘子损坏时,钢帽和铁脚附近的玻璃碎片被卡住,绝缘子剩余部分的机械强度足以防止绝缘子串脱落。玻璃绝缘子便于线路维护和检测,省工省力,在高压输电线路中得到了广泛的应用。
3.4绝缘子实时监测
高压输电线路的重要组成部分绝缘子,其性能随使用时间的增加而降低。因此,为了保证绝缘子的绝缘效果,必须做好监测工作,及时更换不良绝缘子。对此,工作人员可以比较正常工作状态下的好绝缘子和坏绝缘子的情况,由于两个绝缘子承受的电压条件不同,可以采用音频脉冲法或静电电压法对绝缘子进行实时监测,及时发现不良绝缘子。
3.5污染试验
绝缘子污秽程度是指绝缘子表面的污秽程度。国际上推荐的污染程度测试方法主要有等效盐密度法、污染层电导率法、污闪梯度法、脉冲计数法和最大泄漏电流法。目前,电力企业普遍采用当量盐浓度法来评价绝缘子的污秽程度。主要测试方法是将绝缘子表面的污染量化为单位面积的氯化钠含量。首先,用蒸馏水清洗测试仪的导电电极,并摇动水滴。然后,将擦过的样布放入容器中,并作清楚标记。根据绝缘子的表面积,注入相应的蒸馏水,在设定试验参数后,将试验机设定为15,将相当于被污染液体量的蒸馏水倒入量杯中,将导电电极放入量杯中开始测试。测量蒸馏水的电导率、盐浓度和水温后,取消返回初始状态,以减少蒸馏水本身电导率的影响;最后从蒸馏水中取出导电电极,放入被污染的待测液体中。静置片刻后,逐个测量多个样品的电导率、盐浓度和水温,然后通过计算得到污染监测点的平均污染程度。
结论
外界环境严重影响输电线路的绝缘子性能,很容易造成输电线路污闪情况,导致输电线运行频繁发生故障,从而影响我国输电线路的平稳运行。在工业化进程不断加快的当下,恶劣的环境条件无疑不在输电线路的发展上提出了十分严峻的挑战。因此,结合当下社会的实际情况,重视输电线路防污闪技术的发展,最大限度地减少线路污闪问题的发生。
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