对于500kV回隆站悬挂式玻璃绝缘子爬电现象频发原因和改进措施的探讨

发表时间:2021/5/6   来源:《中国电业》2021年1月3期   作者:李大桢
[导读] 500kV回隆站近年出现多次大范围的悬挂式玻璃绝缘子爬电的现象,本文主要从运行人员的角度分析该现象发生的原因和现处理方式存在的不足
        李大桢
        广东电网有限责任公司阳江供电局 广东省阳江市 529500
        前言:
        500kV回隆站近年出现多次大范围的悬挂式玻璃绝缘子爬电的现象,本文主要从运行人员的角度分析该现象发生的原因和现处理方式存在的不足,并从隐患发生、缺陷定级、缺陷跟踪和缺陷回顾等方面探讨更加完善的应对措施,希望面对类似隐患和缺陷的发生时,能够做到快速发现、准确定级、有效追踪以及从容应对。
        关键词:玻璃绝缘子、爬电现象、污闪、原因分析、改进措施
        事实经过:
        进入2020年,500kV回隆站积污期已接近三个月,运行人员及时调整运维策略,重点开展防污闪夜巡。1月11日,运行人员熄灯夜巡,发现了#3主变B相高压侧引下线悬垂绝缘子表面有局部爬电现象,目测可见爬电玻璃绝缘子9-10片,红外检测绝缘子发热11片,根据玻璃绝缘子紧急缺陷定级,判断该缺陷等级临近紧急缺陷,若缺陷持续发展可能导致#3主变跳闸,运行人员立即将此情况汇报上级和调度当值。
        发现缺陷后,运行人员并未放松警惕,严格执行防污闪巡视要求。1月15日晚,运行人员夜巡发现全站多达14个间隔的玻璃绝缘子串存在爬电现象,回隆站陷入大面积爬电异常运行状态。
        可能导致的后果:
        绝缘子发生污闪的过程,宏观上可以划分为“绝缘子表面积污—污秽受潮湿润—干带形成及局部放电—电弧发展直至发生闪络”4个阶段。爬电的出现已处于第三阶段,若继续发展,将发现闪络现象,导致设备跳闸,危害电网的安全稳定运行。
        500kV回隆站若发生关键设备跳闸,可能导致二级及以上事件,甚至引起电网功角失稳,导致电网解列。
        原因分析
        污秽来源:
        回隆站位于国道边,每天车辆带来的扬尘是污秽来源之一,距离海岸线约7公里,海水中的盐分会随着海风附着在绝缘子上,为污秽来源之二,所处区域为工业集中区,附近有水泥厂、化肥厂和塑胶厂等,每天排出大量污染物,工业污秽是污秽来源之三。
        积污时间影响:
        绝缘子串积污从每年9月开始逐步增加,到第二年雨季来临前达到最大,这段时间为绝缘子的积污期。回隆站从2019年四季度至2020年几乎没有降雨,积污期超过3个月,由于长期暴露积污,玻璃绝缘子污秽物分布不均,介质交界面上的电压的分布不均匀,出现交界面上的气体沿固体表面的放电现象。
        综上,回隆站所处地理位置决定了其不可避免地受到路边扬尘、海洋盐分、工业污染物等对设备的侵蚀,玻璃绝缘子表面附着大量污秽,在秋冬季节干燥的天气下,没有雨水的冲刷,积污日益严重,一旦出现湿度较大的天气状况,爬电情况就容易发生。
        应对措施
        从运行人员角度来看,对于缺陷的发生,最基础的是做到快速发现,准确定级,有效跟踪,有效闭环。
        应对500kV回隆站发生玻璃绝缘子爬电这种大规模,高频率,周期性、会引发严重后果的缺陷,需要进一步改进原有的处理办法,更加高效率、高质量应对,本文从四个方面进行探究:
        隐患发生——快速发现
        运行人员发现缺陷的过程是通过巡视维护被动发现缺陷。对于回隆站玻璃绝缘子爬电现象此类季节性、周期性的缺陷,运行人员也许可以根据以往的运维经验主动介入,提前安排,将爬电在早期隐患时期将其发现。
        主动介入,回隆站运行环境相对比较恶劣,多次在秋冬季节出现大规模爬电现象,运行人员在秋冬季节提前主动介入,关注天气温湿度和空气质量的变化,观察记录玻璃绝缘子表面积污情况,尽早沟通安排停电清抹计划。
        回顾运维经验,爬电具有周期性,回顾近年来的运维经验,有针对性对重点设备、区域进行观察。

按需提前制定相应防污闪特巡计划,观察重点区域,在爬电现象处于早期隐患阶段将其发现并处理,避免临时非计划停电的发生。
        缺陷定级——准确定级
        运行人员在发现缺陷后,需对爬电现象进行缺陷分析并定级,在系统填报缺陷设备、发现缺陷时间、缺陷定级、缺陷描述、相应的缺陷发生的图片佐证等。在这一过程中,运行人员面临如何做到将缺陷准确定级、难以通过缺陷描述佐证等问题。
        了解缺陷定级,玻璃绝缘子爬电现象的缺陷定级为:“玻璃绝缘子串表面爬电,电弧长度多于三分之一”为紧急缺陷;“玻璃绝缘子串表面爬电,电弧长度少于三分之一”为一般缺陷。查阅资料得玻璃绝缘子每一片的耐受电压为15-20kV,500kV设备区域悬挂式玻璃绝缘子每一串数量基本在25-33片,运行人员可以根据玻璃绝缘子串表面出现爬电的玻璃绝缘子片数占整一串的片数的比值,对缺陷等级进行判断。一旦玻璃绝缘子表面出现爬电的现象,就达到了一般缺陷表象定级,当爬电绝缘子片数到达9-11片时就到达了紧急缺陷的定级。
        多手段观察记录,观察爬电玻璃绝缘子一般的手段是利用望远镜和红外测温仪进行观察,而这两种观察的手段有其优点和特点,但是也存在明显的软肋。望远镜观察是最为方便、准确的观察手段,缺点是不能记录有效缺陷,只能口述记录。红外测温仪观测能够记录和观察绝缘子爬电热点情况,缺点是由于观测点距离远,不能拍出清晰的热点图,较难准确判断爬电玻璃绝缘子片数。一般的观测方法无法满足需求,运行人员发挥创造精神,突破固定思维,探究新观测手段,运用手机或相机长曝光进行拍摄,通过调节快门速度、光圈和ISO的数值,固定拍摄设备,对爬电设备进行数十秒的长曝光,就能得到一张夜间的清晰图像,通过图像能够清晰判定玻璃绝缘子爬电的情况。
        与输电班组联动,利用无人机观测,输电班组与变电班组同样需要在秋冬季节对设备玻璃绝缘子进行防污闪特巡,输电班组夜巡会携带红外测温功能的无人机对出现爬电的杆塔进行近距离红外观测。在站内设备出现较为严重的大规模爬电现象期间,运行人员与输电班组联动,通过无人机在带电距离允许的情况下对玻璃绝缘子进行近距离观察,有效观测玻璃绝缘子爬电情况,对缺陷准确定级起到重要作用。
        缺陷跟踪——有效追踪
        缺陷的跟踪和描述存在个人判定标准、观察位置角度差异和工作口头交接不清晰等情况,对于更高效进行缺陷跟踪的探讨,从制定跟踪标准及表格方面开展探讨:
        定点定位定时追踪,运行人员将发生爬电现象的地点可视化,利用地图图像描述缺陷发生地点,在回隆站全景图上标注发生爬电现象的玻璃绝缘子所在位置,更加直观反应设备故障位置,有效提高特巡的工作效率和工作质量。
        建立表格跟踪比较爬电情况,运行人员通过望远镜观察摘录爬电情况的字面描述和红外测温仪拍摄的热点图跟踪缺陷,描述缺陷不够直观明了,于是建立一个跟踪记录爬电现象的表格,记录每天长曝光图片、红外热点图以及相关爬电情况的描述,和温湿度、天气情况等相关信息,提高效率的同时也能更加地有效分析缺陷,观察缺陷的发展情况。
        缺陷回顾——从容应对
        在缺陷消缺之后,运行人员将缺陷进行闭环,还要注意总结缺陷从发生、发现、发展、再到消缺全周期的处理经验和方法进行闭环,从容面对下个周期爬电现象的发生。
        缺陷闭环,填写消缺记录,做到对从发生、发现、发展、再到消缺全周期的过程文件进行留底,带领未参与缺陷过程的人员,回顾缺陷周期全过程,了解事情的来龙去脉。
        经验闭环,经验的闭环也就是总结经验、方法的过程,以此次案例为例,在缺陷发生之前,了解爬电发生的原因来自于污秽积累、湿度和电压等级,具有季节性、周期性,运行人员就可以主动介入,主动发现缺陷,灵活定级缺陷,运用长曝光进行多角度观察,缺陷追踪方面采用更加直观可视化的方式展现缺陷发生地点和缺陷视图对比,将经验形成培训课件,写出结论和论文。
        结束语:
        通过分析500kV回隆站玻璃绝缘子爬电的现象,进过原因剖析、改进应对措施、长期多手段跟踪、经验积累沉淀等多个阶段,从而达到面对缺陷再次发生能够从容面对,快速并正确处理的最终结果的这一过程,带给我们运行人员启示颇丰。日常工作中遇到隐患和缺陷,要先分析问题的本质和发掘缺陷发生的原因,打破固定思维的牢笼,利用多种方式和方法改进应对措施,并做到及时有效的跟踪,最后不仅仅要做到缺陷的闭环,还要做到知识和能力的闭环,方能更好地提高运维的效率和质量。

参考文献
[1]汪洋,王志明 《影响绝缘子污闪电压因素》,《电力安全技术》(2016年7期)
[2]国王武汉高压研究院,《输电线路绝缘子污闪原因及防治措施研究》
[3]原创力文档,《最新整理户外绝缘子的污闪机器防护》
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