浅谈室外220kV变电站绝缘子污闪原因和防污闪措施

浅谈室外220kV变电站绝缘子污闪原因和防污闪措施

肖兴全

华电新疆发电有限公司红雁池电厂，新疆乌鲁木齐830047

【摘要】绝缘子的作用主要是牢固的支持和固定载流导体和将载流导体与地绝缘，并使电气装置中不同电位的载流导体之间可靠的绝缘起来。绝缘子由瓷质部分和金具两部分组成，中间用水泥粘合剂胶合。瓷质部分是保证绝缘子有良好的电气绝缘强度，金具是固定瓷瓶用的，机械负荷力是通过它传递给瓷质部分的。将许多绝缘子连接在一起使用的叫绝缘子串。我厂使用的是220kV户外发电厂用绝缘子污闪事故常常发生在恶劣气象条件下的正常工作电压下，污闪事故时间过长，危害性大，严重污秽地区的电网外绝缘水平又主要由系统最大运行电压所决定。所以近年来的统计表明，污闪事故的损失超过了雷害事故的损失。所以室外220kV变电站防污闪工作也是势在必行。

【关键词】绝缘污闪放电冰闪

我厂220kV变电站为室外变电站，主接线方式为双母线单分段带旁路，共六条回出线、四台主变和两台启备变。220kV母线分为I、II、III母和旁母，I母、II母间和II母、III母间分别配有母联2251、2252开关，I母、III母之间配有分段2253开关，II母、III母与旁母间配2260开关。220kV处于开环运行，母联2252开关在热备用状态。由于在雾、雨、雪、大风的异常天气情况下，室外220kV变电站的瓷质绝缘表面落有很多工业污秽颗粒，使其绝缘能力受污秽影响而大大降低，这样污闪和冰闪事故就会常常发生我厂2004年因为#2主变出线侧避雷器上积雪未及时清扫，避雷器上形成冰溜子，造成A避雷器对地接地，#2机组跳闸事故。

1、分析变电站污闪、放电的原因

支持式绝缘子也叫瓷瓶，主要是牢固的支持和固定载流导体。由于我厂处于首府乌鲁木齐市郊，空气质量比较恶劣，空气中含有大量的SO2和不溶性粉尘颗粒。空气中大量的灰尘落在绝缘子上，造成绝缘子脏污，脏污性质的不同，对绝缘子绝缘水平的影响也不同，一般灰尘容易被雨水冲掉，所以对绝缘性能影响不大，可是工业粉尘则不然，这些脏污附着在绝缘子表面上能够形成一层薄膜，就不容易被水冲掉，经过对污物进行定量、定性分析，发现工业粉尘中含有大量的硫、钙的氧化物及氯化钠等颗粒。

1、污秽颗粒及环境湿度

1.1导线局部放电

日久风晒、裸露在外的导线，在周围有严重灰尘或有害绝缘气体存在的环境中，导线体上易具有污秽颗粒。在大气环境中，当遇有雾、雨、雪等异常天气情况下，这样及易在导线局部上具有较严重的污秽时，导线体上就会易发生局部放电现象。

1.2导线闪烙

在室外裸露的导线，当刮风时会使导线、架空地线产生震动或摆动而造成断股，甚至发生导线之间互相碰撞而形成相间短路，烧伤导线造成跳闸而使线路停电。

1.3绝缘子污闪

在电力系统中有很多悬式和针式绝缘子、变压器套管和穿墙套管等，它们很多是处在空气中，当这些设备的电压达到一定值时，这些瓷质设备表面的空气发生放电，叫做沿固体介质表面的沿面放电。当沿面放电贯穿两极间时，就形成沿面闪烙。

在脏污地区的瓷质绝缘表面落有很多工业污秽颗粒，这些污秽颗粒遇湿会在瓷表面形成导电液膜，使瓷质绝缘的耐压显著下降，闪烙电压变的很低，这是瓷质绝缘在污湿条件下极易闪烙的原因。污和湿是污闪的必要条件，瓷绝缘只脏不湿不会引起闪烙。1.4绝缘子冰闪

冰闪是闪络的一种特殊情况，常常发生在北方的室外变电站。当天气下雪时，雪花易堆积在瓷质绝缘子上，此时天气变暖，雪将融化，由于北方天气早晚温差较大，所以融化的雪水易形成冰溜子。当冰溜子搭接在瓷质绝缘子表面时，缩短了绝缘距离，此时高电压离子流容易沿着冰溜子表面向地面放电，严重时击穿瓷质绝缘子闪络接地。

二、防污闪、放电的措施

1、防导线闪烙措施

1.1对于风吹摆动较大的导线，应进行调整，松的应调紧，或在两杆塔中间加装杆塔，以缩短档距，使导线稳定。

1.2在线夹附近的导线上加装防振锤、护线条，以防止导线振动。

1.3对耐张塔上的跳线，应注意其摆动的情况，在最大摆动时应不至于对杆塔、横担或拉线发生放电。如有这种可能，一般可用绝缘子串来固定，亦可在跳线上附加一根铁棍，这样就有效地解决线路因受风摆动的问题。

2、防瓷质绝缘污闪的措施

2.1增加基本绝缘：如增加绝缘子的片数、增大沿面放大距离。绝缘子的作用：一是牢固地支持和固定载流导体；二是将载流导体与地之间形成良好的绝缘。增加绝缘子的片数就相当于提高了绝缘水平，增加了爬弧距离。户外式绝缘子由于它的工作环境条件的要求，绝缘子的表面做成了凸凹的波形纹，延长了爬弧长度，相当于在同样的有效高度下，增加了电弧爬弧距离，而且波形纹又能起到阻断电弧的作用；在雨天，能起到阻止水流的作用，污水不能直接由绝缘子上部流到下部，形成水柱引起接地短路；污尘降落到绝缘子上时，其凸凹部分使污尘分布不均匀，因此在一定程度上保证了耐压强度。所以保证了绝缘子在恶劣的雨、雾等气候下能够可靠的安全工作。

2.2加强对绝缘子的清扫工作。在大风、雾等异常的天气情况下，瓷质绝缘子上易粘有污秽颗粒，所以应加强对其瓷质绝缘子的定期清扫工作。清扫周期一般为每年一次，但应根据具体地区污秽实际情况及其瓷质绝缘子的运行工作状况来相应的增加清扫次数。清扫的方法有停电清扫、不停电清扫及放水清扫三种。

2.3采用防尘涂料的方法。由于瓷质绝缘子极易粘有污秽颗粒，清扫工作又较以繁琐，所以可以采用较简单的方法：在绝缘子表面涂有一层防尘涂料。

2.4采用防污绝缘子。在污秽较严重的地区应采用具体特殊结构的防污型绝缘子即半导体釉绝缘子。半导体釉绝缘子表面涂有白色或深棕色的硬质瓷釉，用以提高运行中绝缘子的绝缘性能和防水性能。如果运行中的绝缘子表面瓷釉遭受损坏之后，应尽快处理或更换绝缘子。

3.绝缘子冰闪的措施

3.1运行人员应注意天气变化，遇到下雪，瓷瓶结霜或大风天气加强巡检，停雪后根据瓷瓶积雪情况联系检修专业及时清扫，防止积雪融化结冰。

3.2瓷瓶上已经结冰运行人员尽快用绝缘棒清理，若温差大瓷瓶快速结冰来不及清理及时通知检修部配合并且给清理结冰的工作人员交待注意事项。

三、结束

变电站若要使设备能正常安全运行就应保证电气设备有足够的绝缘强度，同时又有较好的经济性、安全性、可靠性，以取得最大综合效益。就是在技术上正确处理各种电压、各种限制措施和设备绝缘耐受能力三者之间的配合关系，使在污秽地区的电网绝缘水平将会受影响而大大降低。

所以在坚持室外220kV变电站防污闪工作的管理制度与各项规章制度的同时，也要在变电设备绝缘子上增加基本绝缘，定期对绝缘子清扫工作，在绝缘子上涂抹防污涂料，采用防污绝缘子等措施来加强室外220kV变电站防污闪的工作。运行值班人员在保证220kV变电站安全生产的前提下，加强对220kV变电站的巡检工作。及时发现冰溜子并及时清除也是预防冰闪的主要措施之一。所以就更要求我们在进一步提高自己的工作能力之时，也要加强220kV变电站防污闪工作的水平。

【参考文献】

《电气设备运行》山西电力工业局编中国电力出版社

《电气技术问答》华东电业管理局编中国电力出版社