输电线路污秽分析

苏海涛

(云南电网责任有限公司版纳供电局，云南 景洪 666100)

0 前言

目前，相当数量的110 kV 及以上电压等级的线路和变电站外绝缘爬电比距低于所在地区的实际污秽等级的要求值。或者是因为环境恶化，原有设计已满足不了要求。对输电线路污秽区的划分进行研究，提出合理的防污闪措施具有重要意义。现阶段常用绝缘子污秽的测量方法有5 种［5］即:等值盐秘法;表面电导法;污闪梯度法;最大泄漏电流法;电流脉冲计数法。

等值盐秘法是污秽人工分析的最常用方法，是确定某处绝缘子行为的基础。等值盐密法由两个技术参数组成，既绝缘子的等值盐密和绝缘子的灰密。等值盐密主要是测量绝缘子的单位表面积上等值附盐量。以每平方厘米多少克氯化钠来等值绝缘子表面上的实际污密。此等值氯化钠量与实际污层相同容积和相同温度的蒸馏水中具有相同的电导率。此盐量称为等值盐密。灰密指从绝缘子试品绝缘表面获得的非水溶性物质总量与绝缘表面面积之比。通过线路绝缘子的等值盐密和灰密判定线路的污秽等级后，再验证绝缘子串的爬电比距是否满足要求，提出线路防污工作的技术措施。

1 判定线路污秽等级

监测点的绝缘子采用与运行绝缘子处于同一环境的非带电方式装设，在判定线路污秽等级时，监测绝缘子的带电系数K1取1.5。通过在实验室对监测点绝缘子实验数据的采集和分析，可以得到每条线路在三年积污周期内(试点绝缘子的积污周期为3～5 年，版纳地区取3 年为一周期)所产生污秽的等值盐密和灰密

等值盐密的计算公式为［2］:

式中:ESDD－等值盐密，mg/cm2;

V－清洗用蒸馏水体积，cm3;

A－绝缘子的表面积，cm2

Sa－盐量浓度，单位为kg/m3

灰密值的计算公式为:

式中:NSDD－非溶性沉积物，单位mg/cm2;

Wf－在干燥条件下含污秽过滤纸的重量，单位g;

Wi－在干燥条件下过滤纸自身的重量，单位g;

A－绝缘子表面积面积，单位cm2

经过5 条线路的等值盐密和灰密实验和计算得到，该地区2 条线路为a 级污秽，3 条线路为b级污秽。

2 验证线路绝缘子串爬电比距

根据版纳地区线路所处污区的污秽等级可以确定出对应的爬电比距。各级污区绝缘子，包括变电设备的绝缘子，其统一爬电比距按规定选择［1］。线路实际运行的绝缘子串爬电比距若大于该线路所处污区对应的爬电比距，则线路外绝缘满足要求，不需对绝缘子串进行调爬处理;若不满足则需要对线路绝缘子串进行调爬处理，包括增加绝缘子片数，更换不同型号、材料绝缘子等措施。

计算可知，4 条110 kV 线路均处于a 级污区及b 级污区，而处于a 级污区线路的爬电比距在系统最高工作电压下要求大于16 mm/kV，处于b级的爬电比距要求大于20 mm/kV。此时，110 kV的系统最高工作电压为121 kV，220 kV 的系统最高工作电压为242 kV。

根据爬电比距关系式要求［4］:

其中:n—线路运行绝缘子串的片数。

λ—绝缘子的泄露距离。

U—监测点线路最高工作电压。

由计算可以得出结论，版纳地区线路监测点绝缘子的爬电比距现阶段满足运行要求。

3 线路防污工作的技术措施

1)净化绝缘子:包括停电清扫、带电清扫及装设风力清扫环;

新兴方法安装风力清扫环可以延长绝缘子的清扫周期，节省人力物力，但其受风力影响较大，且只适合瓷绝缘子和玻璃绝缘子，无法用于合成绝缘子;若采用此方法在选点上要综合考虑。

2)保障绝缘子绝缘性能:定期对绝缘子零值进行检测，对绝缘性能下降及损坏的绝缘子更换处理。利用增加绝缘子片数或改为耐污染绝缘子来增加绝缘子的单位泄露比距。

定期对绝缘子零值检测，更换损坏及绝缘性能下降的绝缘子可以保障绝缘子串的绝缘性能;在此基础上增加绝缘子片数和更换为防污绝缘子，可以增加绝缘子的防污能力。但受塔型及线路设计影响，增加绝缘子片数受到限制，换为防污绝缘子更加有效。

3)采用憎水性材料及防污涂料:将憎水材料涂在绝缘子的表面，使污秽物外面包裹了一层拒水性涂料不易吸潮，不能形成导电通路，从而避免污闪发生。污秽严重地区的绝缘子，可采取定期在表面涂有机硅油等防污涂料，以增强其抗污能力。也可采用半导体釉绝缘子。

采用憎水性材料可以在短期内提高绝缘子的防污能力，但其使用寿命有限，且投资较大;而采用防污涂料或采用半导体釉绝缘子，绝缘子防污能力有一定效果，此法适用于污秽度较高地区且成本较高，版纳处于轻污或低污区不适宜采用此法。

4)采用合成绝缘子:合成绝缘子是由环氧玻璃纤维棒和硅橡胶构成。环氧玻璃纤维棒抗张强度相当高，硅橡胶绝缘伞裙具有良好的耐污闪性能，采用合成绝缘子是线路防污闪的有效措施。且合成绝缘子具有强度高、体积小、防污能力强、耐老化、免检修、免检测等等优点;采用合成绝缘子是版纳地区现阶段线路绝缘子防污的主要手段。

4 结束语

开展绝缘子等值盐密及灰密分析是线路防污工作的基础。通过分析版纳地区近几年的实验数据，可以发现绝缘子的污秽在逐年增加，线路防污工作越发严峻。必须根据试验数据合理安排防污工作;需要运行人员有针对性的做好防污巡视工作;定期测试和及时更换不良绝缘子;对污秽度较高的绝缘子采用有效的处置措施。

［1］GBT16434－1996.高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准［S］.

［2］JB/T 5895－91.污秽条件下绝缘子的选用导则［S］.

［3］王清葵.送电线路运行和检修［M］.中国电力出版，2006－07－01

［5］张志劲.污秽绝缘子闪络特性研究及展望［J］.电网技术，2006－01