青海海西盐湖地区输电线路污闪故障分析及对策研究

操亮

（国网青海省电力公司检修公司 青海西宁 810021）

青海海西盐湖地区输电线路污闪故障分析及对策研究

操亮

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盐湖地区特殊的环境，对输电线路防污闪工作提出了更高的要求，严重影响输电线路安全稳定运行。本文针对一起盐湖地区输电线路的典型污闪故障进行了全面分析，提出了具体防范措施。

输电线路；盐湖地区；防污闪

2014年03月21日04时28分～07时43分，750kV柴鱼Ⅰ、Ⅱ线各发生6次污闪故障，导致天中直流被迫停运，影响重大。检查发现750kV柴鱼Ⅰ线118#、柴鱼Ⅱ线113#耐张塔三相12串绝缘子串多片瓷质绝缘子表面、均压环有明显的放电烧伤现象，线路巡视时发现多基塔绝缘子串出现沿面严重爬电现象。

1 故障原因分析

1.1 设备状况750kV柴鱼Ⅰ、Ⅱ线于2013年6月25日投运，至2014年3月21日故障发生前，刚刚经历一个积污周期，期间未清扫，未发生过污闪故障。故障区段位于盐湖中心地区，设计污秽等级按e级上限配置。耐张塔使用的绝缘子型号为U420B/205普通盘式瓷质绝缘子，呈双串配置，每串62片，绝缘子串长12710mm，统一爬电比距为78.75mm/kV。两条线路并列走向、相隔约50m。

1.2 运行环境分析

（1）故障塔位于青海格尔木察尔汗盐湖的盐田中央，盐田中和附近场地上也堆放有大量的粗盐。在这种环境下，盐粉末随风极易上扬，附着在绝缘子表面，且由于冬季积污期持续无降雨，粘附在绝缘子表面盐较多。

（2）故障塔周边工业污染严重，加剧绝缘子积污。750kV柴鱼Ⅰ、Ⅱ线在该区域为南北走向，盐湖地区常年以西北风为主。而在线路上风侧2.5～3.0km区域内是柴达木木循环经济园，园区内多家重污染企业每日排放的大量污染性气体及导电率高的金属粉尘等污秽物在风力作用下向线路方向扩散，极易吸附于线路绝缘子上，造成绝缘子表面积污进一步加重。

（3）绝缘子型式为标准型瓷绝缘子，带有下表面带有较深的棱，且绝缘子在耐张串上为水平布置，大量的污秽易沉积于棱内。

因此，经过近9个月的运行，历经一个冬季积污期，故障塔周边运行环境恶劣，造成绝缘子表面积污严重，等值盐密值极高（现场测试表明柴鱼Ⅰ、Ⅱ线故障塔绝缘子年度等值盐密分别达到1.005mg/cm2、0.973mg/cm2）。

1.3 气候条件分析

（1）青海海西地区干旱少雨，不能对绝缘子产生清洗作用。加之本地区高浓度盐积污造成的绝缘子积污不易清洁，所以一个积污期的积污量十分大，从现场等值盐密测试的和历史等值盐密测试结果来看，都印证了这一点。

（2）根据格尔木气象台资料，在故障发生前期，降温导致盐湖地区空气湿度大，地面返潮，形成凝露。这种气象条件使得绝缘子表面受潮、湿润，从而具备了污闪的湿条件。对比悬垂串未发生污闪的情况，因悬垂串复合绝缘子表面具有较好的憎水性和憎水迁移性，不易造成绝缘子表面污层湿润，也印证了耐张串发生污闪故障和严重放电的原因。

1.4 绝缘配置和现场污秽度分析

（1）绝缘配置与实际污秽等级的校核结果

750kV柴鱼Ⅰ、Ⅱ线投运至今不足一年，还未开展绝缘配置与实际污秽等级的校核工作，目前无该线路历史等值盐密。该地区其它电压等级的历史等值盐密有两个：①110kV模拟串，XWP-70型绝缘子1.5年等值盐密最小值为0.35mg/cm2，最大值为0.39mg/cm2。②运行多年的10kV带电线路70kN标准型绝缘子最小等值盐密为0.73mg/cm2。从历史等值盐密来看，折算至带电标准绝缘子等值盐密值约为0.8mg/cm2，超过标准中的0.35mg/cm2的e级污区上限。

（2）故障段盐湖水含盐度初步分析

故障发生后，现场收集了线路小号侧（南）#78-#118塔沿线盐池的水样并进行了含盐度分析。经过电导率测试，样品的含盐量为66.7～202.235g/L，一般来说，含盐度超过35g/L的湖水为盐湖，说明晒盐场水中的盐含量比一般盐湖更高。

（3）绝缘子配置分析结论

①初步认为，在盐池这种特殊环境下，现场年度等值盐密为0.6mg/cm2（对应耐张串年度等值盐密0.45mg/cm2），超e级污区上限。

②盐池水中离子有效系数极高，接近为1，不利于防污闪。

③海拔3000m条件下，耐张串在年度0.45mg/cm2有效盐密时，可以认为62片的标准瓷绝缘子配置正好为50%污闪电压（800kV）临界值。如考虑安全系数（单片污闪电压减去3倍标偏），基于年度清扫时，故障段420kN标准型绝缘子所需片数为79片。如考虑饱和积污（不清扫条件），绝缘子片数应更多。因此当前线路绝缘配置不满足盐湖地区特殊运行环境的要求。

2 暴露的问题

（1）750kV柴鱼Ⅰ线38#-189#、柴鱼Ⅱ线71#-138#穿越青海格尔木察尔汗盐湖的盐田中央或周边区域，设计人员对内陆盐湖地区绝缘子积污机理、规律缺乏深刻认识，没有充分估计到盐湖核心区的严重积污程度。

（2）线路耐张塔绝缘子选型不合理。选用的绝缘子为钟罩型普通绝缘子沟槽深、自洁性能差、清扫不便。

（3）运维单位对线路走廊内的污染源缺乏有效管控，造成线路周边多家高污染企业排放的污染物和废气在风力的作用下扩散至线路区段，对线路的安全运行构成威胁。

3 防污闪对策

（1）开展线路防污闪专项治理。将位于盐湖中心区段内的耐张塔普通瓷绝缘子更换为三伞防污型绝缘子并喷涂RTV防污闪涂料，提高线路防污闪能力。

（2）加强线路运维管理。①在每年12月底至次年3月污闪高发季节，加强线路特殊巡视，按照每周一次的周期开展线路夜巡，及时发现放电、拉弧现象，若遇雨、雪、沙尘暴等恶劣天气，立即安排特殊巡视，发现问题及时处理；②增加盐湖地区杆塔模拟串的数量，缩短模拟串盐、灰密取样周期，严格按周期开展盐、灰密取样和检测工作，随时掌握盐湖地区绝缘子污秽变化情况。

（3）积极开展盐湖地区输电线路外绝缘配置校核。对盐湖地区35～750kV输电线路走廊周边污源、污湿特性进行细致的调查分析，积累大量基础数据，掌握盐湖地区输电线路绝缘子表面积污状况，校核35～750kV输电线路外绝缘配置水平。

（4）定期开展复合绝缘子电气、机械性能检测。对重点关注盐湖地区复合绝缘子性能指标变化，发现有不符合运行要求的直线塔复合绝缘子，及时进行更换。

[1]陈祺，颜繁武.输电线路的污闪及影响因素[J].黑龙江科技信息，2012（35）.

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