500kV输电线路在沿海地区防污闪运行维护策略分析

2016-12-12许浩

中国新技术新产品 2016年16期

关键词：鸟害鸟粪沿海地区

许浩

（河南第一火电建设公司，河南郑州 450000）

500kV输电线路在沿海地区防污闪运行维护策略分析

许浩

（河南第一火电建设公司，河南郑州 450000）

本文主要研究500kV输电线路在沿海地区防污闪运行维护策略，介绍了污闪的发生机理和主要类型，并对沿海地区500kV输电线路的防污闪运行维护策略进行了讨论。

500kV输电线路；沿海地区；防污闪运行维护策略

500kV输电线路是电网主网联网工程的关键组成部分，沿海地区高盐、工业废气、自然界盐碱、粉尘等都会对工业区以及沿海区域输电线路带来一定的不利影响，输电线路表面容易形成污秽层，潮湿天气下，污秽层会导致线路绝缘性能下降，增加线路故障风险，研究沿海地区防污闪运行维护策略有着重要的现实意义。

一、污闪

（一）污垢闪络

输电线路直接暴露在自然环境下，绝缘子在大气环境中在线运行，工业排放、灰尘、雨雪等人为与自然因素会使绝缘子表面沉积一层污染物，在潮湿天气，如雾、雨、雪等天气下，绝缘子表面的可溶性盐类会溶解在水膜中，导致水膜导电，在绝缘子表面形成泄漏电流。工业粉尘主要有氧化硅、氧化硫、氧化钙等成分，沿海地区盐雾中的氯化钠以及化工厂排放的氨气和带导电性颗粒的烟尘附着在绝缘子表面，会进一步破坏绝缘子的绝缘性能。污闪放电反应十分复杂，涉及到电、热、化学和大气环境，可以简单概括为绝缘子表面污垢湿润导致的局放进一步发展，局部电弧形成闪络。

（二）盐密闪污

电力线路绝缘子表面污垢有可溶解性和不可溶解惰性两种类型，可溶解类污染物可以使用等值附盐密度表示，在污秽试验、污秽闪络分析中都使灰密和盐密表征。沿海地区绝缘子污垢中盐密更大，因为靠海，水蒸气盐分大，绝缘子结露蒸发之后氯化钠等盐类污物固结在绝缘子表面，容易导致盐密污闪。在盐密度不变的情况，随着绝缘子表面灰密的增加，绝缘子的绝缘性能将逐渐下降，闪络风险增加，因为虽然不溶污染物本身不导电，但是污染物增加，污染物中保持的水分含量上升，溶解更多的可溶盐类污染物，导致绝缘子表面导电率上升，诱发闪络。

（三）鸟害闪络

鸟类粪便导电率很高，如果鸟类的绝缘子悬挂点横担上排便，会导致部分空气间隙短接，鸟粪即便没有全部贯通通道，也会导致闪络。如果绝缘子上已经沉积了一些污染物，潮湿天气下绝缘子的绝缘性能下降，粪道末端和绝缘子串之间的绝缘间隙有可能击穿。粪道闪络作为一种突发性事件，发生之前没有明显的征兆，闪络过程也极少被发现，需要通过鸟粪痕迹、闪络痕迹的检查来确定是否出现过粪道闪络。

但是粪道闪络有一定的规律性，鸟类排便大多集中在清晨，活动比较活跃，气温低，空气湿度大，这一时段的接地故障中有相当大的比例都是鸟粪短接空气间隙导致的。沿海地区冬季和春季鸟害故障多发，不同种类的鸟有着不同的栖息习惯，因此鸟害故障有着明显的区域性。相关调查显示，鸟粪污闪一般在丘陵、水田、水塘等地区多发，因为这些区域鸟类能够获得比较充足的食物。

二、防污闪运行维护

沿海地区输电线路防污闪运行维护工作主要包括线路巡视与设清扫、鸟害防治、绝缘子绝缘性能增强、外绝缘喷涂等方面。选择防污闪方法的关键在于寻求防污闪效果和经济性之间的平衡，不同的方式有着各自的优缺点，需要根据现场实际情况灵活选择，尽量减少设备清扫工作量。

（一）线路巡视与设备清扫

污闪多发季节为当年12月至次年3月，在污闪多发季节，需要增加定期巡视次数，尤其是磷酸盐水泥、纸浆、水泥、化工厂附近，巡视过程中需要关注沿线污染源的变化，同时密切注意天气变化，出现浓雾、小雨等空气湿度超过95%的潮湿天气，需要组织开展特巡和夜间巡逻，巡视过程中需要详细记录污闪位置、电弧长度以及当时天气情况，设备外绝缘缺陷可以使用红外线热像仪热谱图准确判断，如果电弧长度超过一半绝缘长度，需立即上报调度，视作紧急缺陷停电清扫并涂抹防污涂料，直流线路可以降压运行。日常巡视中需要定期检查绝缘子质量，存在质量缺陷的绝缘子和达到使用年限的绝缘子需要在污闪多发季节到来之前及时更换。

每年至少清扫输变电设备一次，污闪多发季节所有交流设备都要做到逢停必扫，II级以上污区而逢扫必清；直流设备年度清扫逢停必扫，逢扫必清。重污染化工企业附近瓷绝缘子、玻璃绝缘子可根据巡视检测情况以及盐密度数据情况酌情加强清扫。复合型外绝缘以及放污闪涂装设备理论上不需要清扫，但是重污染区域以及复合外绝缘等效系数不足的设备可进行清扫，条件允许的情况下可以带电清扫。

（二）鸟害防治

鸟害防治基本可以总结为防、驱两个思路。

1.防止鸟粪短接的形成

（1）使用大盘径绝缘子。

（2）安装鸟粪挡板、防鸟罩、防鸟网、鸟刺、感应极板。

应该注意到，绝缘子横担位置和绝缘子串中间安装大盘径绝缘子有一定的抗鸟害、抗污、抗冰闪作用，但是不能完全解决鸟害问题，因为大盘径绝缘子虽然增加了空气间隙距离，但是鸟粪形成了比较长的短接时，仍然会导致闪络。

2.驱赶鸟类

（1）安装惊鸟装置，可在杆塔顶部悬挂闪光塑料带，插小红旗，安装风铃或者闪光镜。

（2）安装风车式驱鸟器。

（3）安装恐怖眼惊鸟器或者声光、超声、脉冲电击驱鸟器。

根据既往鸟害防治经验，认为鸟害防治需要根据环境实际情况灵活选择方法，可以通过多种方法的组合来增强效果，但是要注意防鸟设施不能给输电线路的正常运行造成影响，同时要方便现场安装和拆卸，并且要具有很强的线路环境与气候变化适应能力和较长的使用寿命，不妨碍绝缘子更换和上下绝缘子串，价格便宜。

（三）绝缘子

1.使用合成绝缘子

合成绝缘子一般用在输电线路悬垂串，和瓷质绝缘子以及玻璃绝缘子相比，合成绝缘子有着更高的耐污性能，尤其适用于需要调爬但是杆塔间隙不允许爬距增加的线路，但是合成绝缘子也有着一定的缺点，其拉断力低于其他绝缘材料，不适用于耐张串，而且合成绝缘子的造价要比其他类型要高。

2.加设玻璃绝缘子片

近些年玻璃绝缘子应用也更加广泛，普通型玻璃绝缘子新产品凭借其更好的介电性能和较高的抗拉强度，获得了耐老化、零值自破、自洁能力强等优点，积累了比较丰富的运行经验。所以增加玻璃绝缘子片是一种防污效果比较理想的方法，其绝缘能力主要和绝缘子爬距有关。增加玻璃绝缘子片多根据盐密度来确定增加数量，但是杆塔形式决定了绝缘子片数量不能无限增加，所以在一般污染地区可以适当增加玻璃绝缘子片数量，而重污染区数量增加绝缘子片数量会导致不定期清扫工作量随之增大，不推荐使用这种方法。

（四）喷涂外绝缘

在输电线路电力设备外绝缘上喷涂持久性就地成型防污闪复合涂料能够显著提高线路的防污闪性能，现阶段在广东地区的输电线路上应用比较广泛。防污闪复合涂料能够显著提高重污染恶劣气象区域输电线路的绝缘性能，因此适用于沿海地区的防污闪工作，在绝缘子的绝缘表面直接喷涂防污闪复合涂料，形成的涂层有很强的憎水性，能够避免潮湿天气下绝缘子表面潮湿，而且防污闪复合涂料内的游离态有机硅和其他小分子基团憎水性都很强，涂层内部游离态憎水物质逐渐扩散到表面，外涂层上沉积的污秽层也将表现出憎水性质，即便潮湿天气下空气湿度很大，绝缘子污秽层也难以湿润，无法形成连续水膜，从而有效抑制了局放的出现和发展，获得了更高的耐污闪电压水平。但是防污闪复合涂料价格偏高，所以可以只用于耐张串喷涂，可以获得比较理想的抗污能力，无需清扫，尤其是重污染的水泥以及化工企业污染区，大量减少了设备清扫工作量，获得了较高的经济效益。

在输电线路防污闪运行维护工作实际中，选择防污闪方法的关键在于保证防污闪性能的同时减少经济投入，获得更高的综合效益，以设备免清扫为最终目标，建立基于可靠性的检修清扫策略，减少设备清扫的盲目性，减少人力投入的同时保证防污闪效果。