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摘要:通過對(duì)輸電線路絕緣子的評(píng)析,結(jié)合輸電線路的運(yùn)行現(xiàn)況,調(diào)整輸電線路的外絕緣配合,并提出輸電線路提高防污能力的措施。
關(guān)鍵詞:輸電設(shè)備 ?防污 ?措施 ?論述
0 ?前言
由于架空線路分布很廣,又長期處于露天之下運(yùn)行,所以經(jīng)常會(huì)受到周圍環(huán)境和自然變化的影響,從而使輸電設(shè)備在運(yùn)行中會(huì)發(fā)生各種各樣的故障。如線路上存在不良絕緣子、絕緣水平、機(jī)械負(fù)荷老化,再加上線路周圍環(huán)境污穢的影響,就很容易發(fā)生污穢事故,保證輸電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行和運(yùn)行維護(hù)就顯得更為重要,如何提高輸電設(shè)備的防污能力是我們研究的重要課題之一。
1 ?盤型絕緣子評(píng)析
盤型絕緣子具有良好的絕緣性能,耐氣候性,耐熱性和組裝靈活等特點(diǎn),被廣泛用于各級(jí)電壓線路上,但隨著盤型絕緣子的用量迅速增加,盤型絕緣子也逐漸暴露出一些缺點(diǎn),給安全運(yùn)行和維護(hù)帶來麻煩。盤型絕緣子均屬可擊穿型,當(dāng)受沖擊電壓作用下或發(fā)生污閃時(shí),容易使單片絕緣子頂端被擊穿,擊穿的根源多數(shù)情況下是由于機(jī)械負(fù)荷所造成的開裂(這種開裂可能在過高的例行試驗(yàn)負(fù)荷下和在運(yùn)行中緩慢發(fā)展而來)所致。對(duì)于瓷絕緣子老化結(jié)果產(chǎn)生零值或低值瓷瓶,若剔除不全或漏檢,在遭受雷擊閃絡(luò)或污閃時(shí),由于較高的雷電流和隨后的工頻續(xù)流,可能會(huì)使該老化絕緣子頭部因瞬間驟熱而發(fā)生爆炸,造成斷串事故。盤型絕緣子為彌補(bǔ)帽腳相連而接的電氣距離,得到一定的爬電比距,往往通過傘裙下表面增加棱狀數(shù)目和深度來達(dá)到,當(dāng)用于污穢較嚴(yán)重地區(qū)或粉塵較大的地域,因其自潔性能差,往往下表面結(jié)垢嚴(yán)重,存在污閃隱患。
2 合成絕緣子評(píng)析
隨著電壓等級(jí)的提高和污穢的加重,盤型絕緣串自身荷重和片數(shù)將大幅度增加,使得盤型絕緣子串有效爬距與串長比增加很小,在制造工藝方面也存在無法克服的困難,且增加了線路投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi),因此合成絕緣子就顯示出更優(yōu)越的特性,它是一種新型的防污絕緣子,具有強(qiáng)度高、重量輕、抗沖擊、耐污性能好、清掃周期長甚至不清掃、結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝、易于向大噸位發(fā)展、在相同串長下耐污能力較高等優(yōu)點(diǎn)。
國外合成絕緣子的研制和掛網(wǎng)較早,使用范圍相當(dāng)廣泛,且已取得很多成功經(jīng)驗(yàn)。國內(nèi)合成絕緣子主絕緣部分生產(chǎn)經(jīng)單傘粘結(jié)、芯棒護(hù)套擠包、整體注射的發(fā)展,目前硅膠和成型技術(shù)已向國際水平接軌。端頭連接經(jīng)多樣化并存(內(nèi)楔式、外楔式、內(nèi)外楔式、膠裝式、螺紋式)逐步趨同于國際流行的探傷監(jiān)控下的壓接式,結(jié)構(gòu)簡單美觀,產(chǎn)品質(zhì)量人為分散性得到控制。從多起運(yùn)行脆斷事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中,認(rèn)識(shí)到界面處理的重要性,各大廠根據(jù)自家連接結(jié)構(gòu)實(shí)際,芯棒采用不同防水汽入侵技術(shù),并結(jié)合壓接新技術(shù),采用抗老化密封圈,利用外部壓力,密封圈將芯棒、硅橡膠和金屬件3者嚴(yán)格隔離而又緊密結(jié)合,大大保障了界面不被腐蝕和破壞。合成絕緣子所具有的優(yōu)良電氣性能:高耐污性能(污濕閃電壓是瓷或玻璃2-3倍);能承受很高的擊穿電壓(屬不擊穿型絕緣子);良好的耐電蝕性能;無線電干擾水平低;泄漏電流小;工頻干閃電壓略高于瓷或下班盤型絕緣子串;濕閃電壓較盤型絕緣子串高約15%;雷擊沖擊50%放電電壓與盤型絕緣子串相當(dāng);免維護(hù)或少維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),已被輸變電技術(shù)人員認(rèn)可和運(yùn)行部門認(rèn)同,目前已廣泛用于多種電壓等級(jí)的線路和變電所母線上。
根據(jù)浙江省110kV以上5萬支絕緣子運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)(截止1999年底),其總事故率為0.449%,比瓷0.2368%(掉串率0.0056%)、玻璃0.1647%均低,反映了合成絕緣子是可以依賴并頗具潛力的產(chǎn)品。盡管合成絕緣子的老化問題存在爭議,認(rèn)為合成絕緣子是由有機(jī)材料制成的,有機(jī)材料的老化速度比陶瓷、下班等無機(jī)材料要快;但有資料認(rèn)為硅橡膠是有機(jī)高分子硅氧聚合物,具有“接近無機(jī)硅酸教育界的各種抗老化性能;也有認(rèn)為太陽的紫外線照射能量不足以打開硅膠硅氧分子鍵,由此認(rèn)為抗老化能力與陶瓷下班相媲美。
3 ?鹽密測(cè)量 ?劃分污穢的分布等級(jí)
鹽密測(cè)量應(yīng)采用年最大鹽密值,盡可能在各種積污季節(jié)接近結(jié)束,第一次降雨來臨之前測(cè)量。
a、取樣
取普通懸式絕緣子串上、中、下三片的平均值,也可取整串測(cè)量的平均值作為測(cè)量結(jié)果,對(duì)雙傘形防污瓷絕緣子,其測(cè)量值取在相同污穢環(huán)境條件下為普通絕緣子平均值的一半。
b、計(jì)算方法
采用測(cè)量電導(dǎo)率來換算鹽密值的計(jì)算方法
SDD=(δ20/24.56)1/K·V/100·1/A(mg/cm2);
式中:δ20為20℃時(shí)的污液電導(dǎo)率(μS/cm);
V為絕緣子清洗用蒸餾水量(ml)(規(guī)定為300ml);
A為絕緣子清洗表面積(cm2);
k為換算指數(shù),根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)絕緣子表面鹽密實(shí)際測(cè)量中的污液電導(dǎo)率范圍,確定換算指數(shù)k的取值為:
當(dāng)δ20≤800μS/cm時(shí),取0.910;
800<δ20≤3000μS/cm時(shí),取0.925;
3000<δ20≤2000μS/cm時(shí),取0.938。
通過開展鹽密測(cè)量工作,積累電網(wǎng)絕緣子近3-5年鹽密值的變化,根據(jù)近年來電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備污閃事故率和跳閘率的具體情況,劃分電網(wǎng)的污穢分布等級(jí),采取相應(yīng)的對(duì)策,更有效的控制電網(wǎng)的污閃事故。
4 ?抽樣零值
采取不定期、不定點(diǎn)抽樣零測(cè),隨時(shí)掌握線路上絕緣子的劣化率,根據(jù)劣化率的大小,制訂檢修計(jì)劃。
現(xiàn)今我們采用火花間隙法測(cè)量絕緣子,這種火花間隙測(cè)桿是一根長為5米的絕緣桿,其末端有一個(gè)叉形金屬頭,當(dāng)測(cè)試絕緣子串上的每一片絕緣子時(shí),叉頭的一端與被測(cè)試絕緣子的鐵帽相接觸,而另一端逐漸接近被測(cè)試絕緣子的鐵腳,在叉頭與絕緣子兩端相碰之前,所形成的間隙上作用電值,就是被測(cè)試絕緣子上的分布電壓,若該絕緣子完好,則在間隙比較大的時(shí)候,就開始產(chǎn)生火花放電;如果絕緣子有缺陷,分布電壓降低,則只有在金屬叉靠近絕緣子時(shí),才會(huì)產(chǎn)生火花放電;若金屬叉已和鐵腳相碰也不產(chǎn)生火花放電,則表明此絕緣子已被擊穿,為零值絕緣子。因此,可以根據(jù)火花聲音的大小,來判斷絕緣子的好壞。
通過抽樣零測(cè)工作的開展,做好零測(cè)工作的記錄,來確定線路絕緣子的劣化率,使我們對(duì)線路檢修計(jì)劃制定工作做到心中有底。
5 ?狀態(tài)檢修
以往的檢修工作比較局限于計(jì)劃,計(jì)劃工作任務(wù)必須按時(shí)完成,往往和重大缺陷的處理時(shí)間相互沖突。為了更好的完成各項(xiàng)檢修工作,我們制定了有關(guān)的檢修制度。
通過鹽密測(cè)量工作定期的開展和抽樣零測(cè)工作不定期的進(jìn)行,使我們掌握了輸電設(shè)備外絕緣部分存在的隱患,為檢修工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在日常的工作中,零測(cè)工作開展得最有成效,在對(duì)110kV鄂城線抽樣零測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)該線路耐張桿絕緣子零值較多,劣化率達(dá)到43%,如此高的劣化率,嚴(yán)重威脅到線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行,分局及時(shí)組織力量,對(duì)該線路耐張桿塔15基進(jìn)行了單片或整串的絕緣子更換,提高了設(shè)備的健康水平。
6 ?結(jié)論
(1)通過近幾年鹽密測(cè)量,抽樣零測(cè)與狀態(tài)檢修工作積極的開展,使我們?cè)谠O(shè)備維護(hù)與檢修工作中取得了較大的成效,自分局97年10月3日由于污閃而造成斷串、導(dǎo)線落地事后,分局管轄的輸電設(shè)備未發(fā)生污閃事故.
(2)盤型懸式絕緣子在電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展中起著巨大作用,并依然在輸電線路中大量使用.
(3)合成絕緣子技術(shù)性能不斷成熟和提高,并更易向大噸位發(fā)展,它結(jié)構(gòu)簡單、輕巧,具有高的耐污性能和免維護(hù)(或少維護(hù))的特性,它是一種最具發(fā)展?jié)摿Φ慕^緣子。
(4)對(duì)輸電線路實(shí)施鹽密監(jiān)測(cè),制定輸電線路污區(qū)分布圖,選擇輸電線路合適的外絕緣配合,提高輸電線路防污水平,為輸電設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可參考的技術(shù)資料。