污闪是指电气设备绝缘子(外绝缘)表面附着的污秽物在潮湿条件下,其可溶物质逐渐溶于水,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在电场作用下出现的强烈放电现象。
设备发生污闪事故时,重合闸成功率很低,往往造成大面积停电;污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备的损坏。
图1绝缘子污闪图
2、绝缘子类型
绝缘子按用途分可分为线路绝缘子、电站绝缘子;按材质分可分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子。
图2 绝缘子分类
瓷、玻璃绝缘子常用产品标准有:
《GB/T 1001.1-2003 标称电压高绝缘子第于1000V的架空线路 第1部分:交流系统用瓷或玻璃绝缘子元件 — 定义、试验方法和判定准则》;
《DLT 1000.1-2006 标称电压高于1000V架空线路绝缘子使用导则 第1部分:交流系统用瓷或玻璃绝缘子》;
《GB/T 19443-2004 标称电压高于1000V的架空线路用绝缘子-直流系统用瓷或玻璃绝缘子元件 — 定义、试验方法和接收准则》;
复合绝缘子常用产品标准有:
《DL/T 1000.3-2015 标称电压高于1000V架空线路用绝缘子使用导则 第3部分:交流系统用棒形悬式复合绝缘子》;
《GB/T 21421.2-2014 标称电压高于1000V 的架空线路用复合绝缘子串元件——第2部分:尺寸与特性》;
《DL/T 810-2012 ±500kV及以上电压等级直流棒形悬式复合绝缘子技术条件》;
《GB/T19519-2004 标称电压高于1000 V的交流架空线路用复合绝缘子—定义、试验方法及验收准则》;
3、绝缘子污秽类型
①工业型污秽
工业型污秽是在工业生产过程中由烟囱排出的气相、液相和固相污秽物质。它主要分布在工业城市及近郊和工业集中的地区,包括化工厂、冶炼厂及火电厂的排烟,水泥厂、煤矿及矿场的粉尘,循环水冷却塔或喷水池的酸化水雾等。
②自然污秽
在自然条件下产生的污秽可分为尘土污秽、盐碱污秽,海盐或海水污秽、鸟粪污秽、覆冰积雪等。
③覆冰积雪
绝缘子覆冰积雪是一种特殊形式的污秽。当冰层或积雪层融化时,明显提高绝缘子的表面电导,导致绝缘子在运行电压下发生闪络事故,这种闪络事故称为冰闪,也是一种特殊形式的污闪。因此绝缘子覆冰积雪也是一种特殊形式的污秽。
3、绝缘子污秽的表征
最常用的绝缘子污秽严重程度的表征方法是污秽度,包含等值盐密、等值灰密两个参数;其中等值盐密表征绝缘子表面污秽中的导电成分含量,等值灰密表征表面污秽不导电成分含量。
对各个地区的污秽程度进行测量,绘制完成电力系统污区分布图,对各个地区确定污区等级,交流污区等级从污秽最轻到最终依次划分为a、b、c、d、e五级。
关于污区等级划分、污秽度测试方法的详细信息可参见国网公司企业标准《QGDW 1152.1-2014电力系统污区分级与外绝缘选择 第1部分: 交流系统》、《QGDW 1152.2-2014电力系统污区分级与外绝缘选择 第2部分: 直流系统》。
4、绝缘子污闪的防治
电压、污秽、潮湿是产生污闪的三个必要条件,防止污秽闪络就是在这三个方面采取措施,如增大爬电比距、减少表面积污、增加表面干区、使用新型绝缘子等,以此破坏污闪条件的形成,避免事故的发生。
电力运行部门将污秽地区加强绝缘的措施概括为:爬、扫、涂。
①调爬
根据污区图上规定的爬电比距,调整该地区电气设备的外绝缘的爬电距离的工作称为调整爬距,简称调爬。
调爬可采取增加绝缘子片数、换用大爬距绝缘子、换用复合绝缘子等手段。
调爬的原则、爬距确定的方法可参见国网公司企业标准《QGDW 1152.1-2014电力系统污区分级与外绝缘选择 第1部分: 交流系统》、《QGDW 1152.2-2014电力系统污区分级与外绝缘选择 第2部分: 直流系统》。
②清扫
在防污技术措施中,比较简单的方法就是将积聚在绝缘子表面的污秽污清除,恢复其原有的绝缘水平,这就是运行工作中经常采用的清扫。清扫可分为带电清扫和停电清扫,带电清扫又可分为带电水冲洗、气冲和电动刷等方式。
目前带电水冲洗已发展至500 kV设备等级,站内设备外绝缘、输电线路绝缘子均已开展过大量的带电水冲洗作业。带电水冲洗的设备、操作要求可见《DL/T 1467-2015 交流输变电设备带电水冲洗作业技术规范》。
③表面处理
瓷和玻璃绝缘子表面呈现的是亲水性状态,在污湿环境条件下,容易形成连续的水带,污秽容易受潮湿润,从而导致绝缘子表面容易形成泄漏电流通道。表面处理是在绝缘子表面覆涂特殊涂料,改变绝缘子表面的状况,增加绝缘子表面的憎水性,使绝缘子表面在通电的情况下不易形成泄漏电流通道,这种方法称为表面处理。
目前最常用的涂料为RTV常温固话硅橡胶防污闪涂料,按照产品标准,寿命须达15年,实际运行情况与运行环境密切相关,部分干燥地区运行20年后仍能达到运行标准,部分湿热地区运行仅3-5年即出现起皮等老化现象。对于老化的RTV涂料,可直接清除表面原有涂料后予以覆涂。
直流输电线路由于直流电场对污秽的吸附效应,污闪风险更大,因此一般均要求涂覆RTV涂料。
RTV涂料的产品性能要求、运行原则、试验检验方法可见标准《DL/T 627 绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》。