宁夏电力公司检修公司变电运维中心 宁夏银川 750011
摘要：分析讨论变电站设备防污的原理、以及实施措施。变电站现在使用的防污措施及效果。
关键词：输变电设备；污闪；憎水；措施；RTV
1 引言
近十年来是宁夏经济发展的重要的十年，同时也是电力行业随工、农、商业不断发展而发展的十年，尤其是宁夏大力发展以能源基础的产业，相续建立宁东重化工能源基地等项目。本人在宁东地区变电站工作时间较长，见证了电力基础设施从无到有，从简到繁的发展过程。也看到了一个个能源项目的上马，电力设施户外瓷瓶表面受到的污染日益严重。电网发生污闪的几率也越来越大。下面我们来看看一例污闪事故的启示。
2013年2月27日凌晨，山东省菏泽市东明县逢遇严重雾霾天气，能见度不足50米，致使500千伏东明开关站及相关线路发生故障跳闸，全站失压，阳城电厂全厂停电。
东明开关站于2000年投运，设计污秽等级为III级（按照GB/T16434-1996），站内刀闸支柱绝缘子爬电距离实测为13750mm，统一爬电比距为43.3mm/kV，满足当时设计要求。近年来，开关站附近区域重污染企业明显增多，2009年新建石化企业两家。根据该站所处地区的环境情况，2011版山东污区分布图将当地污秽等级提升为d级，此时站内刀闸支柱绝缘子的原有绝缘配置已低于污区图的要求。按防污改造原则，应对瓷绝缘表面进行复合化改造，然而全站设备外绝缘表面均未涂敷防污闪涂料。
本次故障原因为：现场实际污秽等级已超过设计值，而设备未采取防污闪措施，在本次持续大雾的高湿度条件下发生了污闪。这次污闪事故经济损失巨大，事故教训极其深刻。既有环境大气污染严重、长时间浓雾恶劣气象条件的客观原因，也有各种防污闪技术措施落实不得力的管理原因。为了搞好今后电网的防污闪工作，应重视电网电瓷设备在各类污秽区的实际运行经验，因地制宜地采取综合性防污闪技术措施，认真执行《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》（GB/T/6434 －1996）。导致电瓷设备发生污闪事故的因素很多，这些因素都随时间而不断发生变化。在选择和调换电瓷设备外绝缘、以预防潜在的污闪事故的危险时，要进行经济技术分析，给运行维护部门留有适当的绝缘安全裕度。
2 认识污闪
2.1污闪的产生
设备绝缘子的污闪是由于表面积污，在特定大气的条件下，使绝缘子的绝缘性能下降，从而在正常的工作电压下而发生的绝缘击穿，其大致过程为：绝缘子表面累积污垢；绝缘子表面污垢湿润使绝缘下降；绝缘子表面局部电弧形成；由局部电弧发展到两极击穿。通过观察，大部分污物在干燥状态绝缘情况是的较好的，对击穿影响不大，只有在大雾、凝露、小雨、雨加雪时使污垢受潮才会引起污闪。同时观察发现，大雨时，由于大雨对污垢有冲洗作用，发生污闪的情况也较少，只有在毛毛细雨发生污闪的时候较多。另外，不同类型、不同质量的绝缘子防污闪的效果也不尽相同。
2.2污闪的特征
电力设备的电瓷表面，受到固体的、液体的和气体的导电物质的污染，在遇到雾、露和毛毛雨等湿润作用时，使污层电导增大，泄漏电流增加，产生局部放电，在运行电压下瓷件表面的事局部放电发展成为电弧闪络为污闪。设备发生污闪，将严重影响电力系统安全运行。且在设备污闪时，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损坏，使停电时间延长。这种大面积、长时间的停电给工农生产和人民生活带来的危害是相当严重的。因此，防止电力设备发生污闪已成为保证电力系统安全生产的重要工作。
3变电站可以使用防范污闪的措施
绝缘子防污闪工作是保证电网安全运行有效、重要的基础性工作。针对电网污闪跳闸及事故情况，在设备清扫、盐密测量、污区划分以及采用新技术、新材料等方面做了大量工作，先后采用RTV长效防污涂料、不同规格合成绝缘子、安装硅橡胶伞群套等方法使设备外绝缘状况逐年得到改善，设备外绝缘防污能力大大提高。变电站现在主要采取的防污措施为在输变电设备瓷件上，采用硅橡胶增爬裙群和RTV涂料的防污原理，可以从憎水性能、电压分布、污闪电压、阻弧效益、自洁能力等几个方面加以分析。具体防污闪原理处理如下：
3.1憎水性能好
硅橡胶伞群和RTV涂料都具有极强的憎水性，在这两种材料表面上的水分形成了水滴，污层难于湿润，不易形成连续的导电层，从而改善了组合绝缘介质贩表面上状况使加伞裙并涂刷RTV涂料后的绝缘子表面泄漏电流甚小，改善了污闪特性。
3.2电压分布均匀
由于硅橡胶和RTV涂料都具用很强的憎水性，难以形成连续的导电层，所以不会出现电压分布不均，形成伞裙跳弧现象。
3.3污闪电压高
加装伞裙改变了绝缘形状，延长了电弧通道。试验观测在加伞裙前绝缘子污闪路径是直线，而加装伞裙后，其闪络路径是过伞裙呈曲折形状，路径远比直线长，所以污闪电压高。同时，加装硅橡胶增爬裙可增加瓷件的爬距，如在ZS-110/400支柱绝缘子加装一个GQB-190/290伞裙，可增加爬距8.2%，加装两个伞裙可增加爬距16%，这是变电站绝缘子增爬的有效措施。
3.4阻弧效应大
利用硅橡胶的大盘径断“污水桥”，防止春雨造成“桥络”事故，还可以防止绝缘子在覆冰、融冰过程中的冰闪事故。同时，在上下法兰附近加装大盘径的伞裙起屏障作用，能阻止电弧发生、发展。另外，在瓷件上法兰处，加装加装大盘的径伞裙阻止充油设备中的绝缘油对RTV侵蚀，使RTV能长期呈现良好的防污性能。
3.5自洁能力强
瓷件上加装大盘径伞裙后，可减少绝缘子上RTV涂层的积污，而伞裙本身有一定的斜度，表面光滑，并且是软质弹性材料，在风力、雨水作用下的自洁能力强。通过试验测量证明，加装伞裙，绝缘子的积污量、盐密都有明显降低，抗雨闪、雾闪能力明显增强。
4可行性分析
实践证明，在同一瓷件上安装硅橡胶增爬裙并涂刷RTV涂料具有很强的可行性。
4.1双重措施
利用硅橡胶防污增爬裙和RTV涂料的性能互补，可以从根本上消除电压分布不均和雨闪、雾闪缺陷。徐家庄330kV变电站330kV的电压互感器为2005年产的上海MWB产的TEMP-330IU，结构为二节。设计爬电比距为35.2mm/kV，只能达到C级的污秽程度。喷涂RTV后，今年6月加装复合绝缘伞裙，一节增加3片，2节共计6片，有效的增加了爬电距离，增加伞裙后测算为45.1mm/kV，达到了e级污秽区的配置要求。
4.2材料特性
两者材料性能优异，具有极强的憎水性能和优良的憎水迁移性能，因此有着极强的耐污防污闪能力。再加上大盘径闪裙可减少RTV涂层上的积污，且本身且有一定的自洁作用，因此清扫周期可延长至今3～5年，表现出比防污绝缘子更为优越的性能。这特别适用于难以停电或不易进行带电清扫的高压大型变电站。
4.3使用年限
硅橡胶防污增爬裙和RTV涂料适用性广。硅橡胶增爬裙不永久性措施，寿命在家15年以上，RTV涂料自然老化周期长，其寿命也在3～5年以上，因此一旦采用，多年受益。
4.4效果对比
投资少、效益高。在普通型绝缘子上安装硅橡胶增爬裙并涂刷RTV涂料后，可获得比防污型绝缘子更好的效果，比更换防污绝缘子可节约资金额40%。
5变电站设备的防污闪措施小结
5.1合成绝缘子应用状况
合成绝缘子具有重量轻、强度高、耐污闪能力强、无零值，价格比相同防污瓷瓶串低，安装维护方便等特点，合成绝缘子进入大规模实用阶段，现在徐家庄运维站所辖蒋家南变、徐家庄变、候桥变、月牙湖变、盐州变均有35kV、110kV复合绝缘子使用，防污效果明显。
5.2RTV防污闪憎水性长效涂料的应用
RTV涂料与合成绝缘子一样，具有优良的耐污闪性能，主要特点是：憎水性和憎水迁移性好、长效可靠、适应性强、少维护、施涂工艺简单等。现在徐家庄运维站所辖各站喷涂RTV数量较多，现在c、d级的污秽区的变电站也开始进行RTV喷涂。
5.3硅橡胶伞裙应用情况
变电站设备加装硅橡胶伞裙是一种既有效又经济的防污闪、防雨闪辅助补救措施，硅橡胶伞裙能增加电瓷设备的爬电距离，有效地阻断电瓷设备上流淌的污水，硅橡胶良好的憎水性能抑制瓷件表面的泄漏电流，表面电弧不易发展。总的爬电距离增加，其污闪电压得到一定程度提高。变电站设备瓷套加装硅橡胶伞裙是防雨闪的有效方法。
5.4 RTV憎水检查手段
随着电网设备增加，设备的防污一直是我们重视的工作，近些年来对变电站喷涂RTV，加装伞裙调整设备爬电比距，都在一定程度上保护主设备，提高了电网运行安全水平，同时也大大降低了运行人员维护工作量。每年的设备盐密、污秽度的测试，更以科学的数据来指导防污工作为此还要加大对设备监视，定期做设备憎水试验，来确定RTV涂料的虐化程度。
现在变电站多使用喷水分级（HC）法来检验瓷瓶喷涂RTV后的憎水效果。只有掌握设备所在区域的污秽程度，正确使用HC法检验设备憎水性，制定相应的防污措施（包括喷涂、复涂RTV，增加伞裙）来保证设备的安全运行。
参考文献：
[1]国网宁夏电力公司关于印发宁夏电网污区分布图（2013年版）及宁夏电网输电线路鸟类活动区域分布图（2013年版）的通知（宁电运检发〔2013〕498号）
[2]江苏500千伏东明站2013.2.27污闪故障分析报告（国网版）
论文作者:王宏涛,孙涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/7
标签：绝缘子论文; 防污论文; 设备论文; 硅橡胶论文; 变电站论文; 加装论文; 涂料论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;