油田218#桿塔合成ぞ緣子污閃故障分析與防止

姚長才

摘 要：本文介紹了油田某500kV線路218#桿塔合成絕緣子污閃故障的概況、原因，以及處理措施。

關鍵詞：桿塔 絕緣子 污閃

一、故障概況

油田某線路為500kV，全長160km，絕緣子配置分別為25、26、27片及部分合成絕緣子投運二十多年。

該線路附近有一座水泥廠。故障前的一天，該段普降小雪。故障的當天早上有霧，中午天氣晴朗。218#合成絕緣子傘裙表面和芯棒燒傷嚴重，為明顯的污閃痕跡。

二、故障原因分析

由污閃的機理可知，污閃放電的過程分為四個階段：即絕緣子表面的積污、污穢層的濕潤、局部放電的產生、局部放電的發展并導致沿面閃絡。形成污閃有二個因素：一是絕緣子表面積污：絕緣子表面積污受各種大氣條件和風力、重力、靜電力等多種因素影響。污穢多、大氣污染嚴重，絕緣子積污也就多。絕緣子的形狀也影響積污量。二是絕緣子表明的污穢物被充分濕潤，足以使泄漏電流形成放電通道。具備了上述二個條件便發生污閃故障。

（1）218#合成絕緣子臟污嚴重。218#向南約1km處有一座水泥廠，粉塵污染十分嚴重。合成絕緣子的特點是維護工作量小（不需測零，但清掃困難），運行五年沒有進行過一次清掃。由于500kV線路絕緣子處于強電場，吸附能力較強，因而合成絕緣子傘裙表面積污嚴重。特別是合成絕緣子傘裙的下表面，不能被雨水沖刷，而且傘裙下部存在錐形空間，空氣對流緩慢，易于聚積污穢物質。根據218#塔上懸掛的瓷瓶鹽密測度結果（鹽密值為0.139mg/cm2），該段為Ⅲ級污穢區，合成絕緣子表面污穢非常嚴重。

（2）合成絕緣子嚴重受潮。某年3月14日夜間至3月15日凌晨，當地普降小雪，218#附近至3月19日還有部分積雪沒有融化。

從氣象資料看出，從3月14日20時開始，空氣濕度逐步增加，并且有小雪，氣溫也降低至0℃以下，合成絕緣子傘裙上積滿雪。3月15日，隨著氣溫的升高，合成絕緣子上的積雪逐步融化。此外，3月15日早上，有大霧，空氣濕度接近飽和。所以，218#合成絕緣子上的污穢物質得以充分濕潤、溶解。由于合成絕緣子表面的水泥廠粉塵受潮后凝結成較大的顆粒，間隙較大，使合成絕緣子憎水性能減弱，從而形成條狀水膜和濕區，進而形成導電的電介液通道短接絕緣子，為電弧的發展提供了電介液通道短接絕緣子，為電弧的發展提供了通道，最終導致閃絡。因此，特殊的運行環境和氣象條件以及絕緣子的材質是造成本次污閃的主要原因。

三、故障防止措施

故障后考慮到500kV線路在電網的重要性，在該段水泥廠附近采用了爬電距離較大的玻璃絕緣子。這樣可根據絕緣子的污穢程度適時進行清掃，以便有效預防污閃事故。

（1）合成絕緣子不適宜在污染嚴重區域附近使用。人們只注重合成絕緣子的耐污閃以及免清掃、不檢測等優點，但是，合成絕緣子的耐污閃性能來自合成絕緣子良好的憎水性及憎水遷移性，而水泥廠附近合成絕緣子上的污穢物質遇水分凝結成較大的顆粒，難以遷移，使合成絕緣子失去憎水性能，形成條狀水膜和濕區，進而形成導電的電介液通道，產生較大的泄漏電流，從而導致閃絡。因此，合成絕緣子不適宜在污染嚴重區域附近使用。

過去，把合成絕緣子的防污作用片面擴大，把合成絕緣子不加分析的使用在不同類型的污區。事實表明，合成絕緣子并不適合于污染嚴重區域附近使用，而且合成絕緣子在其他類型的污區段使用時，如易積聚顆粒較大粉塵的嚴重污穢區，較大的顆粒吸附在合成絕緣子表面降低了合成絕緣子的憎水及憎水遷移性，在潮濕天氣仍有可能導致污閃。對特殊氣象條件和環境污穢特別嚴重地區，采用合成絕緣子時，應選加長絕緣距離或加大泄漏比距的產品。

（2）合成絕緣子在運行中應進行維護。合成絕緣子的耐污性能優于瓷絕緣子，但運行中必須正確維護才能使其充分發揮作用。

①根據合成絕緣子所在污區的污穢等級和污區的污物性質，對合成絕緣子的電氣性能、機械性能和憎水性能進行動態檢查測試，以便準確掌握合成絕緣子在不同污區的運行情況和在污穢物質影響下的性能變化情況，積累合成絕緣子在污區的運行經驗。從本次故障教訓看，運行中對合成絕緣子的定期檢測必不可少，至少對憎水性能要加強檢測。

②在污閃易發生季節，應注意觀察合成絕緣子在雨雪天的放電情況，并與臨近線路瓷絕緣子相比較，有條件時可采用紅外成像儀監視合成絕緣子的放電情況，對重污區的合成絕緣子要加強監視，當其表明積污嚴重時，應采取輪換清洗等措施清掃。