小水沖線路帶電絕緣子的技術(shù)和應(yīng)用

摘 要：架空輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)取決于絕緣子的耐污水平。從溫州電力局反映的情況來看，停電檢修期間清掃工作要占整個(gè)檢修工作量的80%左右，且由于停電時(shí)間短，清掃質(zhì)量得不到保證，甚至出現(xiàn)剛清掃完就發(fā)生污閃的現(xiàn)象。因此，架空輸電線路的狀態(tài)維修的主要內(nèi)容就是解決狀態(tài)清掃問題。

關(guān)鍵詞：小水沖線路；絕緣子；污閃

中圖分類號：TM855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-02

近年來絕緣子污閃事故日益增多，污閃已經(jīng)成為威脅電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重大問題之一，防污工作的緊迫性日益升高。

對輸電線路進(jìn)行定期不停電水沖洗維護(hù)，是保證輸電線路始終處于良好工作狀態(tài)的重要檢修手段，發(fā)展高科技產(chǎn)品，應(yīng)用新材料、新方法清洗檢修工藝來解決這些難以解決的大難題，是帶電化學(xué)水清洗技術(shù)的主要應(yīng)用。

一、高壓電力設(shè)備防污的關(guān)鍵性

絕緣子表面的外絕緣與大氣污穢程度關(guān)系很大，按大氣中污穢成份和污穢的嚴(yán)重程度，把它劃分為4個(gè)污穢等級，并對其爬電距離作了具體規(guī)定。

污穢是影響絕緣子外絕緣水平的主要因素。電網(wǎng)污閃事故的發(fā)生，大都是絕緣子外絕緣的絕緣水平降低所造成的，造成絕緣水平降低的因素主要是絕緣子表面的污穢和絕緣子表面污穢物潮解所致。絕緣子由于長期裸露在污穢的大氣中，表面就逐漸集聚了污穢，這些含有鹽、酸、堿性的污穢，一般來說可溶于水，污穢溶于水后成為電解質(zhì)，導(dǎo)電性強(qiáng)，使泄露電流增大，從而使絕緣子閃絡(luò)電壓大大降低，引起絕緣子閃絡(luò)。

污穢是影響絕緣子外絕緣的主要因素，影響污穢閃絡(luò)跳閘的則是氣象條件的主導(dǎo)作用。干燥的污穢電阻很大，試驗(yàn)證明它并不降低絕緣子的干閃電壓，一旦污穢的絕緣子表面被濕潤，絕緣子的閃絡(luò)電壓降低50%以上，從有關(guān)資料中可以看大霧、露、毛毛雨和融雪是最危險(xiǎn)的氣象條件，影響污穢閃絡(luò)跳閘的比例最大。帶電清潔絕緣護(hù)理絕緣子的表面是防污的最有效措施。污穢影響絕緣子外絕緣，應(yīng)該定期進(jìn)行清除絕緣子表面上的污穢，保證絕緣子表面的潔凈，提高絕緣水平。

二、110-220kV帶電清洗的理論與實(shí)踐

110-220kV帶電化學(xué)清洗的問題，是實(shí)踐性質(zhì)的問題。帶電作業(yè)在50年代末期，應(yīng)用在配電設(shè)備上試用，隨著時(shí)間和科學(xué)的進(jìn)步，逐步用在110-220kV電力設(shè)備。從理論上用射流技術(shù)是可以完成設(shè)備的清洗工作的，那是在帶電設(shè)備上進(jìn)行的，隨著對事物認(rèn)識的深化能否在帶電情況下進(jìn)行清洗，理論依據(jù)是沒有什么問題，但實(shí)踐上能否成功，是要經(jīng)過多次試驗(yàn)和摸擬試驗(yàn)與實(shí)踐，先從配電到線路，從中壓到高壓這樣一個(gè)過程，特別是強(qiáng)電場的作用，對沖洗介質(zhì)及設(shè)備的分析試驗(yàn)研究，取到一定的數(shù)據(jù)和成果，帶電化學(xué)清洗電力設(shè)備也是在上述試驗(yàn)與實(shí)踐基礎(chǔ)上，經(jīng)過許多次試驗(yàn)，在上世紀(jì)80年代初才認(rèn)識和試驗(yàn)成功的，經(jīng)過多次試驗(yàn)實(shí)踐，才得到了一定深化和提高。

三、帶電水沖洗清洗線路絕緣子的理論依據(jù)

絕緣子串的泄漏電流與污閃電壓有較好的相關(guān)性，提高污閃電壓有2個(gè)途徑：提高絕緣子表面電阻；增加絕緣子爬電比距。但爬電距離長并不代表絕緣子的耐污能力強(qiáng)，應(yīng)在傘裙結(jié)構(gòu)合理的前提下使污閃電壓隨爬電距離的增加而增大。目前，溫州電網(wǎng)的爬電距離配置已經(jīng)落后于溫州的大氣環(huán)境變化狀況，老舊輸電線路調(diào)爬工作量很大，且需要停電。提高絕緣子表面電阻能依靠加強(qiáng)清掃，但清掃頻率在加密，清掃范圍在擴(kuò)大，增加了現(xiàn)場的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了供電可靠性。而帶電水沖洗是防止設(shè)備發(fā)生污閃事故的一種行之有效的手段，是在常規(guī)清掃設(shè)備基礎(chǔ)上的補(bǔ)充，可延長電氣設(shè)備停電清掃周期。因此，采用帶電水沖洗清洗線路絕緣子，在不停電的情況對絕緣子進(jìn)行清洗，能夠恢復(fù)絕緣子的表面電阻，操作技術(shù)安全、方便、高效。考慮到常規(guī)帶電水沖洗作業(yè)受到?jīng)_洗角度、水壓等多方面的影響，有時(shí)不能把設(shè)備外絕緣表面的污穢物完全沖走，因此帶電水沖洗工作不能完全代替日常的設(shè)備停電清抹工作，在此提出了使用小水沖線路帶電絕緣子的方法。而對于實(shí)施帶電水沖洗效果不佳的設(shè)備，就必須根據(jù)實(shí)際情況安排停電清掃，以降低設(shè)備污閃的可能性。

帶電水沖洗的定義是用壓力水柱清洗電力設(shè)備電瓷或玻璃外絕緣的一種帶電作業(yè)方式。

帶電水沖洗可分為三種方式：

大水沖：水槍噴口直徑為（9㎜≤φ）的水沖洗方式；

中水沖：水槍噴口直徑為（8㎜≥φ≥4㎜）的水沖洗方式；

小水沖：水槍噴口直徑為（φ≤3㎜）的水沖洗方式。

帶電水沖洗在110kV和220kV變電站清洗應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟，且有國家標(biāo)準(zhǔn)：電力設(shè)備帶電水沖洗規(guī)程GB/T13395-2008。

四、小水沖洗的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

（一）水柱安全距離的確定

水柱的長度：水柱從水槍噴口到帶電設(shè)備上水柱落點(diǎn)之間的長度。

水電阻率：一個(gè)單位立方體內(nèi)20℃水的體積電阻。

沖洗用水電阻率，根據(jù)GB/T13395-2008的規(guī)范要求：水槍口處取出的水的電阻率110kV及以下一般不應(yīng)低于1500Ω/cm，沖洗220kV電力設(shè)備時(shí)，水電阻率不得低于3000Ω/cm。結(jié)合小水柱沖洗特殊情況，所用水的電阻率不低于3000Ω/cm。

根據(jù)水柱的操作波特性：水柱的長度、水電阻率等因素直接影響水柱的操作波放電電壓值，其中水柱長度與操作波放電電壓幾乎呈線性關(guān)系。

確定采用以下水柱長度為實(shí)際作業(yè)距離：

110kV水柱長度不小于1.5m，且所用水其水電阻率≮3000Ω/cm；

220kV水柱長度不小于2.1m，且所用水其水電阻率≮3000Ω/cm。

（二）水柱的泄漏電流特性

水柱的泄漏電流與施加的工頻電壓幾乎呈線性關(guān)系，在一定的電壓下水柱的泄漏電流隨著水柱長度的增加而減小；隨著水槍噴口直徑的增大而增大；而水電阻率的變化對泄漏電流影響較小，這是因?yàn)榫哂休^高壓力的水柱中有很多空氣間隙，它成為限制泄漏電流的主要因素。實(shí)際使用的沖洗槍所采用槍嘴口徑為1.5mm—2.0mm。

（三）小水沖洗線路絕緣子的優(yōu)點(diǎn)

輸電線路帶電小水沖洗線路絕緣子采用科學(xué)合理的沖洗方法。之前電力員工清洗高壓線，需要整條供電線路停電24小時(shí)，再由人工手持清潔布等工具進(jìn)行清洗。不僅給正常供電帶來影響，還缺乏安全性。而這種沖洗方法采用單支沖洗水槍進(jìn)行小水沖洗，此沖洗方法與目前國內(nèi)其他公司采用的大水沖大不相同，既保證了人身及被沖洗設(shè)備的安全，同時(shí)又可以保證相鄰設(shè)備不被濺閃，還不會(huì)留下死區(qū)死角。使輸電線路帶電水沖洗的優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮和利用，在節(jié)約能源的同時(shí)減少污閃事故的發(fā)生，保證電網(wǎng)的安全可靠。

在沖洗前期，為了保障作業(yè)人員的安全，對沖洗水進(jìn)行了特殊處理，沖洗水經(jīng)過處理，水電阻率由1kΩ/cm，提升到800kΩ/cm左右，這樣一來，水就不會(huì)再導(dǎo)電了。

五、總結(jié)

輸電線路帶電小水沖洗線路絕緣子作為一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)的防污閃措施，能夠在設(shè)備運(yùn)行中進(jìn)行清洗一次設(shè)備瓷質(zhì)上的污穢。這樣就能保證設(shè)備長期運(yùn)行，避免了設(shè)備到了積污期必須采用停電進(jìn)行清掃，或者設(shè)備無法停電在惡劣的環(huán)境造成污閃事故。為此我們必須推廣這項(xiàng)安全經(jīng)濟(jì)的防污措施。

帶電沖洗作為電力系統(tǒng)中一種有效防污閃措施，小水槍沖洗線路絕緣子技術(shù)在線路防污閃技術(shù)的應(yīng)用，為線路狀態(tài)防污提高了有力的技術(shù)支持，能夠在不停電的情況對線路絕緣子進(jìn)行清洗工作，提高線路絕緣子的表面電阻，提高設(shè)備的防污閃能力，保證線路正常的運(yùn)行，保證供電可靠性，為溫州電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了積極的作用。

自2011年我局開展浙江省內(nèi)第一次輸電線路帶電水沖洗絕緣子作業(yè)，時(shí)至今日，我局的高壓輸電線路帶電作業(yè)水平得到了顯著提高，并推廣至其他管轄區(qū)域，極大地推動(dòng)省內(nèi)電力系統(tǒng)開展帶電水沖洗作業(yè)工作，使我市電力作業(yè)水平邁入先進(jìn)行列，開創(chuàng)出新的局面。

我們將繼續(xù)保持先進(jìn)理念，努力超越，追求卓越，積極開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)，新方法，實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)，助推電力穩(wěn)定發(fā)展！

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[作者簡介]葉清泉，男，本科，工程碩士，國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司檢修公司輸電運(yùn)檢工區(qū)主任，從事高壓輸電線路運(yùn)行檢修管理及導(dǎo)向性工作；劉善聰，男，葛洲壩水電工程學(xué)院輸電線路專業(yè)大專畢業(yè)，浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（函授），國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司檢修公司輸電運(yùn)檢工區(qū)帶電作業(yè)班班長，從事高壓輸電線路運(yùn)行檢修工作16年，高壓輸電線路帶電作業(yè)8年。