青海海西鹽湖地區輸電線路污閃故障分析及對策研究

操亮

（國網青海省電力公司檢修公司 青海西寧 810021）

青海海西鹽湖地區輸電線路污閃故障分析及對策研究

操亮

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鹽湖地區特殊的環境，對輸電線路防污閃工作提出了更高的要求，嚴重影響輸電線路安全穩定運行。本文針對一起鹽湖地區輸電線路的典型污閃故障進行了全面分析，提出了具體防范措施。

輸電線路；鹽湖地區；防污閃

2014年03月21日04時28分～07時43分，750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線各發生6次污閃故障，導致天中直流被迫停運，影響重大。檢查發現750kV柴魚Ⅰ線118#、柴魚Ⅱ線113#耐張塔三相12串絕緣子串多片瓷質絕緣子表面、均壓環有明顯的放電燒傷現象，線路巡視時發現多基塔絕緣子串出現沿面嚴重爬電現象。

1 故障原因分析

1.1 設備狀況750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線于2013年6月25日投運，至2014年3月21日故障發生前，剛剛經歷一個積污周期，期間未清掃，未發生過污閃故障。故障區段位于鹽湖中心地區，設計污穢等級按e級上限配置。耐張塔使用的絕緣子型號為U420B/205普通盤式瓷質絕緣子，呈雙串配置，每串62片，絕緣子串長12710mm，統一爬電比距為78.75mm/kV。兩條線路并列走向、相隔約50m。

1.2 運行環境分析

（1）故障塔位于青海格爾木察爾汗鹽湖的鹽田中央，鹽田中和附近場地上也堆放有大量的粗鹽。在這種環境下，鹽粉末隨風極易上揚，附著在絕緣子表面，且由于冬季積污期持續無降雨，粘附在絕緣子表面鹽較多。

（2）故障塔周邊工業污染嚴重，加劇絕緣子積污。750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線在該區域為南北走向，鹽湖地區常年以西北風為主。而在線路上風側2.5～3.0km區域內是柴達木木循環經濟園，園區內多家重污染企業每日排放的大量污染性氣體及導電率高的金屬粉塵等污穢物在風力作用下向線路方向擴散，極易吸附于線路絕緣子上，造成絕緣子表面積污進一步加重。

（3）絕緣子型式為標準型瓷絕緣子，帶有下表面帶有較深的棱，且絕緣子在耐張串上為水平布置，大量的污穢易沉積于棱內。

因此，經過近9個月的運行，歷經一個冬季積污期，故障塔周邊運行環境惡劣，造成絕緣子表面積污嚴重，等值鹽密值極高（現場測試表明柴魚Ⅰ、Ⅱ線故障塔絕緣子年度等值鹽密分別達到1.005mg/cm2、0.973mg/cm2）。

1.3 氣候條件分析

（1）青海海西地區干旱少雨，不能對絕緣子產生清洗作用。加之本地區高濃度鹽積污造成的絕緣子積污不易清潔，所以一個積污期的積污量十分大，從現場等值鹽密測試的和歷史等值鹽密測試結果來看，都印證了這一點。

（2）根據格爾木氣象臺資料，在故障發生前期，降溫導致鹽湖地區空氣濕度大，地面返潮，形成凝露。這種氣象條件使得絕緣子表面受潮、濕潤，從而具備了污閃的濕條件。對比懸垂串未發生污閃的情況，因懸垂串復合絕緣子表面具有較好的憎水性和憎水遷移性，不易造成絕緣子表面污層濕潤，也印證了耐張串發生污閃故障和嚴重放電的原因。

1.4 絕緣配置和現場污穢度分析

（1）絕緣配置與實際污穢等級的校核結果

750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線投運至今不足一年，還未開展絕緣配置與實際污穢等級的校核工作，目前無該線路歷史等值鹽密。該地區其它電壓等級的歷史等值鹽密有兩個：①110kV模擬串，XWP-70型絕緣子1.5年等值鹽密最小值為0.35mg/cm2，最大值為0.39mg/cm2。②運行多年的10kV帶電線路70kN標準型絕緣子最小等值鹽密為0.73mg/cm2。從歷史等值鹽密來看，折算至帶電標準絕緣子等值鹽密值約為0.8mg/cm2，超過標準中的0.35mg/cm2的e級污區上限。

（2）故障段鹽湖水含鹽度初步分析

故障發生后，現場收集了線路小號側（南）#78-#118塔沿線鹽池的水樣并進行了含鹽度分析。經過電導率測試，樣品的含鹽量為66.7～202.235g/L，一般來說，含鹽度超過35g/L的湖水為鹽湖，說明曬鹽場水中的鹽含量比一般鹽湖更高。

（3）絕緣子配置分析結論

①初步認為，在鹽池這種特殊環境下，現場年度等值鹽密為0.6mg/cm2（對應耐張串年度等值鹽密0.45mg/cm2），超e級污區上限。

②鹽池水中離子有效系數極高，接近為1，不利于防污閃。

③海拔3000m條件下，耐張串在年度0.45mg/cm2有效鹽密時，可以認為62片的標準瓷絕緣子配置正好為50%污閃電壓（800kV）臨界值。如考慮安全系數（單片污閃電壓減去3倍標偏），基于年度清掃時，故障段420kN標準型絕緣子所需片數為79片。如考慮飽和積污（不清掃條件），絕緣子片數應更多。因此當前線路絕緣配置不滿足鹽湖地區特殊運行環境的要求。

2 暴露的問題

（1）750kV柴魚Ⅰ線38#-189#、柴魚Ⅱ線71#-138#穿越青海格爾木察爾汗鹽湖的鹽田中央或周邊區域，設計人員對內陸鹽湖地區絕緣子積污機理、規律缺乏深刻認識，沒有充分估計到鹽湖核心區的嚴重積污程度。

（2）線路耐張塔絕緣子選型不合理。選用的絕緣子為鐘罩型普通絕緣子溝槽深、自潔性能差、清掃不便。

（3）運維單位對線路走廊內的污染源缺乏有效管控，造成線路周邊多家高污染企業排放的污染物和廢氣在風力的作用下擴散至線路區段，對線路的安全運行構成威脅。

3 防污閃對策

（1）開展線路防污閃專項治理。將位于鹽湖中心區段內的耐張塔普通瓷絕緣子更換為三傘防污型絕緣子并噴涂RTV防污閃涂料，提高線路防污閃能力。

（2）加強線路運維管理。①在每年12月底至次年3月污閃高發季節，加強線路特殊巡視，按照每周一次的周期開展線路夜巡，及時發現放電、拉弧現象，若遇雨、雪、沙塵暴等惡劣天氣，立即安排特殊巡視，發現問題及時處理；②增加鹽湖地區桿塔模擬串的數量，縮短模擬串鹽、灰密取樣周期，嚴格按周期開展鹽、灰密取樣和檢測工作，隨時掌握鹽湖地區絕緣子污穢變化情況。

（3）積極開展鹽湖地區輸電線路外絕緣配置校核。對鹽湖地區35～750kV輸電線路走廊周邊污源、污濕特性進行細致的調查分析，積累大量基礎數據，掌握鹽湖地區輸電線路絕緣子表面積污狀況，校核35～750kV輸電線路外絕緣配置水平。

（4）定期開展復合絕緣子電氣、機械性能檢測。對重點關注鹽湖地區復合絕緣子性能指標變化，發現有不符合運行要求的直線塔復合絕緣子，及時進行更換。

[1]陳祺，顏繁武.輸電線路的污閃及影響因素[J].黑龍江科技信息，2012（35）.

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