操亮

（國網(wǎng)青海省電力公司檢修公司 青海西寧 810021）

青海海西鹽湖地區(qū)輸電線路污閃故障分析及對(duì)策研究

操亮

（國網(wǎng)青海省電力公司檢修公司 青海西寧 810021）

鹽湖地區(qū)特殊的環(huán)境，對(duì)輸電線路防污閃工作提出了更高的要求，嚴(yán)重影響輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文針對(duì)一起鹽湖地區(qū)輸電線路的典型污閃故障進(jìn)行了全面分析，提出了具體防范措施。

輸電線路；鹽湖地區(qū)；防污閃

2014年03月21日04時(shí)28分～07時(shí)43分，750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線各發(fā)生6次污閃故障，導(dǎo)致天中直流被迫停運(yùn)，影響重大。檢查發(fā)現(xiàn)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(zhì)絕緣子表面、均壓環(huán)有明顯的放電燒傷現(xiàn)象，線路巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)多基塔絕緣子串出現(xiàn)沿面嚴(yán)重爬電現(xiàn)象。

1 故障原因分析

1.1 設(shè)備狀況750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線于2013年6月25日投運(yùn)，至2014年3月21日故障發(fā)生前，剛剛經(jīng)歷一個(gè)積污周期，期間未清掃，未發(fā)生過污閃故障。故障區(qū)段位于鹽湖中心地區(qū)，設(shè)計(jì)污穢等級(jí)按e級(jí)上限配置。耐張塔使用的絕緣子型號(hào)為U420B/205普通盤式瓷質(zhì)絕緣子，呈雙串配置，每串62片，絕緣子串長12710mm，統(tǒng)一爬電比距為78.75mm/kV。兩條線路并列走向、相隔約50m。

1.2 運(yùn)行環(huán)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(huán)境下，鹽粉末隨風(fēng)極易上揚(yáng)，附著在絕緣子表面，且由于冬季積污期持續(xù)無降雨，粘附在絕緣子表面鹽較多。

（2）故障塔周邊工業(yè)污染嚴(yán)重，加劇絕緣子積污。750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線在該區(qū)域?yàn)槟媳弊呦颍}湖地區(qū)常年以西北風(fēng)為主。而在線路上風(fēng)側(cè)2.5～3.0km區(qū)域內(nèi)是柴達(dá)木木循環(huán)經(jīng)濟(jì)園，園區(qū)內(nèi)多家重污染企業(yè)每日排放的大量污染性氣體及導(dǎo)電率高的金屬粉塵等污穢物在風(fēng)力作用下向線路方向擴(kuò)散，極易吸附于線路絕緣子上，造成絕緣子表面積污進(jìn)一步加重。

（3）絕緣子型式為標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)。

因此，經(jīng)過近9個(gè)月的運(yùn)行，歷經(jīng)一個(gè)冬季積污期，故障塔周邊運(yùn)行環(huán)境惡劣，造成絕緣子表面積污嚴(yán)重，等值鹽密值極高（現(xiàn)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(dá)到1.005mg/cm2、0.973mg/cm2）。

1.3 氣候條件分析

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

（2）根據(jù)格爾木氣象臺(tái)資料，在故障發(fā)生前期，降溫導(dǎo)致鹽湖地區(qū)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(duì)比懸垂串未發(fā)生污閃的情況，因懸垂串復(fù)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(fā)生污閃故障和嚴(yán)重放電的原因。

1.4 絕緣配置和現(xiàn)場污穢度分析

（1）絕緣配置與實(shí)際污穢等級(jí)的校核結(jié)果

750kV柴魚Ⅰ、Ⅱ線投運(yùn)至今不足一年，還未開展絕緣配置與實(shí)際污穢等級(jí)的校核工作，目前無該線路歷史等值鹽密。該地區(qū)其它電壓等級(jí)的歷史等值鹽密有兩個(gè)：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(yùn)行多年的10kV帶電線路70kN標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)絕緣子等值鹽密值約為0.8mg/cm2，超過標(biāo)準(zhǔn)中的0.35mg/cm2的e級(jí)污區(qū)上限。

（2）故障段鹽湖水含鹽度初步分析

故障發(fā)生后，現(xiàn)場收集了線路小號(hào)側(cè)（南）#78-#118塔沿線鹽池的水樣并進(jìn)行了含鹽度分析。經(jīng)過電導(dǎo)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(jié)論

①初步認(rèn)為，在鹽池這種特殊環(huán)境下，現(xiàn)場年度等值鹽密為0.6mg/cm2（對(duì)應(yīng)耐張串年度等值鹽密0.45mg/cm2），超e級(jí)污區(qū)上限。

②鹽池水中離子有效系數(shù)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(shí)，可以認(rèn)為62片的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)（單片污閃電壓減去3倍標(biāo)偏），基于年度清掃時(shí)，故障段420kN標(biāo)準(zhǔn)型絕緣子所需片數(shù)為79片。如考慮飽和積污（不清掃條件），絕緣子片數(shù)應(yīng)更多。因此當(dāng)前線路絕緣配置不滿足鹽湖地區(qū)特殊運(yùn)行環(huán)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(qū)域，設(shè)計(jì)人員對(duì)內(nèi)陸鹽湖地區(qū)絕緣子積污機(jī)理、規(guī)律缺乏深刻認(rèn)識(shí)，沒有充分估計(jì)到鹽湖核心區(qū)的嚴(yán)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(yùn)維單位對(duì)線路走廊內(nèi)的污染源缺乏有效管控，造成線路周邊多家高污染企業(yè)排放的污染物和廢氣在風(fēng)力的作用下擴(kuò)散至線路區(qū)段，對(duì)線路的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。

3 防污閃對(duì)策

（1）開展線路防污閃專項(xiàng)治理。將位于鹽湖中心區(qū)段內(nèi)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(qiáng)線路運(yùn)維管理。①在每年12月底至次年3月污閃高發(fā)季節(jié)，加強(qiáng)線路特殊巡視，按照每周一次的周期開展線路夜巡，及時(shí)發(fā)現(xiàn)放電、拉弧現(xiàn)象，若遇雨、雪、沙塵暴等惡劣天氣，立即安排特殊巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；②增加鹽湖地區(qū)桿塔模擬串的數(shù)量，縮短模擬串鹽、灰密取樣周期，嚴(yán)格按周期開展鹽、灰密取樣和檢測工作，隨時(shí)掌握鹽湖地區(qū)絕緣子污穢變化情況。

（3）積極開展鹽湖地區(qū)輸電線路外絕緣配置校核。對(duì)鹽湖地區(qū)35～750kV輸電線路走廊周邊污源、污濕特性進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查分析，積累大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，掌握鹽湖地區(qū)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(fù)合絕緣子電氣、機(jī)械性能檢測。對(duì)重點(diǎn)關(guān)注鹽湖地區(qū)復(fù)合絕緣子性能指標(biāo)變化，發(fā)現(xiàn)有不符合運(yùn)行要求的直線塔復(fù)合絕緣子，及時(shí)進(jìn)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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