蔣寧

國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司 四川成都 610041

污閃是什么？所謂污閃，其實是“污穢物”與“強烈放電”（即“閃”）的結(jié)合簡稱。具體來講就是指電氣設(shè)備表面通常都會覆蓋著一些污穢物，而這些污穢物一旦被暴露在潮濕的環(huán)境之中，那么這些污穢物之中的一些易溶于水的物質(zhì)就會在電力設(shè)備的絕緣層表面又形成一層導電膜[1]。這種導電膜的出現(xiàn)使得絕緣子在絕緣水平方面的能力大打折扣，最終導致它們在強電力場中出現(xiàn)強烈的放電現(xiàn)象。通常，在進行抗污閃的工作時，會采用如下方法：

（1）分別在春季、秋季進行停電清掃。

（2）使用硅油和硅脂等硅類材料。

（3）對外絕緣的爬電比距進行適當調(diào)節(jié)。

（4）使用RTV抗污閃材料。

以上方法均可以對污閃現(xiàn)象進行一定的抵御。

1 事故的具體經(jīng)過

在摘要中筆者已經(jīng)粗略地介紹了事故的發(fā)生過程，接下來再將事故發(fā)生的詳細過程介紹一遍。

2015年12月1日這天，天下著小雨，間或伴有小雪，戶外溫度已經(jīng)降低到了-2℃。在下午5點25分時，220kV變電站中部分絕緣瓷瓶突然出現(xiàn)了閃絡(luò)放電現(xiàn)象。在約4個小時后，晚上9點31分，變電站的II型母線突然在C相避雷器上發(fā)生了擊穿。接著，變電站II型母線觸發(fā)了差動保護機制，這直接導致1號主變、II線和母聯(lián)開關(guān)出現(xiàn)跳閘。到了晚上10點27分時，變電站的母線出現(xiàn)差動保護動作，這使得2號主變、I線和啟備變相繼跳閘。最終，一系列的跳閘導致場內(nèi)供電中斷，同時，1、2號柴油發(fā)電機也相繼啟動，開始緊急供電。

2 避雷器是什么

避雷器本身是放電器的一種。但是其作用卻是用來對順著各條線路進入的雷電過電壓或操作過電壓進行限制的一種過電壓保護設(shè)備[2]。該放電器是和受到保護的電氣設(shè)備通過并聯(lián)的方式連接在一起的。一旦避雷器所接收到的電壓超過其放電的最大電壓，那么避雷器就會先進行放電，以對電壓幅值進行限制，從而做到對與其向并聯(lián)的電氣設(shè)備進行保護。目前，氧化鋅類無間隙避雷器的應用最為廣泛。

3 氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器最為關(guān)鍵的部件就是氧化鋅閥片（ZnO）。該閥片是以氧化鋅（ZnO）為主要組成材料，同時把多種類型的金屬氧化物（例如氧化鉍（Bi2O3）、氧化鈷（CoO）和氧化錳（MnO））以極微小的比例加入進去[3]。最后通過對材料進行成型燒結(jié)與表面處理等過程方能制成。

由于氧化鋅閥片采用了多種金屬氧化物作為制造的原材料，因此其在電力特性方面具有獨特優(yōu)勢，尤其是其具有較好的伏安特性（有小電流區(qū)域、非線性區(qū)域以及飽和區(qū)域）。

其中，小電流區(qū)域是指：

電流＜1mA的區(qū)域為小電流區(qū)域I。在該區(qū)域中，其非線性系數(shù)α較大，大約在0.1-0.2附近波動。在該區(qū)域中，電壓增加，電流變化微弱。

非線性區(qū)域是指：

電流介于1mA和3kA之間，該范圍是非線性區(qū)域II。在該區(qū)域中，電壓的小幅度增加將會導致電流的快速大幅度增加。

飽和區(qū)域是指；

電流＞3kA，通常在電流進入飽和區(qū)域III之后，電流的增長速度反而在電壓增加時慢速增長了，不過這時候也可以看見伏安特性的曲線有上翹現(xiàn)象。

氧化鋅避雷器的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）保護性能優(yōu)越。沒有放電延遲，陡坡效應特性極強。

（2）沒有續(xù)流，負載輕量，抗重復動作能力較高。

（3）通過的電流容量大。

（4）耐污閃性能更好。

4 事故原因分析

4.1 分析方式一：故障錄波曲線

通過對故障錄波曲線進行調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)，避雷器在遭受擊穿之前，整個220kV電力系統(tǒng)未發(fā)生大幅度波動異?，F(xiàn)象。當時的母線相電壓的二次值是61V，合并計算進一次相電壓值是134kV。而在避雷器被擊穿的瞬間，故障相電壓迅速降低至9.865kV，同時，零序電壓出現(xiàn)升高現(xiàn)象，其最大故障相電流是5.659kV。在保護措施自動執(zhí)行之后，由于出現(xiàn)故障的母線已經(jīng)被切除且未出現(xiàn)故障的母線繼續(xù)運作的緣故，電壓的現(xiàn)實恢復至正常水平。

很明顯，避雷器在被擊穿之前，整個電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)大幅度的電壓和電流的波動。那么就只能是因為避雷器自身質(zhì)量存在問題。

4.2 分析方式二：避雷器的解體檢查分析

在對故障的避雷器進行分解檢查之后，筆者發(fā)現(xiàn)如下幾個問題：

（1）避雷器外層的污漬積攢現(xiàn)象較為嚴重。

（2）避雷器整體的密封狀態(tài)較好，并且內(nèi)部沒有修飾的跡象。

（3）避雷器的所有絕緣件均未發(fā)現(xiàn)有明顯的擊穿現(xiàn)象。

（4）在避雷器的電阻片局部區(qū)域，存在外圈閃絡(luò)現(xiàn)象的痕跡。不過，該區(qū)域從總體上來看依然是完好的，且熱崩壞環(huán)斷裂和破碎等現(xiàn)象均未發(fā)生[4]。

4.3 原因總結(jié)

（1）避雷器外部由于絕緣瓷瓶發(fā)生了污閃現(xiàn)象而造成整個避雷器的電位分布不均。

（2）避雷器的瓷套外部區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域的電阻片之間構(gòu)成了徑向電位差，這種電位差的產(chǎn)生和存在使得局部區(qū)域的電阻片所要擔負的電壓也出現(xiàn)增加。一旦電壓負荷值超出其本身負荷能力范圍，就會導致電阻片出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，并引發(fā)連鎖反應，使得避雷器泄露出的電流值急劇上升，最終使避雷器被擊穿。

看來，避雷器并沒有質(zhì)量上的問題。

5 如何進行預防

該段落所提及的預防措施和方法均是依據(jù)《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》的內(nèi)容提出的。廣大電力工作者在采用這些方法是，一定要將它們和電力工作現(xiàn)場情況相結(jié)合才可以進行預防措施的部署。

5.1 提高避雷器的防污閃能力

要把已有的、正在運轉(zhuǎn)之中的220kV避雷器全部替換為防范等級是IV級別的防污閃型避雷器，同時還要將RTV防水涂層以及防污閃傘裙都噴涂和粘貼在這些避雷器的外部瓷套上，以使避雷器的防污閃能力得到進一步加強。

5.2 絕緣瓷瓶的防范措施

要將RTV防水涂層噴涂到整個220kV變電站的所有絕緣瓷瓶之上，以提升變電站的總體抗污閃性能。

5.3 整理周邊環(huán)境

派遣專門的保潔人員來對220kV變電站周邊的環(huán)境進行清理，重點清理垃圾，以防止在出現(xiàn)大風時揚塵進入變電站的情況出現(xiàn)，從而保證絕緣瓷瓶表面不受到污染。

5.4 定期進行測定和檢查

一定要定期地針對220kV變電站的所有絕緣瓷瓶進行等值鹽密實驗，通過這一試驗來對絕緣瓷瓶的受污染程度進行確定，從而有針對性地加大絕緣瓷瓶的清掃和檢查力度[5]。如有必要，甚至可以進行帶電水的沖洗工作，以保障絕緣瓷瓶的清潔。

5.5 做好監(jiān)測

這里還要定期地對避雷器進行泄露電流的檢測實驗，以了解并掌握避雷器的實際狀態(tài)。此外，在進行設(shè)備運行工作時，一定要做好220kV變電站出現(xiàn)大規(guī)模污閃現(xiàn)象的心理準備，要定時對備用設(shè)備展開檢查工作，以保證設(shè)備齊全完好。只有這樣，才能夠在污閃事故發(fā)生時做到臨危不懼，從容應對。

6 結(jié)語

這一次的全站停電事故，相信已經(jīng)為廣大的電力工作者們敲響了警鐘。這一時間展現(xiàn)了污閃現(xiàn)象發(fā)生的恐怖之處，展現(xiàn)出了其對于完好電力設(shè)備的巨大的破壞力。由于自然環(huán)境的不斷變化，極端天氣的發(fā)生次數(shù)不斷增加，因此，必須將設(shè)備的抗污閃水平提升到更高的層面上去，同時還要做到逢“停”必“檢”、逢“檢”必“修”和逢“修”必“好”三大標準，只有這樣，才能夠保證場內(nèi)外供電系統(tǒng)的完整性、安全性和高效性，才能夠保證電力系統(tǒng)所帶來的巨大能量不會被浪費。