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采用絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)防止輸變電設(shè)備污閃事故
來源:貝智特網(wǎng)絡(luò)德標(biāo)機(jī)械 | 作者:db168cn | 發(fā)布時間: 2017-10-30 | 1804 次瀏覽 | 分享到:

  電力系統(tǒng)污閃事故時有發(fā)生,往往給電力公司和社會造成重大損失,防污閃的方法很多,如清掃、水沖洗、涂防污閃涂料等,成本都非常高。因此,如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,是長期以來人們探索的課題。針對這一問題本人(趙樹海)研究發(fā)明了“絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)”,利用自然風(fēng)力清掃絕緣子,成本低、效果好。

  “絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)”由風(fēng)力推動碗和絕緣環(huán)組成,其原理是利用然風(fēng)力使清掃環(huán)旋轉(zhuǎn),清掃絕緣子表面上的污垢,保持絕緣子清潔,防止電網(wǎng)污閃事故發(fā)生。

  絕緣子風(fēng)力清掃環(huán),適用變電站、線路各類支柱形、盤形、復(fù)合型絕緣子,使用后絕緣子上表面積污程度大大降低。經(jīng)國家絕緣子避雷器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(西安電瓷研究所)在盤型懸式絕緣子上進(jìn)行人工污穢閃絡(luò)對比試驗(yàn),結(jié)果表明:不套清掃環(huán)的絕緣子污閃電壓7.8kV,套上環(huán)清掃干凈以后污閃電壓為11.8kV,提高4.9kV,套上清掃環(huán)后,單片絕緣子提高污閃電壓50%以上。以110kV輸電線路每串7片絕緣子為例,平均每片承受工頻電壓約9 kV,未套環(huán)的絕緣子污閃電壓是7.8 kV,小于9 kV,會發(fā)生污閃;套有清掃環(huán)的絕緣子,上表面被清掃干凈,污閃電壓是11.8 kV,大于9 kV,這時如果空氣濕度達(dá)到100%也不會閃絡(luò),相當(dāng)于增加3片半絕緣子調(diào)爬。

  清掃環(huán)本身進(jìn)行人工污穢閃絡(luò)試驗(yàn),閃絡(luò)電壓為40.9kV,清掃環(huán)在盤型懸式絕緣子上承受電壓僅3kV,對絕緣子沒有影響。

  從運(yùn)行現(xiàn)場肉眼觀察,套清掃環(huán)的傘裙表面干凈,未套清掃環(huán)的傘裙表面積污嚴(yán)重。

  多年來,風(fēng)力清掃環(huán)在35kV-500kV電壓等級輸變電設(shè)備上運(yùn)行良好,所裝設(shè)備沒有發(fā)生過污閃。

  復(fù)合絕緣子也會發(fā)生污閃,污穢還會造成造成復(fù)合絕緣子電蝕,國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施規(guī)定:“對于嚴(yán)重污穢地區(qū)的復(fù)合絕緣子,應(yīng)進(jìn)行表面電蝕損檢查?!蔽鄯x造成復(fù)合絕緣子電蝕已成為電網(wǎng)的一大公害。

  風(fēng)力清掃環(huán)在復(fù)合絕緣子上使用如虎添翼。案例:有一條110kV輸電線路運(yùn)行在重污穢地區(qū),采用的是復(fù)合絕緣子,每年污閃、雷擊掉閘停電10多次、電蝕問題也比較嚴(yán)重、每年換下復(fù)合絕緣子十多支,采用風(fēng)力清掃環(huán)2年來,掉閘停電次數(shù)為0,電蝕問題消除,沒有換過1支絕緣子。復(fù)合絕緣子已經(jīng)到達(dá)抗污閃的技術(shù)頂峰,風(fēng)力清掃環(huán)又將這一頂峰提高了50%以上。

  對于耐張絕緣子,如果是雙傘型,清掃環(huán)可以裝在兩片傘之間,清掃效果也十分明顯。

  輸電線路遭雷擊頻繁,并不是雷電直接擊中導(dǎo)線,絕大次數(shù)是因?yàn)槲⑷醯睦纂姼袘?yīng)電壓疊加到了輸電線路導(dǎo)線上了,如果絕緣子污穢比較嚴(yán)重,承受不了疊加的感應(yīng)電壓會引發(fā)絕緣子閃絡(luò),因污穢嚴(yán)重閃絡(luò)引起工頻電弧建立,最終造成污穢閃絡(luò)掉閘,這種掉閘重合閘成功率低,其原因是:絕緣子表面的空氣被電弧燒灼,絕緣程度降低,加之絕緣子表面污穢被燒灼,部分污穢物和水氣化變?yōu)榻^緣程度低的氣體,閃絡(luò)通道形成,重合閘后承受不了工頻電壓被再次擊穿,造成重合復(fù)掉,變?yōu)檎嬲奈坶W停電事故(有人把這種事故稱為雷擊停電事故,其實(shí)不然),應(yīng)該稱為:雷電感應(yīng)污閃停電事故。下圖就是一次雷電感應(yīng)污閃停電事故圖片,閃絡(luò)通道沿污穢比較嚴(yán)重的迎風(fēng)面一側(cè)起弧。

  加裝風(fēng)力清掃環(huán),絕緣子上表面被清掃干凈,雷電感應(yīng)掉閘后重合閘就會成功,不會引起工頻電弧建立,極大限度地避免了雷電感應(yīng)停電事故。另外,加裝風(fēng)力清掃環(huán),絕緣子上表面被清掃干凈,絕緣程度高,絕大部分微弱的雷電感應(yīng)電壓疊加到導(dǎo)線上不會引發(fā)絕緣子閃絡(luò),從而雷電感應(yīng)掉閘次數(shù)會大大降低。

  絕緣子覆冰,冰柱橋接并不一定會放電閃絡(luò),如果絕緣子污穢嚴(yán)重,冰柱中含有污垢,絕緣強(qiáng)度降低,就會發(fā)生冰閃,另外,融冰時絕緣子污穢嚴(yán)重也會發(fā)生污閃。

  絕緣子安裝清掃環(huán)后,上表面比較干凈,融雪時形成的冰柱中,含鹽量降低,冰柱的絕緣程度高,比沒有裝清掃環(huán)的設(shè)備抗冰閃能力強(qiáng)。經(jīng)過10多年雨雪冰凍天氣的考驗(yàn),所裝設(shè)備沒有發(fā)生過冰閃事故。

  為了防止鳥糞落在絕緣子上,有些輸電線路在絕緣子串的最上端,加裝了一個大盤徑的絕緣子,雖然防止了鳥糞的污染,但也阻擋了雨水的自潔,抗污閃能力降低。

  下圖就是因?yàn)閺?fù)合絕緣子頂部自帶一個大盤,由于雨水被阻擋,復(fù)合絕緣子污閃,被迫在復(fù)合絕緣子頂部又加裝了一片玻璃絕緣子進(jìn)行調(diào)爬。

  這類復(fù)合絕緣子結(jié)合“風(fēng)力清掃環(huán)”一起使用,效果會更好。

  國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施規(guī)定:“清掃作為輔助性防污閃措施,可用于暫不滿足防污閃配置要求的輸變電設(shè)備及污染特殊嚴(yán)重區(qū)域(如硅橡膠類防污閃產(chǎn)品已不能有效適應(yīng)的粉塵特殊嚴(yán)重區(qū)域)的輸變電設(shè)備。重點(diǎn)關(guān)注自潔性能較差的絕緣子,出現(xiàn)快速積污、長期干旱導(dǎo)致絕緣子的現(xiàn)場污穢度可能達(dá)到或超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)采取必要的清掃措施?!比欢?,這項(xiàng)措施很難把握,“重點(diǎn)”在哪里?范圍有多大?“可能達(dá)到”誰說了算?清掃是要付出代價的,萬一污穢度達(dá)不到或不是重點(diǎn)范圍白清掃,損失巨大,遺漏的“重點(diǎn)”污穢度超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時可能已經(jīng)發(fā)生了污閃。對于這條措施,如果采用風(fēng)力清掃環(huán)可以節(jié)省大量人力物力,絕緣子污穢度永遠(yuǎn)不會超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(當(dāng)然“永遠(yuǎn)”是有條件的,應(yīng)該說在有風(fēng)的地方)。如果確實(shí)安排了清掃,下一次清掃何時安排,非常難決定。正確方案是:根據(jù)季節(jié)和負(fù)荷及早安排清掃,掃時順便把風(fēng)力清掃環(huán)安裝上,避免下次清掃,避免污穢度超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生污閃。

  對于噴涂RTV涂料的絕緣子,也可以加裝風(fēng)力清掃環(huán),好上加好。

  風(fēng)力清掃環(huán)安裝簡單、便捷、速度快、停電時間短、造價低。如果在建設(shè)施工現(xiàn)場加裝更加簡單。目前,正在倡導(dǎo)、推廣“風(fēng)力自潔型絕緣子”,絕緣子出廠時就附帶有風(fēng)力清掃環(huán),歡迎有興趣的朋友一起來探討、研究。

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