《污闪事故及预防》PPT课件.ppt

第六节 污闪事故及预防,一、污闪现象 二、绝缘子积污特性 三、污闪过程 四、防止发生污闪事故措施,输电线路绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行。但沉积在绝缘子表面上的固体、液体和气体污秽颗粒与雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的作用，将使绝缘子的电气强度大大降低，从而使得输电线路不仅可能在过电压的作用下发生闪络，更频繁的是在长期运行电压下发生污秽闪络，造成停电事故。据统计，由于污秽而引起的绝缘闪络事故次数目前在电网事故次数总数中已占第二位，仅次于雷害事故，而污闪事故造成的损失大约是雷害事故的10倍,一、污闪现象,污闪：指线路绝缘子表面积污，在受潮或爬电比距不足的情况下，在正常运行电压下发生的闪络放电现象。,沿外绝缘表面放电的距离称为泄漏距离,也称爬电距离,简称爬距。,爬电比距（泄漏比距）： 电力设备外绝缘的爬电距离与设备最高电压之比。,2001年2月22日凌晨,辽宁大部分地区遭受几十年未见的浓雾天气,造成辽宁电网建国以来最严重的1次大面积污闪停电事故,事故波及沈阳、鞍山、营口、辽阳、抚顺、铁岭和阜新等地区。220线路跳闸151条次,跳闸线路44条,并造成12座220变电所全停； 2002-01-1415，湖南省常德、湘潭地区220，500 kV线路连续发生污闪跳闸事故，,1990.2华北电网大面积污闪，500kV全部污闪，损失电量1200万度，损失6000多万元； 1992春四川电网大面积污闪 1996冬华东华中及其他地区电网大面积污闪 1999.3华北山东及其他地区电网大面积污 2001.2东北、华北、河南等地电网大面积污闪,污闪事故,污闪事故发生原因,环境污秽严重而且变化较快，绝缘子绝缘配置、选型不当，未能适应污秽的发展，导致一旦出现不利气象条件就发生大面积污闪跳闸事故； 运行中零值瓷绝缘子在污闪发生时多次掉线，扩大了污闪事故； 电网结构不合理，发生污闪跳闸时引发大面积停电。,二、绝缘子积污特性,1、污秽的种类,第一类自然型污秽：该类污秽主要来自于海洋、沼泽和土壤等自然环境。在防污闪工作中常遇到的有：农田尘土污秽、盐碱污秽、沿海海水（雾）污秽、鸟粪污秽等。,第二类工业型污秽： 在工业生产过程中由烟囱排出的气相、液相和固相污秽物质。它主要分布在工业城市及近郊和工业集中的地区，包括化工厂、冶炼厂及火电厂的排烟，水泥厂、煤矿及矿场的粉尘，循环水冷却塔或喷水池的酸化水雾等。,2.绝缘子表面污秽物的化学分析,绝缘子表面污秽物水溶液中，可溶盐的主要阳离子为：Ca2+、NH4+、Zn2+、Na+、Mg2+，还有K+等，主要阴离子为：SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-、还有F-等。其中以Ca2+和SO42-离子含量最大，约占总阳离子和总阴离子的5080。,污秽物水溶液中各种阴阳离子经配合，污秽物中硫酸钙和一价盐占全部盐类比重的分散性较大。一般硫酸钙大约占全部盐类的30%70%，平均占50%左右，而一价盐大约占全部盐类的10%30%，其他盐类占25%左右。,污秽中不溶于水的成份：按其吸水性能大小可分为三类：吸水性强的有高岭土、伊利石、石膏；吸水性次之的有方解石、白云石；吸水性差的有石英、长石、赤铁矿和不定形碳。,绝缘子表面的污秽包含溶性成分和不溶性成分，其中可溶性成分的含量用盐密(等值盐密度ESDD)表示，灰密(非可溶沉淀物密度NSDD)是指附着绝缘子表面不能溶解于水的物质除以表面积的结果，用于定量表示绝缘子表面非可溶残渣含量。,3.绝缘子串中污秽分布规律,污秽在绝缘子表面沉积：取决于污秽物向绝缘子表面运动时的受力状况。包括:重力、风力、电场力等。,污秽分布规律：统计资料表明对于输电线路用悬式绝缘子串，每片绝缘子自然积污程度是随机的。但每串中盐密最高值以靠近导线的那片绝缘子的出现频率为最高。复合绝缘子靠近高压端和接地端的2个单元伞裙盐密值略高。靠近高压端的单元盐密值为最高值。中间单元盐密值略低，呈现不规则的锯齿状。,4.影响绝缘子积污因素,气象条件影响：取决于风、雨、雾等天气对污秽物运动和沉积规律影响上。,电压种类的影响：直流电压下绝缘子表面的积污量要高于交流电压下的绝缘子。,绝缘子型式对积污特性的影响：绝缘子下表面有棱将形成涡流区，易于积污，而表面光滑，边缘呈开放形有利于减少积污。经验表明，普通型绝缘子下表面有棱，积污严重，耐污水平低， 双层伞防污型绝缘子边缘呈开放形，上下表面光滑无棱，积污量小，耐污水平高， 防污效果好。,绝缘子串的安装型式对积污影响：悬垂串绝缘子串的积污最严重。水平串绝缘子上、下表面均能被雨水冲刷，其自洁性最好。V形串绝缘子的受污程度介于悬垂串和水平串之间。,绝缘子直径的影响：随着设备平均直径的增加，其表面污秽度相应减小。,电压等级的影响：电压等级越高，积污越严重，盐密量越大。,季节气候的影响：绝缘子积污一般从每年9月开始，到雨季来临之前最大，以后因雨水冲刷盐密下降，到秋季气候干燥时重新开始。,三、污闪过程,绝缘子表面的积污,绝缘子表面污秽层的潮湿,形成干燥带和局部放电产生,局部放电发展导致闪络,绝缘子表面的积污,污秽的输送与沉积：风力、重力、电场力三者将污秽颗粒带到绝缘子表面，并沉积下来。三者对不同颗粒污秽的输送与沉积作用不同。这三者的差别决定了带电与否对积污的影响，决定了交流/直流积污的差别。 绝缘子外形与材质：影响空气动力学性能，影响污秽颗粒的沉积，影响自清洗,受潮,有时虽然防污闪工作不到家，但没有充分湿润的气象条件，没有污闪事故。 有时防污闪工作花了大功夫，但面临连续恶劣的气象条件，还是闪了，很不走运！,干燥的污秽是不导电的，受潮是污闪的必要条件。然而大量降水有利于自清洗，因此污秽的充分湿润又不流失是污闪的最有利条件,形成干燥带和局部放电产生,由于绝缘子表面各部位的电流密度不同，结果在电流密度大的部位形成干燥带，干燥带的形成促使绝缘子表面的电压分布更不均匀，干燥带承受较高的电压。当电场强度足够大时，将产生辉光放电，继而产生局部电弧。,局部放电发展导致闪络,当局部电弧不断发生和发展，达到或超过临界状态时，电弧就贯穿两极，产生闪络。,四、防止污闪事故发生措施,防污闪应从污闪产生四方面着手,1.防污闪分析,充分利用绝缘子的自清洁能力，开放伞形少积污，但要有必要的爬距。 清洗：人工清扫、带电水冲洗,积污,受潮：憎水性表面慢受潮。所以用硅油、硅脂、地蜡；RTV涂料、硅橡胶合成绝缘子等，关键是憎水性迁移。,局部闪络：采用半导体釉绝缘子。,半导体釉是在瓷釉中加入某种物质(如氧化锡等),使瓷釉绝缘电阻降低，处于绝缘体和导体之间。,优点：在运行中因通过电流而发热，使表面始终保持干燥，同时使表面电压分布较均匀，从而能保持较高的闪络电压。 缺点：性能不稳定、适应寿命、电能损失,加大爬距必须兼顾伞形。否则容易飘电弧，爬距不能充分利用，甚至得不偿失。 细绝缘子污闪电压高。等效直径越小，同样污秽度下污闪电压越高。大套管、套筒污闪电压最低。 直流下污闪电压最低。电弧不熄灭，飘弧较严重。,闪络：,2.防止污闪事故发生措施,划分线路污秽等级,目的：核实绝缘子爬电比距能否满足防污闪要 求，以便有针对性制定防污措施。,等值附盐密度简称等值盐密，其含义是把绝缘子表面的导电污物密度转化等值为单位面积上含有多少毫克的盐(NaCl)。,方法：根据线路绝缘子等值附盐密度、周围环境、污源变化和运行经验，定期或不定期地进行修正。,测量等值盐密方法,等值盐密的测量方法是将待测瓷表面的污物用蒸馏水(或去离子水)全部清洗下来，采用电导率仪测其电导率，同时测量污液温度，然后换算到标准温度(200C)下的电导率值，再通过电导率和盐密的关系，计算出等值含盐量和等值盐密值。,盐密 = 盐量/被清洗绝缘子表面,清扫绝缘子,污区线路，临近工厂的杆塔绝缘子积污较为严重，每年坚持在冬季对线路绝缘子进行停电清抹，做到逢停必抹，把线路污闪事件消除在萌芽状态。 结合盐密指导清扫，能有效利用外绝缘的抗污能力。 清扫方法：停电清扫和带电清洗。,定期测试和及时更换不良绝缘子,增加绝缘子片数或更换防污绝缘子,采用憎水性材料（室温硫化硅橡胶RTV和PRTV）,RTV是一中无色透明液体，将其涂在绝缘子表面后通过空气及触媒的作用，涂层固化为橡胶似薄膜，比较牢固附着在绝缘子表面上。