電力系統(tǒng)污穢與覆冰絕緣2ppt課件

1、輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SKL-PES第第2章章 污穢堆積與表征污穢堆積與表征 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速開展，大氣環(huán)境不斷惡化、降水酸化日趨嚴(yán)重，使電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件日益嚴(yán)峻。大氣環(huán)境的污染主要來自于廢氣的排放，主要有： 貧困污染，包括低效熄滅，森林破壞等呵斥的空氣污染； 現(xiàn)代化污染，即工廠、汽車大量運(yùn)用礦物燃料排放的SO2、NOx、鉛、臭氧的污染和對地域酸化的影響； 溫室氣體的排放，尤其是CO2排放引起的全球氣候變暖。1SKL-PES輸配電裝

2、備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大氣主要是由多種氣體混合組成。假設(shè)大氣中不含水汽、液體和固體雜質(zhì)，那么空氣是干凈的，對絕緣子外絕緣特性沒有影響，這種情況下的混合氣體稱為干潔空氣。但普通來說，大氣中除了干潔空氣以外，其中還包含著懸浮著的固體雜質(zhì)和液體微粒，這就是污染的空氣。所謂空氣污染是指分散在空氣中的有害氣體和顆粒物質(zhì)累積到超越空氣自凈化過程所能降低的程度，在一定的繼續(xù)時(shí)間內(nèi)有害于生物和非生物的景象?？諝庵械奈鄯x物不僅包括工農(nóng)業(yè)消費(fèi)排放的污染物質(zhì)，還有海水氣濺揚(yáng)入大氣后而被蒸發(fā)的鹽粒，被風(fēng)吹起的土壤微粒等。污穢物的分布隨時(shí)間、地域和天氣條件而變化。對

3、于空氣中的污染物，城市多于鄉(xiāng)村，冬季和春季多于夏季。這些污穢物的堆積，對高壓、超高壓和特高壓輸電線路的外絕緣呵斥嚴(yán)重危害。 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸及自然生態(tài)環(huán)境等在空氣中產(chǎn)生大量的氣相、液相和固體污穢物質(zhì)。不同地域空氣的污染有著不同的特點(diǎn)。絕緣子外表的污穢堆積與污染性質(zhì)、氣候氣候條件、地形、地貌以及絕緣子本身的外型構(gòu)造等多種要素有關(guān)。1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(1) (1) 污源性質(zhì)和距污源的間隔污源性質(zhì)和距污源的間隔絕緣子

4、外表的積污過程取決于污面的要素： 使塵埃微粒至絕緣子外表的力，如風(fēng)力、重力和電場力，其中風(fēng)力最重要； 污穢微粒與絕緣子外表的粘附力以及微粒之間的粘聚力。普通情況下，污穢微粒與(瓷、玻璃、復(fù)合)絕緣子外表的粘附力小于微粒之間的粘聚力。干凈絕緣子外表開場時(shí)污穢積聚較慢，后來逐漸加快。影響污穢堆積量最重要的要素是絕緣子安裝地點(diǎn)距污源的間隔。( (一一) ) 絕緣子積污的影響要素絕緣子積污的影響要素1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圖圖 普通鹽污條件下普通鹽污條件下XP-70XP-70型盤形懸式絕緣子等值附鹽密度與距海型盤形懸式絕緣子等

5、值附鹽密度與距海岸間隔的關(guān)系岸間隔的關(guān)系 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圖圖 在工業(yè)污穢區(qū)不同地點(diǎn)測得的在工業(yè)污穢區(qū)不同地點(diǎn)測得的XP-70XP-70型盤形懸式絕緣子等值附型盤形懸式絕緣子等值附鹽密度與距污源間隔的關(guān)系鹽密度與距污源間隔的關(guān)系 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(2) (2) 空氣污染程度與鹽密的關(guān)系空氣污染程度與鹽密的關(guān)系由于大氣中的SO2(及轉(zhuǎn)化后的硫酸鹽)是絕緣子外表可溶鹽的主要污染物，因此以SO2為主要污染參數(shù)，TSP(總懸浮粒子)、N

6、Ox為普通污染參數(shù)。描畫電網(wǎng)污區(qū)污穢特征的大氣質(zhì)量參數(shù)Q定義為：TSPTSPNONOSOSOSOSOxx222231BMBMBMBMQ式中：M為污染物實(shí)測濃度；B為評(píng)價(jià)規(guī)范，各污染評(píng)價(jià)規(guī)范取相應(yīng)年日平均值，即SO2為0.06mg/m3，NOx為0.05mg/m3，TSP為0.3mg/m3。1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在遠(yuǎn)離工業(yè)污染區(qū)的鹽堿地域和沿海岸區(qū)域，為突出風(fēng)力揚(yáng)塵或海鹽粒子的污染，描畫電網(wǎng)污區(qū)污穢特征的大氣質(zhì)量參數(shù)Q定義為：根據(jù)全國各地大量“鹽密大氣質(zhì)量參數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可得絕緣子外表的等值鹽密ESDD(mg/cm2)

7、與大氣質(zhì)量參數(shù)的關(guān)系為： TSPTSPNONOSOSO231xx22BMBMBMQQS0806. 0015. 0ESDD1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(3) (3) 空氣濕度與水分的凝結(jié)空氣濕度與水分的凝結(jié) 只需在極不利的氣候條件下，污穢才會(huì)對絕緣子的電氣強(qiáng)度呵斥危害。大氣從海洋、湖泊、河流以及潮濕土壤的蒸發(fā)中所獲得的水分因本身的分子分散和氣流的傳送而分布于大氣之中。 在一定條件下，水汽發(fā)生凝結(jié)而產(chǎn)生霧、露、霜、毛毛雨、雪、冰等是對污穢絕緣子極為不利的氣候條件。 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配

8、電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室( (二二) ) 絕緣子積污的分類絕緣子積污的分類 按照污源特征可將絕緣子的污穢分為：工業(yè)型污穢工業(yè)污穢詳細(xì)包括化工廠、冶煉廠及火電廠的排煙，水泥廠、煤礦和煤場的粉塵，循環(huán)水、冷水塔和噴水池的水霧等。工業(yè)型污穢按照產(chǎn)生源的類型可以分為工業(yè)型污穢又可分為化工污穢、水泥污穢、冶金污穢、煤煙污穢等。自然型污穢 自然污穢是在自然條件下所產(chǎn)生的污穢，包括塵土污穢、鹽堿污穢和海水鹽霧污穢等類型，以及鳥糞污穢和絕緣子覆冰積雪等。鳥糞污穢那么是一種特別的自然污穢方式。絕緣子覆冰積雪也是一種特殊方式的自然污穢。1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電

9、裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工業(yè)型污穢是在工業(yè)消費(fèi)過程中排出的煙塵廢物從而在絕緣子上產(chǎn)生的污染物質(zhì)，大多數(shù)那么是由工廠煙囪排出的氣相、液相和固相污物，工業(yè)性大氣污染物的種類很多，根據(jù)其存在的形狀可以分為氣溶膠形狀污染物和氣體形狀污染物兩大類。氣溶膠指沉降速度可以忽略的固體粒子、液體粒子或固體和液體粒子在氣體介質(zhì)中的懸浮體，包括粉塵、煙、飛灰、黑煙等固體微粒和其它液體微粒。在工程中，往往將上述固體污塵微粒統(tǒng)稱為粉塵或煙塵。 假設(shè)大氣污染物是從污源直接排出的原始物質(zhì)，那么稱為一次污染物。假設(shè)是由一次污染物與大氣中原有成分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學(xué)或光化學(xué)反響而生成的新污染物那么稱為

10、二次污染物，如硫酸煙霧和光化學(xué)煙霧等。 氣體形狀污物極多，對于電力系統(tǒng)的外絕緣來說，主要是以二氧化硫?yàn)橹鞯暮蚧衔铩⒁匝跞A氮和二氧化氮為主的含氮化合物、碳的氧化物、碳?xì)浠衔锖望u素化合物等五種。(1) (1) 工業(yè)型污穢工業(yè)型污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室附表附表 氣體形狀的大氣污染物種類氣體形狀的大氣污染物種類污染物污染物一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物含硫化合物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4(M代表金屬粒代表金屬粒子，下同子，下同)碳的化合物碳的化合物CO、CO2/含氮化合物含氮化合物

11、NO、NH3NO2、HNO3、MNO3碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔顲mHn醛、酮、過氧乙酰基硝酸脂醛、酮、過氧乙?；跛嶂u素化合物鹵素化合物HF、HCl/1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室由開采化工原料和制造化工(原料)產(chǎn)品的工礦企業(yè)在消費(fèi)過程中或由煙囪排出的廢氣、臟物以及化工原料粉塵堆積在絕緣子外表上而構(gòu)成的?；の鄯x的主要成分是各種酸、堿、鹽類。不論其成分如何復(fù)雜，各種化工污穢中都含有能導(dǎo)電的電解質(zhì)。由于電解質(zhì)在潮濕污層中溶解后使絕緣子污穢層的導(dǎo)電才干急劇增大，因此容易引起閃絡(luò)事故。 (a) 化工污穢1SKL-PES輸配電裝備及系

12、統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室水泥是重要的建筑資料，全國各地的樓房建立、公路、鐵路、橋梁等的建立運(yùn)用大量的水泥。水泥的主要成分是硅酸鈣 (3CaOSiO22CaOSiO2) 和鋁酸鈣 (3CaOAl2O3)、鋁鐵酸鈣(4CaOAl2O3Fe2O3)，即水泥中含有的主要成分為CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3等。水泥消費(fèi)過程是以處置粉狀物料為主的工藝流程，如破碎、粉磨、運(yùn)輸和包裝等，因此產(chǎn)生大量粉塵。水泥雖是一種較難溶解的弱電解質(zhì)，但易于吸潮，構(gòu)成硬垢結(jié)殼，不易清掃，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)較困難。在消費(fèi)、運(yùn)輸和建筑工地上揚(yáng)起的水泥粉塵降落在運(yùn)轉(zhuǎn)中的絕緣子外表上，因

13、雨水沖洗效果小，清掃又非常困難，附著于絕緣子外表的堆積量將與日俱增，每年總量可達(dá)40 mg/ cm2，往往是上外表少，下外表多。水泥污穢假設(shè)兼有其它強(qiáng)電解質(zhì)污穢時(shí)，由于水泥粉塵的保水作用，使強(qiáng)電解質(zhì)充分溶解，導(dǎo)電率大大添加，絕緣子的污閃電壓大為降低，因此水泥污穢呵斥的危害極大。 (b) 水泥污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室冶金類污穢的種類繁多，主要是煉鋼廠、煉鋁廠及其它有色金屬冶煉廠在消費(fèi)過程中排出的污穢物，包括SO2等有害氣體及各種金屬粉塵。鋼鐵廠的金屬粉塵與氣相污物SO2起化學(xué)反響可生成Fe2(SO4)3，與冷水塔或噴

14、水池產(chǎn)生的水霧混合后，污物中的亞硫酸根和金屬氧化物大量添加，進(jìn)一步惡化了絕緣子的污染程度。煉鋁廠附近空氣中含有大量的鋁礬土、二氧化硅、氟化物和含碳物質(zhì)等強(qiáng)電解質(zhì)，危害性很大。冶金型污穢普通都屬于強(qiáng)電解質(zhì)，對電力系統(tǒng)的外絕緣有嚴(yán)重要挾。(c) 冶金污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室煤碳直接熄滅是呵斥大氣污染的主要緣由之一。煤和煤氣是人類生活和消費(fèi)中運(yùn)用最廣泛的燃料，其熄滅生成的大氣污染物除了煙黑和飛灰外，還有CO2、CO、NOx、SO2等多種氣相污物。黑煙是煤受熱分解而成的微小炭粒未完全熄滅而成的。飛灰那么是由灰粒和部分未燃盡

15、的焦炭細(xì)粒組成，含有各種金屬氧化物。煤煙污穢屬于強(qiáng)電解質(zhì)，危害極大，煤煙污穢是火電廠地域外絕緣污閃的重要污源?；痣姀S是用煤大戶，是構(gòu)成煤煙污穢的一個(gè)重要來源。有冷卻塔時(shí)，火電廠呵斥的污穢更為嚴(yán)重。一方面是冷卻塔排出的熱空氣遇到冷空氣容易凝結(jié)成水滴飄落到周圍地域，另外電廠循環(huán)水經(jīng)加酸處置后含有大量的酸根離子和金屬離子，是水滴的電導(dǎo)率添加，所以冷卻塔的水霧對污染有直接影響。(d) 煤煙污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室交通運(yùn)輸污源又稱為流動(dòng)污源，是影響范圍較大的以種污穢。我國各種機(jī)動(dòng)車輛逐年增多，老、舊車輛和機(jī)動(dòng)船的耗油量高、排

16、污量大。鄉(xiāng)村和城市建立過程中的道路情況不良也加劇了污穢的嚴(yán)重程度?；疖嚒⑵嚨溶嚵髁看蟮牡赜蛲谴髿馕廴咀顕?yán)重的地域。 (e) 交通運(yùn)輸污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室塵土污穢是指從地面揚(yáng)起的塵土以及農(nóng)作物施加的化肥和農(nóng)藥等。在塵土污穢地域，絕緣子的污染程度主要取決于土壤的性質(zhì)，特別是土壤的含鹽量、可溶性與生成電解質(zhì)的才干，風(fēng)對土壤的侵蝕以及塵土在絕緣子外表上的粘附才干等。 (二) 自然污穢(a) 塵土污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鹽堿地域的揚(yáng)塵微

17、粒及鹽堿水面烝發(fā)后在空氣中流下的鹽堿微粒屬于鹽堿污穢。鹽堿污穢含有較多的可溶性導(dǎo)電成分，并容易吸潮。絕緣子的污染程度取決于土壤的含鹽量以及風(fēng)力作用下土壤外表微粒的揚(yáng)起才干。在鹽堿地域，不僅塵埃中含有大量能溶于水而生成電解質(zhì)的微粒，而且大多數(shù)鹽堿地域不存在含有可溶礦物質(zhì)的水域。根據(jù)土壤鹽漬化的程度可分為四類：弱、中、強(qiáng)、很強(qiáng)含鹽土壤，其可溶于水的鹽的計(jì)算含量分別為3.0%。土壤中易溶于水而生成離子的鹽份量，以及在風(fēng)力作用下能從土壤外表揚(yáng)起的微粒，風(fēng)自鹽湖水庫外表吹起含導(dǎo)電物質(zhì)的水珠蒸發(fā)后在空氣中留下的可游離物質(zhì)等，最易呵斥絕緣子嚴(yán)重污染。因此，屬于鹽堿地域的沙漠和半沙漠地帶是屬于重污穢區(qū)。鹽堿地

18、域絕緣子污穢的特點(diǎn)：因風(fēng)雨的凈化作用，上外表的積污要比下外表小好幾倍，而下外表有棱的絕緣子污染特別嚴(yán)重。 (b) 鹽堿污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室海水污穢主要發(fā)生在海洋沿岸，在緊靠海邊幾百米以內(nèi)的絕緣子經(jīng)常被海水飛沫直接潮濕。但順著流入海洋的江河也可以擴(kuò)展到離海岸較遠(yuǎn)的地域。由于海浪沖擊海岸和風(fēng)力的作用，海邊空氣中含有大量的海水微粒。海風(fēng)的風(fēng)速能到達(dá)56m/s以上，最大高度可到達(dá)10001500 m，深化陸地的間隔普通為2050 km。海水或海鹽污穢與海邊的地形、海水含鹽量、風(fēng)向及風(fēng)力等多種要素有關(guān)。 海鹽污穢或海水污

19、穢的過程有下面幾種典型情況： 海水的小水滴被風(fēng)吹到陸地的枯燥空氣中，水分蒸發(fā)而構(gòu)成小顆粒的鹽分堆積在絕緣子外表上； 在緊靠海邊的幾百米以內(nèi)的絕緣子常被海水飛沫直接潮濕； 在不利的氣候條件下，海水水滴或鹽?？梢詷?gòu)成霧的凝聚中心而構(gòu)成海霧或鹽霧，使絕緣子外表遭到潮濕。 (c) 海鹽與海水污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鳥糞污穢是指鳥類糞便直接飛灑在絕緣子外表呵斥的一種特殊污穢方式。在寬廣的田野、森林、草原和鹽堿地域，不僅絕緣子上堆積的干鳥糞因受潮而使絕緣性能下降，而且機(jī)率最大的閃絡(luò)緣由是鳥停留在桿塔的末相上排糞，糞流污染絕緣子

20、導(dǎo)致沿糞流放電。鳥糞是糞與尿的混合體。鳥類獨(dú)特的排泄系統(tǒng)最終會(huì)把機(jī)體消化蛋白質(zhì)剩下的含氮廢物轉(zhuǎn)變成尿酸。這樣可以節(jié)省大量的水分。于是我們看到鳥糞上白色的部分，其實(shí)就是鳥高度濃縮的尿液。尿酸的pH值為3.89，雖然酸性較弱，但足以對金屬構(gòu)造產(chǎn)生腐蝕。鳥糞中含有不少銨鹽，這些銨鹽在潮濕的情況下會(huì)與金屬產(chǎn)生電化學(xué)反響，從而破壞金屬的強(qiáng)度并導(dǎo)致絕緣子發(fā)生污穢閃絡(luò)。在夏季和秋季的清晨或夜間，鳥糞污穢對220kV及以下電壓等級(jí)的線路是最危險(xiǎn)的。 (d) 鳥糞污穢1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室絕緣子覆冰積雪是一種特殊方式的污穢，這里所指的

21、覆冰積雪污穢是指絕緣子覆冰積雪后，冰層和積雪層中所含有的可溶于水的導(dǎo)電物質(zhì)。空氣中存在各種方式的污穢微粒，覆冰和積雪過程中，這些導(dǎo)電或不導(dǎo)電的污穢微粒成為冰?；蜓┝５膬鼋Y(jié)核。集覆在絕緣子外表，當(dāng)冰層或積雪層融化時(shí)，明顯提高絕緣子的外表電導(dǎo)，導(dǎo)致絕緣子在運(yùn)轉(zhuǎn)電壓下發(fā)生閃絡(luò)事故，這種閃絡(luò)事故稱為冰閃，也是一種特殊方式的污閃。因此絕緣子覆冰積雪也是一種特殊方式的污穢。覆冰積雪這種特殊方式的污穢，其表征方式與傳統(tǒng)污穢有一定的差別。主要采用絕緣子覆冰分量和覆冰水電導(dǎo)率等參數(shù)來表征，在覆冰特征參量中將另行討論。 (e) 覆冰與積雪1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安

22、全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合理選擇表征污穢絕緣子運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的特征量，或污穢參數(shù)，就可以經(jīng)過對各類污穢的丈量來確定絕緣子的污穢程度，定量地劃分污穢程度，為設(shè)計(jì)及運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)提供可靠根據(jù)。到目前為止，國內(nèi)外沒有找到一個(gè)一致的可以確切地表征污穢絕緣子運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的特征量。目前常用的污穢特征參數(shù)有以下幾種： ESDD SPLC IC 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(1) (1) 等值附鹽密度等值附鹽密度(ESDD) (ESDD) ESDD(Equivalent Salt Deposit Density)是絕緣子在自然環(huán)境下積污(包括自然污穢和工

23、業(yè)污穢)程度表示方法之一，是以絕緣子外表每平方厘米的面積上附著的污穢物中導(dǎo)電物質(zhì)的含量所相當(dāng)?shù)腘aCl的量(mg/cm2)，簡稱等值鹽密。ESDD表征污層中可溶性物質(zhì)導(dǎo)電率的大小，直觀地反映了絕緣子的污穢程度，丈量簡單，對丈量的技術(shù)要求不高，在我國有較長的運(yùn)用歷史和較廣泛的運(yùn)用根底，有較豐富的以鹽密指點(diǎn)防污閃任務(wù)的閱歷，是我國目前在防污閃任務(wù)中用以表征污穢度最為重要的根本參數(shù)。污穢閃絡(luò)過程可分為積污、污穢潮濕、干帶構(gòu)成并產(chǎn)生部分電弧和部分電弧開展成完全閃絡(luò)四個(gè)階段。等值鹽密只反映絕緣子污閃過程中的第一個(gè)階段，即積污階段，不表征污穢的受潮、干帶構(gòu)成、部分電弧產(chǎn)生和開展過程等。ESDD與污閃電壓之

24、間沒有直接關(guān)系，僅與絕緣子的污穢量、成份和性質(zhì)有關(guān)，所以稱為污穢的靜態(tài)參數(shù)。 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室附圖附圖: :鹽密與灰密的丈量流程圖鹽密與灰密的丈量流程圖 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(2)(2)外表污層電導(dǎo)率外表污層電導(dǎo)率(SPLC) (SPLC) SPLC是Surface pollution layer conductivity的縮寫。SPLC是污穢絕緣子外表的電導(dǎo)(S)，污層電導(dǎo)率越高，其外表污染程度越嚴(yán)重。SPLC反映了絕緣子的積污和

25、受潮二個(gè)要素的結(jié)協(xié)作用的結(jié)果。對于強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)污穢，污層電導(dǎo)率均可以較為客觀的反映絕緣子的污染程度，排除了等值鹽密因污穢種類不同帶來的誤差，并可以對復(fù)合絕緣子和涂憎水性涂料的絕緣子進(jìn)展丈量。但這種方法所用的實(shí)驗(yàn)和丈量設(shè)備相對來說比較復(fù)雜，現(xiàn)場控制飽和潮濕困難，目前多用于實(shí)驗(yàn)室測試。SPLC是在污穢絕緣子受潮和施加比運(yùn)轉(zhuǎn)電壓低的電壓下測得的，其特征是與污穢和電壓直接聯(lián)絡(luò)起來，但電壓低，并不能完全反映絕緣子的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，因此稱為表征污穢絕緣子運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的半動(dòng)態(tài)參數(shù)。 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(a) (a) 部分電導(dǎo)率儀法

26、部分電導(dǎo)率儀法采用部分污層電導(dǎo)率法丈量污穢絕緣子的污層電導(dǎo)率時(shí)可以排除污層延續(xù)以及污層受潮不均勻等要素的影響，部分污層電導(dǎo)率代表了試品的真實(shí)污穢程度，與絕緣子的污閃電壓有直接聯(lián)絡(luò)，是一種很有運(yùn)用前景的表征絕緣子污穢程度的方法。1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將試品絕緣子經(jīng)一隔離絕緣子垂直懸掛在支持構(gòu)造上，絕緣子鋼腳聯(lián)接于變壓器或電壓互感器高壓側(cè)，絕緣子鋼帽經(jīng)電流丈量安裝后接地。試品用烝餾水經(jīng)過手持式噴霧器來潮濕，潮濕時(shí)防止污層流失。 (b)(b)噴霧潮濕法噴霧潮濕法1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配

27、電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(3) (3) 走漏電流走漏電流(Ic)(Ic)走漏電流(Leakage Current)是指在運(yùn)轉(zhuǎn)電壓作用下污穢受潮時(shí)測得的流過絕緣子外表污層的電流。它是電壓、潮濕氣候條件、污穢三個(gè)主要要素的綜合反映和最終結(jié)果，稱為反映絕緣子污穢閃絡(luò)特性的動(dòng)態(tài)參數(shù)。 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室附圖附圖 運(yùn)轉(zhuǎn)絕緣子走漏電流測試方法運(yùn)轉(zhuǎn)絕緣子走漏電流測試方法 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室附圖附圖 運(yùn)轉(zhuǎn)絕緣子走漏電流波形運(yùn)轉(zhuǎn)絕緣子走

28、漏電流波形 正常走漏電流正常走漏電流 臨閃前臨閃前 閃絡(luò)閃絡(luò) 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室污穢等級(jí)劃分是外絕緣設(shè)計(jì)的根底。污穢等級(jí)和區(qū)域的劃分是根據(jù)國標(biāo)、行標(biāo)的要求，根據(jù)本地域的污濕特征運(yùn)轉(zhuǎn)閱歷絕緣子外表污穢物質(zhì)的等值附鹽密度(簡稱鹽密) 三個(gè)要素綜合思索確定。 當(dāng)三者不一致時(shí)，按運(yùn)轉(zhuǎn)閱歷確定。1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國家規(guī)范(GB/ T5582、GB/T 16434-2019)和電力行業(yè)規(guī)范規(guī)定：外絕緣按最小公稱爬電比距和人工污穢耐受值分為0、I

29、、II、III和IV五級(jí)。0級(jí)適用于無明顯污穢地域，不需求進(jìn)展人工污穢實(shí)驗(yàn)。線路和發(fā)電廠、變電所污穢等級(jí)對應(yīng)的鹽密值如表2.6所示，各級(jí)污穢等級(jí)下相應(yīng)的爬電比距如表2.7所示。對于500kV以下線路，劃分污穢等級(jí)的鹽密值是以13年的延續(xù)積污鹽密值為準(zhǔn)。對于500kV及以上線路，那么以3年積污的鹽密值確定污穢等級(jí)。線路和發(fā)電廠、變電所的鹽密均指由普通懸式絕緣子XP-70型(或X-4.5型)及XP-160型所組成的懸垂絕緣子串上測得的值，其它絕緣子應(yīng)按照實(shí)踐積污量加以修正。變電所取樣應(yīng)逐漸過渡到以支柱絕緣子為主，按普通支柱絕緣子丈量的鹽密劃分污穢等級(jí)的方法如表2.8。 ( (一一) ) 基于鹽密丈

30、量值的劃分方法基于鹽密丈量值的劃分方法(1) (1) 等值鹽密法等值鹽密法 1SKL-PES輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室污穢等級(jí)污濕特征鹽密/(mg/cm2)線路發(fā)電廠變電所0大氣清潔地區(qū)及離海岸鹽場50km以上無明顯污染地區(qū)。0.03I大氣輕度污染地區(qū)，工業(yè)區(qū)和人口低密集區(qū)，離海岸鹽場1050km地區(qū)。在污閃季節(jié)中干燥少霧(含毛毛雨)或雨量較多時(shí)。0.030.060.06II大氣中等污染地區(qū)，輕鹽堿和爐煙地區(qū)，離海岸鹽場310km地區(qū)，在污閃季節(jié)中干燥少霧(含毛毛雨)但雨量較少時(shí)。0.060.100.060.10III大氣污染較嚴(yán)重地區(qū)，重霧和重鹽堿地區(qū)，近海岸鹽場13km地區(qū)，工業(yè)與人口密度較大地區(qū)，離化學(xué)污染源和爐煙3001500m的較嚴(yán)重污穢地區(qū)。0.100.250.100.25IV大氣污染特別嚴(yán)重地區(qū)，離海岸鹽場1km以內(nèi)，離化學(xué)污染源和爐煙300m以內(nèi)的地區(qū)。0.