张红黎

（文登市电业总公司，山东 文登 264400）

0 引言

2010年秋冬季山东持续干旱，输变电设备外绝缘表面普遍积污严重，2011年2月2日至2月6日，胶东地区气温一直相对较高，出现了冬季较为反常的微南风，导致海上水汽侵入内地，遭遇少见的海雾天气侵袭，能见度不足10 m。由于部分绝缘子设备绝缘配置低，在含盐份较高的海雾影响下造成220kV马李线跳闸，乳山市区多条110 kV和35 kV线路跳闸等大面积污闪事故。

1 跳闸原因分析

1.1 绝缘子盐密值高

跳闸发生后立即组织对污闪绝缘子进行盐密测量，乳山盐密数据如表1所示。

闪络绝缘子盐密值最大已达0.296 mg/cm2，综合故障地点特征与盐密测量数据进行分析,2010年9月至2011年2月,半岛地区天气持续干旱、无有效降水，正值采暖期，空气污染严重,空气中SO2、NOx和可吸入微粒含量高，绝缘子积污较快。海雾的侵袭又造成绝缘子快速积污，导致绝缘子表面盐密值高。

1.2 气象条件恶劣

事故时胶东地区普降多年未遇的海雾，雾浓度大、持续时间长。雾是从东南侧的海面上吹来的海雾，雾中盐分浓度高，加上空气质量下降,使大雾中导电粒子含量高,雾的导电率高。海雾造成湿沉降，使绝缘子快速积污，大大降低了绝缘子串的绝缘强度，造成绝缘子发生污闪。

1.3 绝缘配置低

乳山供电公司输变电设备外绝缘配置水平普遍偏低，变电设备爬距偏小且未涂刷RTV涂料，线路绝缘子使用普通型瓷绝缘子，抗污闪能力差。输变电设备均未进行清扫检零，零值瓷瓶导致绝缘水平进一步降低，是造成污闪的另一个原因。

2 污闪的特点

绝缘子在长期运行中，大气中的尘埃微粒沉积到其表面形成污秽层，在干燥气候时，污秽层电阻很大，绝缘性能不会降低，但在雾、露、小雨、雪等气象条件下，污秽层中的电解质湿润后，使表面电导率增大，泄漏电流增加，绝缘性能下降，而其中的灰分等保持水分，促进污秽层进一步受潮，从而溶解更多的电解质，在高电压的作用下造成沿绝缘子湿润表面的闪络放电，简称污闪。绝缘子污闪放电是一种与电、热、化学因素有关的污秽表面气体电离、表面层发热和烘干，以及局部电弧发生、发展的热动力平衡过程。污闪的两要素是：绝缘子统一爬电比距和现场污秽度。

表1 乳山污闪绝缘子盐密数据表

设计绝缘子的原则应该是适当增加爬电距离，兼顾自清洗作用的发挥，而且结构不能太复杂。在绝缘子的两个导电部分之间，沿绝缘材料表面的最短距离称为爬电距离，如图1中A、B两点间虚线所示距离。

图1 统一爬电比距和现场污秽度的相互关系

污秽等级的确定及外绝缘选择。根据Q/GDW 152—2006《电力系统污区分级与外绝缘选择标准》，现场污秽度等级从标准化考虑，现场污秽度从非常轻到非常重分为5个等级：a级——非常轻；b级——轻；c级——中等；d级——重；e级——非常重。

各级污区绝缘子，包括变电设备的绝缘子，其统一爬电比距按图2选择，并应通过符合设计污秽要求的雾中耐受试验加以验证。

图2 统一爬电比距和现场污秽度的相互关系

设备发生污闪，将严重影响电力系统安全运行，且在设备污闪时，重合闸成功率很低，往往造成大面积停电。污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备损坏，使停电时间延长。这种大面积、长时间的停电给工农业生产和人民生活带来的危害是相当严重的，因此，防止电力设备发生污闪已成为保证电力系统安全生产的重要工作。根据污秽等级选择合适的爬电距离，适当提高爬电距离能够从根本上提高设备防污闪能力，而根据盐密指导进行绝缘表面积污清扫是设备运行后防污闪的积极措施。引起设备污闪的主要污秽来源是尘土、鸟粪类自然污秽和烟尘、废气等工业污秽。由于秋冬季空气干燥，空气中浮尘较多，在潮湿的空气里很容易发生污闪，所以污闪故障高发月份主要集中在秋冬季及夏季7月。

3 防污闪措施

文登市与乳山市相邻且同属沿海地区，同样经受了大雾的考验，只有中部地区（不在沿海）的4条线路因污闪跳闸，由于事先知道了事故跳闸的原因，及早采取投入备用线路或重新投运线路等措施和大用户放假等因素，基本未造成大的影响。通过分析总结出设备防污闪措施。

3.1 所有近海变电站都采取室内结构方式

室内设备与室外设备相比，平时因灰尘积污较少，海雾侵袭时室内相比室外干燥的多，绝缘子表面的现场污秽度很轻，因此基本不会发生污闪事件。 部分老变电站的主变没有安装到室内，根据反事故技术措施要求就在室外主变套管出线部分都加装了绝缘护套，套管出线部分与母线相比相间距离较近，在大雾时容易引起相间闪络短路，安装绝缘护套后，有效增大了污闪电离距离。

3.2 选用耐污性能好的绝缘子

选用如玻璃绝缘子或合成绝缘子等耐污性能好的绝缘子。由于玻璃绝缘子和合成绝缘子良好的耐污性能为污秽地区的安全供电提供了可靠保证，而且无需零值检测等性能，减少线路运行维护工作量。同时，绝缘子的形状对耐污性能也有影响，通用的双伞型防污绝缘子因具有光滑而倾斜的群边，积污量较小。而钟罩型耐污绝缘子积污较快，防污效果则较差。

3.3 增加绝缘子片数及增大爬电距离

规程规定了根据污秽等级选择绝缘子串所需片数的最低值，如c级污秽区110 kV电压等级的线路绝缘子采用不少于7片普通盘形绝缘子串［1］。

根据本地区污秽等级条件，将变电站室外母线支柱绝缘子采用高一电压等级的支柱绝缘子，悬垂绝缘子都在规程规定范围内110 kV电压等级增加2片，35 kV电压等级增加1片。线路直线绝缘子都采用复合或防污绝缘子，耐张绝缘子在规程规定基础上110 kV电压等级增加2片，35 kV电压等级增加1片绝缘子。

3.4 及时进行绝缘子清扫

通过测定等值附盐密度（ESDD）可发现污秽绝缘子的闪络电压随ESDD增大而降低，因此在线路的运行实践中，要随着线路周围环境的变化定期测定ESDD。依据ESDD的变化，结合春秋检工作，及时安排对线路进行清扫，清除绝缘子表面的污秽物，提高闪络电压，这是目前操作简易，便于实施，并实践证明是很有效的一种措施。

3.5 绝缘子表面处理

硅橡胶伞裙和RTV涂料都具有极强的憎水性，在这两种材料表面上的水分形成了水滴，污层难于湿润，不易形成连续的导电层，从而改善了组合绝缘介质的表面状况，使加有伞裙并涂刷RTV涂料后的绝缘子表面泄漏电流甚小，改善了污闪特性。同时，加装硅橡胶增爬裙可增加瓷件的爬距，这是变电所绝缘子增爬的有效措施。试验测量证明，加装伞裙和涂刷RTV涂料，绝缘子的积污量、盐密都有明显降低，抗雨闪、雾闪能力明显增强。

3.6 加装防鸟装置

针对线路容易遭鸟害的事实和由于鸟粪引起绝缘子整串闪络导致线路跳闸的教训，在线路运行维护中，除采取人为驱鸟措施外，还采取了在杆塔上加装了防鸟装置和更换大沿面绝缘子等措施，取得了良好的运行效果。

4 结语

污闪事故的防范主要取决于设备外绝缘配置（爬电比距）和现场污秽度等级，设备外绝缘配置高并且现场污秽度轻时，污闪跳闸率就会很低。相反，污闪跳闸率就会增多，甚至造成电网大面积污闪事故。由于从设备采购安装前的设计阶段就开始采取提高设备外绝缘配置来增加爬电比距的措施，因而在此次大雾污闪事故中将损失降到了最低。