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电站户外高压电力设备外绝缘防污闪状况的分析

发布时间：2010/10/11 阅读次数：2175 字体大小: 【小】【中】【大】

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4改进措施和效果分析

　　影响设备外绝缘电气强度的3个基本因素是电压、污秽和潮湿。通过提高设备外绝缘的爬电比距、改善电场分布或清除设备表面污秽等均可达到提高设备抗污闪能力的目的。

　　4.1对部分设备进行增爬改造

　　按照本地区的污秽水平和实际条件，合理地调整爬电比距是防止污闪事故的一项重要措施。大亚湾核电站电瓷外绝缘设备很少，整个电站支柱绝缘子共有24组 (相)，而小于3.5 cm/kV的支柱绝缘子不足6组(相)，如果每一组适当增加一节支柱绝缘子，则外绝缘爬电比距可提高到3.5 cm/kV以上。增加绝缘子所增加的投资费用与提高电站的安全可靠性的效益及今后的维护费用相比是很小的。因此，从提高电站抗污能力，避免污闪事故发生的总原则上来讲，提高绝缘爬电比距是保证核电站具有较高抗污闪能力的有效措施之一。经过论证，认为这种办法受到原设备设计位置、基础结构和承重等的限制。所以，在调爬措施中只宜选用增加附加的爬裙，即在原有的支柱绝缘子上增加一些硅橡胶增爬裙来提高设备的外绝缘爬电比距。

　　采用适当的均压装置，可改善电瓷设备沿面的电场分布，使电瓷设备沿面单位长度的绝缘承受均匀的电压应力，避免电晕或爬电的产生。采用有限元法的电场分布计算方法，对 500 kV阻波器支柱绝缘子的电场分布情况进行了计算。在对加装均压环后的电场分布计算中，比较了两种不同均压环直径和不同位置时沿支柱绝缘子电压分布的情况，其结果是当采用均压环后，高压端的最高电场强度可由345.3kV/m降为240.5 kV /m，最高电场强度下降了30.4%，其改善效果十分明显。在这一措施的可实施论证中，由于受现场设备实际布置情况的影响，即周围设备、构架空间距离的限制，相间电场的相互影响和增加均压环后对原支柱绝缘子的载荷强度的影响等，使这种方法受到了限制。 信息来自:输配电设备网

　　通过对已运行设备防污性能的多种改造方案进行比较分析和技术论证，在对采用增加爬裙法、采用防污涂料法、进行清扫和水冲洗三种方案进行了逐一讨论后，认为采用增加附加爬电比距技术为最佳方法。改造的实施是在支柱绝缘子上加装防污热缩增爬裙，以此来增大绝缘子的爬电比距和限制其泄漏电流，从而提高支柱绝缘子的抗污闪水平(改造后可提高污闪电压50%以上)。

　　对500 kV核惠线阻波器支柱绝缘子和220 kV设备的现场改造于1997年12月完成。500 kV核惠线阻波器支柱绝缘子改造后，每节支柱绝缘子实际安装了4片增爬伞裙，每相柱支柱绝缘子共安装12个增爬伞裙。改造后设备的爬电比距由原来的3.08 cm/kV提高到 3.56 cm/kV。220 kV设备改造后的爬电比距已提高到3.50 cm/kV以上。现场安装的增爬裙主要特点为：爬电比距提高了；憎水性强；自洁能力强；弧道曲折，污闪电压提高了；使用寿命长，可达15年；维护周期长，一般情况下3～5年内不需清扫污秽。

　　改造效果分析：对500 kV核惠线阻波器支柱绝缘子和220 kV水核线户外高压设备进行增爬改造后，经近4年的运行，设备耐污秽性能表现良好，设备的电晕放电噪声明显降低，未再发生因污秽放电而导致的停电维护事件。这说明改造是很有成效的。 信息来源:http://www.tede.cn

　　4.2对设备进行定期清扫

　　在每年冬季久旱无雨时节，瓷裙缺乏自洁能力，遇到大雾等不良气候，污秽严重的瓷瓶易发生闪络。因此，在久旱之后及时地清扫污秽是提高设备抗污能力的重要手段之一。大亚湾核电站检修程序规定了户外设备的每年清扫工作，即在设备计划性年度停电检修中，对户外设备按程序进行检查和清扫，以保证设备的抗污能力。为做好设备的防污工作，即使对已经进行增爬改造的设备，同样要按程序进行检查和清扫。

　　5结论

　　a) 根据大亚湾核电站的地理环境、气候条件、污湿特征、设备运行状况以及设备重要性的要求，按照国家标准规定，大亚湾核电站周围环境的污秽等级水平划分应按四级来确定。设备爬电比距应选择大于3.5 cm/kV。

　　b) 提高核电站支柱绝缘子的爬电比距，在条件上和技术上都是可行的。部分设备的改造效果表明，增大设备爬电比距对提高设备的抗污闪能力是很有成效的。

　　c) 在设备现场的维护工作方面，必须遵守“逢停必扫”的原则。改造后的设备“一般情况下3～5年内不需清扫”这一说法目前在实际上是不可靠的。因此，每年设备年度停电检修时都必须进行清扫，即应保证每年至少要清扫一次。人工清扫要在技术上制定出相适应的措施，以保证清扫质量和人员、设备的安全。

　　d) 污秽闪络放电不仅与支柱绝缘子结构造型有关，而且与积污量相关。对本地区设备外表面污秽物质的等值附盐密度的准确检测，是掌握户外绝缘设备污秽闪络放电特性的重要参考依据。虽然将大亚湾核电站周围环境污秽等级划定为四级，但是，仍应定期对大亚湾周围环境的污秽程度进行检测，以使对防污工作做到心中有数。

　　e) 其它可行的防污闪措施是：将发电机冷凝水回路排放出水口及部分排放渠加装盖板，使海水经暗渠排放，防止盐雾的形成；使用硅橡胶高压绝缘涂料，在支柱绝缘子表面采用RTV硅橡胶喷涂技术，可提高设备的抗爬电和抗闪络性能。这两种方法属于非增加爬电比距的方法。 

　　f) 改造后的增爬裙有寿期要求，因此，应做好该类设备的跟踪和监督工作。发现其性能下降或寿命即将到期时，应采取措施予以更换。

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