變電設備帶電清掃技術(shù)在嘉祥電網(wǎng)中的應用

發(fā)布時(shí)間：2016-08-23 瀏覽量：46次

變電設備帶電清掃技術(shù)在嘉祥電網(wǎng)中的應用

楊峰*      楊宏立      張麗

( 山東電力集團公司嘉祥供電公司，山東嘉祥272400)

摘要: 目前設備污閃隱患越來(lái)越威脅電力系統的安全運行，與以往的停電清掃相比，帶電清掃既節約人力、物力、時(shí)間，又減少了因停電清掃帶來(lái)的經(jīng)濟損失，使設備實(shí)現狀態(tài)檢修。帶電清掃是防止污閃事故發(fā)生的有效手段，是保證電網(wǎng)安全運行的必要措施。

關(guān)鍵詞: 變電設備; 帶電清掃; 防污閃

一、防污閃技術(shù)措施比較

目前，國內采取的防污閃措施主要有“爬、掃、涂、加”4 種即: 調整設備爬電比距，采用防污型絕緣子或合成絕緣子; 清掃設備表面污穢; 涂RTV 涂料;加裝傘裙套。根據多年的經(jīng)驗，筆者對各種防污閃措施性能綜合比較如下。

1. 調整設備爬電比距

調整設備爬電比距( 簡(jiǎn)稱(chēng)調爬) 是防止污閃事故發(fā)生的根本措施。設備絕緣水平一次更換到位，保證長(cháng)期使用。但調爬措施的廣泛使用因以下原因受到限制。首先調爬費用難以承擔。為保證設備瓷件傘裙間的距離，防止雨雪閃絡(luò )，大爬距瓷件的結構高度需相應增高，設備內部原有線(xiàn)圈的引線(xiàn)就不夠長(cháng)。因此，調爬必須整體更換設備，需要大量的經(jīng)費。防污閃工作完全基于調爬，所需費用難以承擔。更換下來(lái)的設備閑置無(wú)用，繼而造成很大的浪費。2001 年初北方地區大面積污閃事故后，遼寧、河北、河南、京津唐、華東電網(wǎng)改造主電網(wǎng)的部分設備需投入約8. 6 億元。其次更換結構高度較高的設備可能會(huì )使線(xiàn)路導線(xiàn)和變電設備外部原有引線(xiàn)過(guò)長(cháng)、弧垂增大，造成相間或對地距離減小，必須對外部原有引線(xiàn)進(jìn)行處理，處理的工作梁及處理難度很大，有的甚至無(wú)法實(shí)施。因此限制了對輸變電設備，特別是變電設備調爬措施的廣泛應用。

2. 涂防污涂料或加裝傘裙套

防污涂料具有良好的憎水性和憎水遷移性，使絕緣子表面污穢也具有憎水性、不易被受潮溶解，從而提高絕緣子的耐污水平。在絕緣子適當部位加裝傘徑較大的輔助傘群套，可增大絕緣子的泄漏距離，改善絕緣子的受潮條件，從而提高絕緣子的耐污水平。污穢地區變電設備爬電比距不能滿(mǎn)足要求時(shí)，在設備瓷件表面涂防污涂料或加裝傘裙套是防止設備污閃的有效補救措施。涂料的憎水遷移性有一定的限度，當涂層表層積污嚴重、污層厚度較大時(shí)，憎水性不能很好地遷移至污層表面; 水泥粉塵沉積在絕緣子表面，遇潮濕天氣，水泥受潮在絕緣子表面結成硬垢，會(huì )減弱涂層的憎水性和憎水遷移性。在大氣降塵較嚴重的地區，水泥污穢地區不宜采用。并且涂料使用周期較短，涂料使用壽命到期后要重新涂覆，舊涂料的清除難度較大，清除和涂刷都需要設備停電。不宜作為全站性、長(cháng)期性的防污措施。粘接式傘裙套改善絕緣子的受潮條件，增加絕緣子的爬電距離，因此能提高絕緣子的耐污水平。對110kV 刀閘支柱試驗結果表明，加裝3 片硅橡膠傘裙套，在0. 1 ～0. 2mg /cm2 鹽密污穢度下耐污水平能提高1. 5 倍。由于傘裙套的材質(zhì)不同和粘接質(zhì)量問(wèn)題，運行中有出現傘裙套變形、塌邊、粘接面開(kāi)裂等現象，從而影響該措施的廣泛使用。

3. 設備清掃

輸變電設備瓷表面污穢清掃是恢復設備原有絕緣水平、防止污閃事故發(fā)生的有效措施。表面清潔的絕緣子能長(cháng)期耐受住最高工作電壓的要求，因此，即使在嚴重污穢地區采用普通絕緣子，只要保持設備瓷表面清潔，就能保證安全運行。目前國內電網(wǎng)設備的清掃絕大多數是采用停電清掃的措施，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，但存在較多問(wèn)題。首先，受停電時(shí)間的限制，設備清掃工作處于被動(dòng)狀態(tài)，不能保證臟污設備及時(shí)的清掃。其次，檢修間隔停電時(shí)，其母線(xiàn)側隔離開(kāi)關(guān)仍有部分支柱絕緣子帶電無(wú)法清掃，使清掃工作不徹底，并且檢修設備的停送電操作，安全措施的實(shí)施和停電時(shí)間的限制，給設備清掃質(zhì)量、系統安全帶來(lái)較多問(wèn)題。開(kāi)展帶電清掃，才能做到應掃必掃、隨時(shí)清掃，保證設備清潔如初，確保設備安全運行。

二、嘉祥電網(wǎng)防污閃工作現狀

嘉祥是全國聞名的石雕之鄉，開(kāi)山采石、石料加工等行業(yè)的發(fā)展雖然帶動(dòng)了經(jīng)濟的發(fā)展，但也產(chǎn)生了大量的粉塵污染，對變電設備的污染十分嚴重。每年都要定期對變電設備進(jìn)行停電清掃，主要采用“逢停必掃”的方式，停電倒閘操作、安全措施實(shí)施和停運時(shí)間的限制，給設備清掃質(zhì)量以及系統安全運行帶來(lái)了較多的問(wèn)題。設備污閃隱患越來(lái)越嚴重地威脅著(zhù)電力系統的安全運行，因污染物主要為粉塵、棉纖維等，涂RTV 涂料效果不佳，帶電清掃工作勢在必行，積極發(fā)展變電設備帶電清掃，中國電力教育2010 年管理論叢與技術(shù)研究專(zhuān)刊431是公司提高設備健康水平、供電可靠性的重要手段。

三、帶電清掃方法的分析

目前國內采用的帶電清掃方法主要有帶電水沖洗、帶電氣吹和帶電機械清掃等方法。帶電水沖洗是以水柱作為主絕緣，利用流速很高的水柱產(chǎn)生的沖擊力對絕緣子表面沉積的污穢進(jìn)行沖洗。受沖洗所用水質(zhì)、沖洗方法、被沖洗絕緣子表面積污量、周?chē)鷰щ娫O備安裝位置以及環(huán)境溫度、風(fēng)向等條件的嚴格限制，是一項技術(shù)性很強、要求嚴格的作業(yè)。在國內，以往的帶電水沖洗作業(yè)中常發(fā)生被沖設備或臨近設備的閃絡(luò )事故，因此帶電水沖洗不易實(shí)施。帶電氣吹清掃采用壓縮空氣吹打絕緣子表面，達到清掃的目的。壓縮空氣不僅是清掃污穢的動(dòng)力，而且是構成機具主絕緣的一部分?？諝饨?jīng)壓縮后溫度升高，在通過(guò)橡膠絕緣管時(shí)，易在管壁上產(chǎn)生凝露現象，從而降低機具主絕緣的性能，嚴重影響帶電作業(yè)的安全性，因此國家電網(wǎng)公司已不推薦這種方法。帶電機械干清掃采用高速旋轉的毛刷將瓷件表面的污穢清除，整個(gè)作業(yè)過(guò)程中不存在污穢受潮的條件，清掃機具簡(jiǎn)單、操作輕便。因此，帶電機械干清掃作業(yè)是較為安全、可靠、經(jīng)濟的防污措施。

四、變電設備帶電清掃在嘉祥電網(wǎng)的應用

1. 帶電清掃工作的實(shí)施

公司對帶電清掃工作高度重視，成立專(zhuān)門(mén)的工作小組，從帶電清掃作業(yè)人員的培訓，帶電清掃工具的購置及試驗，工器具的存放使用及現場(chǎng)作業(yè)等制定了專(zhuān)門(mén)的控制措施，保證了帶電清掃工作的順利開(kāi)展。

2. 變電設備帶電清掃在嘉祥電網(wǎng)的典型應用

2009 年11 月5 日，檢修工區組織開(kāi)展110kV 郭莊變變電設備帶電清掃工作。11 月4 日，檢修工區專(zhuān)工、工作負責人、安全員等相關(guān)人員到郭莊變進(jìn)行現場(chǎng)勘查，查看設備積污程度，確定清掃人員數量，并進(jìn)行危險點(diǎn)分析和制定防范措施。工作負責人編制變電設備帶電清掃作業(yè)指導書(shū)并填寫(xiě)變電站帶電作業(yè)工作票，并交由檢修工區主任簽發(fā)。工作人員根據作業(yè)指導書(shū)所列工具清單領(lǐng)用帶電作業(yè)工具，檢查工器具是否完好合格。

11 月5 日早上將所需工具領(lǐng)出庫房并進(jìn)行出庫登記。11 月5 日10: 00 工作班開(kāi)始工作，首先將工器具運到工作現場(chǎng)，進(jìn)行工器具檢查，確認工具完好無(wú)損傷。按工作分工進(jìn)行帶電清掃作業(yè)，操作人穿絕緣靴，戴絕緣手套、護目鏡、口罩，對設備由上致下進(jìn)行清掃，專(zhuān)責監護人進(jìn)行監護。

11 月5 日17: 00，全部清掃工作結束，工作班人員清理并撤離工作現場(chǎng)。工作負責人會(huì )同工作許可人對施工質(zhì)量進(jìn)行驗收，驗收合格后辦理工作終結手續。

檢修工區將此次帶電清掃的情況進(jìn)行總結后，匯報生產(chǎn)技術(shù)部，同時(shí)將有關(guān)資料歸檔。

3. 效益分析

( 1) 經(jīng)濟效益。通過(guò)該項目的開(kāi)展，減少了因設備外絕緣水平降低引起的停電次數，并且在日常試驗、維護工作中不需要每次進(jìn)行設備清掃，有效降低正常停電檢修時(shí)間，提高了變電設備的可用系數，提高了供電可靠性，能有效降低設備發(fā)生污閃的幾率，保證設備安全運行。2008年共進(jìn)行帶電清掃86 臺次，減少設備停電時(shí)間約300 小時(shí)，2009 年共進(jìn)行帶電清掃132 臺次，通過(guò)全面的經(jīng)濟核算，多供電量140 萬(wàn)kW·h。帶電作業(yè)不受時(shí)間約束，可以實(shí)現有計劃安排全年時(shí)間來(lái)完成清掃時(shí)間，從而避免停電清掃經(jīng)常出現的大兵團作戰，減少了人力、物力、在往返集結過(guò)程中的無(wú)效工時(shí)和費用，提高經(jīng)濟效益。

( 2) 安全效益。帶電清掃機是利用電機作動(dòng)力，轉動(dòng)毛刷，通過(guò)絕緣桿將毛刷伸到絕緣子表面進(jìn)行清掃。這種方法清掃效率高，操作簡(jiǎn)便，技術(shù)要求低，降低了事故的發(fā)生。

( 3) 社會(huì )效益。電力行業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎行業(yè)，是具有社會(huì )公用事業(yè)性質(zhì)的行業(yè)。隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，可以停電的機會(huì )也不斷減少，因此設備停電清掃越來(lái)越難以實(shí)行。而帶電清掃則可以做到設備不停運、電量不損失、不影響供電可靠性，同時(shí)達到防污閃的目的，具有及時(shí)性、有效性等優(yōu)點(diǎn)。

五、結束語(yǔ)

帶電清掃既節約人力、物力、時(shí)間，又減少了設備因停電清掃帶來(lái)的經(jīng)濟損失。使變電站內高壓設備的清掃工作實(shí)現狀態(tài)檢修，從根本上解決了設備瓷件表面的積污問(wèn)題，使高壓設備保持原有的絕緣水平。提高了變電設備使用壽命，延長(cháng)了設備運營(yíng)時(shí)間，降低維護成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，實(shí)現對用戶(hù)不間斷供電，進(jìn)一步提高供電可靠性。

參考文獻:

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［5］陳四海，楊伯倫. 電力設備絕緣維護的帶電化學(xué)清洗綜述［Z］. 2007.

*作者簡(jiǎn)介：楊峰，男，山東電力集團公司嘉祥供電公司，工程師