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工業污染對輸變電設備外絕緣的影響分析

作者:admin 發布日期:2018/2/2 關注次數: 二維碼分享

介紹工業污染對電力輸變電設備外絕緣的影響,簡述了絕緣子閃絡的幾種形式,并對未查明原因閃絡進行了探討。結合檢測實例及數據統計,初步找出火電廠周邊的輸變電設備運行過程中絕緣子表面電導率變化的一些規律。

1.  概述:

環境是指圍繞著人們所構成的空間中可從因人類生存發展的各種自然因素與社會因素的總體,一般包括自然環境與社會環境兩個方面。自然環境問題又分自然因素引起的環境問題和由人類活動引起的環境問題。本文所討論的環境問題是:由于工業污染對電力系統輸變電設備運行有影響的自然環境問題。

在大氣環境下,對電力系統輸變電設備安全可靠運行而言,要求在大氣過電壓,內部過點壓和長期運行電壓下,均能可靠運行。但由于人類活動所產生的工業污染,使局部地區環境狀態惡化,并隨空氣活動而擴散,惡化程度逐步減弱。所產生的各種各樣的固體、液體和氣溶膠等顆粒物,與自然環境中霧、毛毛雨、融冰、融雪等惡劣氣象條件的作用,將使絕緣子電氣外絕緣強度大大降低,不僅可能在過電壓的作用下發生閃絡,還可能在長期運行電壓下發生誤會閃絡,造成停電事故。據文獻檢索,由于輸變電設備的絕緣閃絡事故其次數,在電網總事故中已占第二位。為此,進一步了解工業污染對輸變電設備外絕緣的因是很必要的。


輸電線路在線監測系統設計


2.  絕緣子的閃絡

在電力輸變電設備運行中,發生閃絡事故的原因有:a.雷擊閃絡;b.鳥糞閃絡;c.污穢閃絡;d.未查明原因閃絡,前三項均有相應的研究,在電力系統運行管理中,有相應的預防措施,而未查明原因閃絡問題,在此種事故中占有相當大的比例,業內稱:“不明閃絡”。這些閃絡的試品,大都經過試驗室的試驗證明無質量問題,污穢等級也未起標,事故前電網運行也正常,無雷擊和過電壓等因素發生。大家都知道,在電氣設備外部直接相接觸面積較大的是周邊空氣,大氣質量,相關參數,對電氣設備外絕緣強度起著較主要的作用。研究發現,電氣設備外絕緣強度除本身材料及尺寸外,與污穢度、溫度、濕度及周邊空氣的導電率程度有關。電氣設備相接觸空氣,質量較好時,距工業污穢源較遠時,空氣導電率相對較低,對輸變電設備運行的外絕緣符合原設計要求。隨著工農業發展,空氣污染、廢氣排放,使得空氣中導電物質和不導電物質含量相對增大,尤其是導電物質成分的增大,使得空氣的導電率也相對增加,此時對輸變電設備外絕緣強度影響很大,外絕緣強度會隨之下降。嚴重的威脅著電力系統的正常運行。為此,了解影響電力系統輸變電設備運行的大氣污染物是很有必要的。


輸電線路在線監測系統


3.影響電力系統輸變電設備運行的大氣污染物


要了解污源情況及變化規律,需從大氣污染源談起。大氣污染主要是由自然污染源和人為污染源組成,大氣污染物又可分為一次污染物和二次污染物。自然界的各種物理、化學和生物過程是大氣污染物很重要的來源。主要有:自然塵;森林與草原排放出SOX、NOX、CO、CO2、HC等;火山活動排放出CO2、H2O、硫酸鹽塵等顆粒物;森林排放萜烯類等碳氫化合物;海浪飛沫帶入大氣的硫酸鹽與亞硫酸鹽顆粒。以上稱自然污染源。另一種為人為污染源,是人們從事生產活動而產生的污染物。按產生方式分為燃料燃燒、工業排放、固體廢棄物焚燒,農業活動排放等。燃料燃燒(煤、石油、天然氣等)其中燃煤排放的SO2占人為源排放總量的70%左右,NO2、CO2約占50%,粉塵占40%左右。尤其是火力發電廠、鋼鐵廠等有大型鍋爐的生產企業,每小時的燃煤量常以百噸計算,一天就有成百噸的煙塵向大氣排放。工業污染源還有隨生產量的變化、生產種類的變化,有著污源大小變化和排放物不同等特點;同時也排放出大量的水汽,使周邊空氣中水分含量明顯增大,絕對濕度升高,又隨風向、風速變化,對此類污源周邊的輸變電設備外絕緣影響較大,使其絕緣子表面電導率隨風向變化很大,嚴重威脅電力系統的安全運行。

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