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工业污染对输变电设备外绝缘的影响分析

作者:admin 发布日期:2018/2/2 关注次数: 二维码分享

介绍工业污染对电力输变电设备外绝缘的影响,简述了绝缘子闪络的几种形式,并对未查明原因闪络进行了探讨。结合检测实例及数据统计,初步找出火电厂周边的输变电设备运行过程中绝缘子表面电导率变化的一些规律。

1.  概述:

环境是指围绕着人们所构成的空间中可从因人类生存发展的各种自然因素与社会因素的总体,一般包括自然环境与社会环境两个方面。自然环境问题又分自然因素引起的环境问题和由人类活动引起的环境问题。本文所讨论的环境问题是:由于工业污染对电力系统输变电设备运行有影响的自然环境问题。

在大气环境下,对电力系统输变电设备安全可靠运行而言,要求在大气过电压,内部过点压和长期运行电压下,均能可靠运行。但由于人类活动所产生的工业污染,使局部地区环境状态恶化,并随空气活动而扩散,恶化程度逐步减弱。所产生的各种各样的固体、液体和气溶胶等颗粒物,与自然环境中雾、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的作用,将使绝缘子电气外绝缘强度大大降低,不仅可能在过电压的作用下发生闪络,还可能在长期运行电压下发生误会闪络,造成停电事故。据文献检索,由于输变电设备的绝缘闪络事故其次数,在电网总事故中已占第二位。为此,进一步了解工业污染对输变电设备外绝缘的因是很必要的。


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2.  绝缘子的闪络

在电力输变电设备运行中,发生闪络事故的原因有:a.雷击闪络;b.鸟粪闪络;c.污秽闪络;d.未查明原因闪络,前三项均有相应的研究,在电力系统运行管理中,有相应的预防措施,而未查明原因闪络问题,在此种事故中占有相当大的比例,业内称:“不明闪络”。这些闪络的试品,大都经过试验室的试验证明无质量问题,污秽等级也未起标,事故前电网运行也正常,无雷击和过电压等因素发生。大家都知道,在电气设备外部直接相接触面积较大的是周边空气,大气质量,相关参数,对电气设备外绝缘强度起着较主要的作用。研究发现,电气设备外绝缘强度除本身材料及尺寸外,与污秽度、温度、湿度及周边空气的导电率程度有关。电气设备相接触空气,质量较好时,距工业污秽源较远时,空气导电率相对较低,对输变电设备运行的外绝缘符合原设计要求。随着工农业发展,空气污染、废气排放,使得空气中导电物质和不导电物质含量相对增大,尤其是导电物质成分的增大,使得空气的导电率也相对增加,此时对输变电设备外绝缘强度影响很大,外绝缘强度会随之下降。严重的威胁着电力系统的正常运行。为此,了解影响电力系统输变电设备运行的大气污染物是很有必要的。


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3.影响电力系统输变电设备运行的大气污染物


要了解污源情况及变化规律,需从大气污染源谈起。大气污染主要是由自然污染源和人为污染源组成,大气污染物又可分为一次污染物和二次污染物。自然界的各种物理、化学和生物过程是大气污染物很重要的来源。主要有:自然尘;森林与草原排放出SOX、NOX、CO、CO2、HC等;火山活动排放出CO2、H2O、硫酸盐尘等颗粒物;森林排放萜烯类等碳氢化合物;海浪飞沫带入大气的硫酸盐与亚硫酸盐颗粒。以上称自然污染源。另一种为人为污染源,是人们从事生产活动而产生的污染物。按产生方式分为燃料燃烧、工业排放、固体废弃物焚烧,农业活动排放等。燃料燃烧(煤、石油、天然气等)其中燃煤排放的SO2占人为源排放总量的70%左右,NO2、CO2约占50%,粉尘占40%左右。尤其是火力发电厂、钢铁厂等有大型锅炉的生产企业,每小时的燃煤量常以百吨计算,一天就有成百吨的烟尘向大气排放。工业污染源还有随生产量的变化、生产种类的变化,有着污源大小变化和排放物不同等特点;同时也排放出大量的水汽,使周边空气中水分含量明显增大,绝对湿度升高,又随风向、风速变化,对此类污源周边的输变电设备外绝缘影响较大,使其绝缘子表面电导率随风向变化很大,严重威胁电力系统的安全运行。

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