第1講-污穢外絕緣問題概況

污穢外絕緣問題概況王黎明Wanglm@y高電壓外絕緣工程

第1講深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室用途：機械上連接，電氣上絕緣種類：盤型懸式絕緣子

棒形懸式絕緣子

針式絕緣子

橫擔絕緣子

電站支持絕緣子

瓷套

套管絕緣子的種類和用途深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子的種類和用途線路懸式絕緣子深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子的種類和用途長棒型絕緣子深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子的種類和用途套管深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子的種類和用途套管深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子的種類和用途電氣性能

耐受運行電壓（臟污、覆冰等各種氣象條件）

耐受雷電過電壓

耐受操作過電壓機械性能

（懸式、耐張、支柱、橫擔）有不同性能要求耐老化性能使用要求三類絕緣子優(yōu)缺點比較

優(yōu)點缺點電瓷絕緣子

使用歷史長，運行經(jīng)驗豐富

制造工藝成熟，耐老化玻璃絕緣子

不用測零值

耐老化性能好復合絕緣子

耐污閃性能好

重量輕，搶修方便

制造工藝簡單

實現(xiàn)大噸位容易

電瓷絕緣子

耐污閃性能差

有零值問題玻璃絕緣子

耐污閃性能差

自爆碎玻璃復合絕緣子

運行經(jīng)驗少

老化問題

脆斷和不明原因閃絡深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子的種類和用途深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子損壞事故運輸損壞三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子損壞事故外力破壞三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子損壞事故現(xiàn)場使用損壞三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子損壞事故現(xiàn)場使用損壞三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子損壞事故復合絕緣子損壞機械強度下降界面擊穿和芯棒脆斷硅橡膠表面性能的劣化三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子損壞事故復合絕緣子損壞三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室懸式盤型絕緣子的零值問題什么是零值絕緣子零值產生的原因零值絕緣子的危害為什么有零值的絕緣子串雷擊閃絡會掉串為什么有零值的玻璃絕緣子串掉串概率小深圳研究生院能源與電工新技術實驗室深圳研究生院能源與電工新技術實驗室三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題污閃事故會造成長時間、大面積停電1971-1980我國污閃事故（輸電線路1126次，變電設備761次）1981-1990我國污閃事故（輸電線路1907次，變電設備695次）1996-1997華東、華中、西北、華北等地大面積污閃，導致26串絕緣子斷串，23起導線落地事故2001年初河南、華北、遼寧等地大面積污閃，線路停電238條，變電站停電34座，972次污閃事故危害三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題2002年2月底，因濃霧發(fā)生的污閃事故造成了沈陽石蠟化工有限公司220kV供電系統(tǒng)崩潰，公司66kV及以下供電系統(tǒng)隨之嚴重波動和崩潰。2003年11月3日和6日浙江500kV秦王5415線19號塔(雙串)連續(xù)發(fā)生2次污閃，11月6日500kV瓶喬5411線126號塔(雙串)發(fā)生污閃。2004年9月23日至2005年1月30日，廣東省因積污期長達129天，再加上連續(xù)出現(xiàn)的霧霾天氣，以致廣東電網(wǎng)連續(xù)發(fā)生污閃跳閘事故；截止2005年1月31日，12條500kV線路的20基桿塔發(fā)生56條次污閃跳閘，5條220kV線路的5基桿塔發(fā)生9條次污閃。三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題2005年07月26日，烏海地區(qū)出現(xiàn)了罕見的雷暴雨，降雨量達到23.9mm/d，特殊的氣象條件誘發(fā)了烏海電業(yè)局順達220kV變電站支柱絕緣子發(fā)生污閃跳閘事故。2006年1月27日、2月2日、2月6日，華北地區(qū)出現(xiàn)濃霧天氣，造成朔黃鐵路肅黃段河間——李天木區(qū)間接觸網(wǎng)棒式絕緣子大面積污閃跳閘。2007年8月至2009年1月隴海線邵崗集站、新月線焦作——柏山區(qū)間接觸網(wǎng)棒式絕緣子發(fā)生了4次大面積連續(xù)污閃跳閘，導致長時間供電中斷。三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題污閃現(xiàn)象三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題2008年臺風“鸚鵡”期間220千伏風田站設備爬電照片三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題污閃放電的特點污閃放電是涉及電、熱、力學、化學現(xiàn)象的復雜變化過程，宏觀上可分為4個階段：（1）絕緣子表面的積污；（2）絕緣子表面的潤濕；（3）局部放電及局部電弧的產生；

（4）局部電弧的發(fā)展，完成閃絡。三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題風力（工業(yè)污染擴散可達20-30km)，

（上、下表面，迎風面、背風面）；重力；電場力：高壓端積污嚴重，直流比交流積污嚴重；絕緣子形狀的影響（鐘罩型、雙傘型）。積污三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題自然界中最嚴重的潤濕條件：霧（華北地區(qū)統(tǒng)計，76%的污閃發(fā)生在大霧氣象條件）凝露（沙漠等溫差較大地區(qū)的污閃，室內污閃）毛毛雨大雨（自清洗和污雨閃）融雪（東北地區(qū)的粘雪）融冰表面憎水性對潤濕影響大受潮三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題污層中的電解質成分溶于水中，形成導電的水膜;泄漏電流的熱效應，在電流密度大的部位先形成干區(qū);電位按電阻分布，在干區(qū)兩端的電位差大，當超過空氣的擊穿場強，形成跨越干區(qū)的局部電弧放電;這種局部電弧放電是間歇的、不穩(wěn)定的，可持續(xù)相當長時間;放電現(xiàn)象和泄漏電流存在對應關系局部電弧的產生三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題放電現(xiàn)象和泄漏電流的關系（以XWP-7為例)三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題局部電弧的發(fā)展三類絕緣子優(yōu)缺點比較

深圳研究生院能源與電工新技術實驗室絕緣子污穢閃絡問題臨界污閃條件分析

恒定電壓作用下不同污層電導率值γ對應的X--I關系深圳研究生院能源與電工新技術實驗室臨界污閃條件分析

在恒定電導率條件下不同電壓值對應的X-I關系深圳研究生院能源與電工新技術實驗室臨界污閃條件的一些判據(jù)Ra=RrRa:單位長度電弧的電阻Rr：單位長度剩余污層的電阻Ea=ErEa:電弧的電位梯度Er：剩余污層電阻的單位梯度dP/dx≥0深圳研究生院能源與電工新技術實驗室染污放電問題的簡單探討靜電力牽引E=El-EaE:電弧端部的場強El：污層的電場強度Ea：電弧的電場強度電弧端部的熱電離EaEl的方向相同，電弧只受縱向力的作用EaEl的方向不同，電弧也會橫向運動EaEl的方向相同、大小相等，不受靜電力作用，只有熱浮力作用在污閃的臨界時刻，電弧的溫度高達10000-14000k,Na原子處于全電離狀態(tài)，導致閃絡的完成。深圳研究生院能源與電工新技術實驗室染污放電問題的簡單探討有人利用模型試驗，證實確實存在牽引電弧移動的靜電力，同時存在其它的擊穿機理，外加電壓和閃絡時間的關系出現(xiàn)不連續(xù)，上半部代表靜電力牽引電弧造成的閃絡，下半部閃絡時間極短，是電擊穿過程。深圳研究生院能源與電工新技術實驗室污穢程度的檢測方法表征絕緣子污穢程度的參數(shù)：等值附鹽密度（ESDD);污層電導率;局部表面電導率;泄漏電流(飽和和非飽和受潮）;積塵密度;污液電導率;污閃電壓與污閃梯度.深圳研究生院能源與電工新技術實驗室本課程主要內容（1）污穢外絕緣