变电设备带电清扫技术在嘉祥电网中的应用

杨峰*      杨宏立      张丽

( 山东电力集团公司嘉祥供电公司，山东嘉祥272400)

摘要: 目前设备污闪隐患越来越威胁电力系统的安全运行，与以往的停电清扫相比，带电清扫既节约人力、

物力、时间，又减少了因停电清扫带来的经济损失，使设备实现状态检修。带电清扫是防止污闪事故发生的有效

手段，是保证电网安全运行的必要措施。

关键词: 变电设备; 带电清扫; 防污闪

一、防污闪技术措施比较

目前，国内采取的防污闪措施主要有“爬、扫、涂、加”4 种即: 调整设备爬电比距，采用防污型绝缘子或合成绝缘子; 清扫设备表面污秽; 涂RTV 涂料;加装伞裙套。根据多年的经验，笔者对各种防污闪措施性能综合比较如下。

1. 调整设备爬电比距

调整设备爬电比距( 简称调爬) 是防止污闪事故发生的根本措施。设备绝缘水平一次更换到位，保证长期使用。但调爬措施的广泛使用因以下原因受到限制。首先调爬费用难以承担。为保证设备瓷件伞裙间的距离，防止雨雪闪络，大爬距瓷件的结构高度需相应增高，设备内部原有线圈的引线就不够长。因此，调爬必须整体更换设备，需要大量的经费。防污闪工作完全基于调爬，所需费用难以承担。更换下来的设备闲置无用，继而造成很大的浪费。2001 年初北方地区大面积污闪事故后，辽宁、河北、河南、京津唐、华东电网改造主电网的部分设备需投入约8. 6 亿元。其次更换结构高度较高的设备可能会使线路导线和变电设备外部原有引线过长、弧垂增大，造成相间或对地距离减小，必须对外部原有引线进行处理，处理的工作梁及处理难度很大，有的甚至无法实施。因此限制了对输变电设备，特别是变电设备调爬措施的广泛应用。

2. 涂防污涂料或加装伞裙套

防污涂料具有良好的憎水性和憎水迁移性，使绝缘子表面污秽也具有憎水性、不易被受潮溶解，从而提高绝缘子的耐污水平。在绝缘子适当部位加装伞径较大的辅助伞群套，可增大绝缘子的泄漏距离，改善绝缘子的受潮条件，从而提高绝缘子的耐污水平。污秽地区变电设备爬电比距不能满足要求时，在设备瓷件表面涂防污涂料或加装伞裙套是防止设备污闪的有效补救措施。涂料的憎水迁移性有一定的限度，当涂层表层积污严重、污层厚度较大时，憎水性不能很好地迁移至污层表面; 水泥粉尘沉积在绝缘子表面，遇潮湿天气，水泥受潮在绝缘子表面结成硬垢，会减弱涂层的憎水性和憎水迁移性。在大气降尘较严重的地区，水泥污秽地区不宜采用。并且涂料使用周期较短，涂料使用寿命到期后要重新涂覆，旧涂料的清除难度较大，清除和涂刷都需要设备停电。不宜作为全站性、长期性的防污措施。粘接式伞裙套改善绝缘子的受潮条件，增加绝缘子的爬电距离，因此能提高绝缘子的耐污水平。对110kV 刀闸支柱试验结果表明，加装3 片硅橡胶伞裙套，在0. 1 ～0. 2mg /cm2 盐密污秽度下耐污水平能提高1. 5 倍。由于伞裙套的材质不同和粘接质量问题，运行中有出现伞裙套变形、塌边、粘接面开裂等现象，从而影响该措施的广泛使用。

3. 设备清扫

输变电设备瓷表面污秽清扫是恢复设备原有绝缘水平、防止污闪事故发生的有效措施。表面清洁的绝缘子能长期耐受住最高工作电压的要求，因此，即使在严重污秽地区采用普通绝缘子，只要保持设备瓷表面清洁，就能保证安全运行。目前国内电网设备的清扫绝大多数是采用停电清扫的措施，优点是简单易行，但存在较多问题。首先，受停电时间的限制，设备清扫工作处于被动状态，不能保证脏污设备及时的清扫。其次，检修间隔停电时，其母线侧隔离开关仍有部分支柱绝缘子带电无法清扫，使清扫工作不彻底，并且检修设备的停送电操作，安全措施的实施和停电时间的限制，给设备清扫质量、系统安全带来较多问题。开展带电清扫，才能做到应扫必扫、随时清扫，保证设备清洁如初，确保设备安全运行。

二、嘉祥电网防污闪工作现状

嘉祥是全国闻名的石雕之乡，开山采石、石料加工等行业的发展虽然带动了经济的发展，但也产生了大量的粉尘污染，对变电设备的污染十分严重。每年都要定期对变电设备进行停电清扫，主要采用“逢停必扫”的方式，停电倒闸操作、安全措施实施和停运时间的限制，给设备清扫质量以及系统安全运行带来了较多的问题。设备污闪隐患越来越严重地威胁着电力系统的安全运行，因污染物主要为粉尘、棉纤维等，涂RTV 涂料效果不佳，带电清扫工作势在必行，积极发展变电设备带电清扫，中国电力教育2010 年管理论丛与技术研究专刊431是公司提高设备健康水平、供电可靠性的重要手段。

三、带电清扫方法的分析

目前国内采用的带电清扫方法主要有带电水冲洗、带电气吹和带电机械清扫等方法。带电水冲洗是以水柱作为主绝缘，利用流速很高的水柱产生的冲击力对绝缘子表面沉积的污秽进行冲洗。受冲洗所用水质、冲洗方法、被冲洗绝缘子表面积污量、周围带电设备安装位置以及环境温度、风向等条件的严格限制，是一项技术性很强、要求严格的作业。在国内，以往的带电水冲洗作业中常发生被冲设备或临近设备的闪络事故，因此带电水冲洗不易实施。带电气吹清扫采用压缩空气吹打绝缘子表面，达到清扫的目的。压缩空气不仅是清扫污秽的动力，而且是构成机具主绝缘的一部分。空气经压缩后温度升高，在通过橡胶绝缘管时，易在管壁上产生凝露现象，从而降低机具主绝缘的性能，严重影响带电作业的安全性，因此国家电网公司已不推荐这种方法。带电机械干清扫采用高速旋转的毛刷将瓷件表面的污秽清除，整个作业过程中不存在污秽受潮的条件，清扫机具简单、操作轻便。因此，带电机械干清扫作业是较为安全、可靠、经济的防污措施。

四、变电设备带电清扫在嘉祥电网的应用

1. 带电清扫工作的实施

公司对带电清扫工作高度重视，成立专门的工作小组，从带电清扫作业人员的培训，带电清扫工具的购置及试验，工器具的存放使用及现场作业等制定了专门的控制措施，保证了带电清扫工作的顺利开展。

2. 变电设备带电清扫在嘉祥电网的典型应用

2009 年11 月5 日，检修工区组织开展110kV 郭庄变变电设备带电清扫工作。11 月4 日，检修工区专工、工作负责人、安全员等相关人员到郭庄变进行现场勘查，查看设备积污程度，确定清扫人员数量，并进行危险点分析和制定防范措施。工作负责人编制变电设备带电清扫作业指导书并填写变电站带电作业工作票，并交由检修工区主任签发。工作人员根据作业指导书所列工具清单领用带电作业工具，检查工器具是否完好合格。

11 月5 日早上将所需工具领出库房并进行出库登记。11 月5 日10: 00 工作班开始工作，首先将工器具运到工作现场，进行工器具检查，确认工具完好无损伤。按工作分工进行带电清扫作业，操作人穿绝缘靴，戴绝缘手套、护目镜、口罩，对设备由上致下进行清扫，专责监护人进行监护。

11 月5 日17: 00，全部清扫工作结束，工作班人员清理并撤离工作现场。工作负责人会同工作许可人对施工质量进行验收，验收合格后办理工作终结手续。

检修工区将此次带电清扫的情况进行总结后，汇报生产技术部，同时将有关资料归档。

3. 效益分析

( 1) 经济效益。通过该项目的开展，减少了因设备外绝缘水平降低引起的停电次数，并且在日常试验、维护工作中不需要每次进行设备清扫，有效降低正常停电检修时间，提高了变电设备的可用系数，提高了供电可靠性，能有效降低设备发生污闪的几率，保证设备安全运行。2008年共进行带电清扫86 台次，减少设备停电时间约300 小时，2009 年共进行带电清扫132 台次，通过全面的经济核算，多供电量140 万kW·h。带电作业不受时间约束，可以实现有计划安排全年时间来完成清扫时间，从而避免停电清扫经常出现的大兵团作战，减少了人力、物力、在往返集结过程中的无效工时和费用，提高经济效益。

( 2) 安全效益。带电清扫机是利用电机作动力，转动毛刷，通过绝缘杆将毛刷伸到绝缘子表面进行清扫。这种方法清扫效率高，操作简便，技术要求低，降低了事故的发生。

( 3) 社会效益。电力行业是国民经济的基础行业，是具有社会公用事业性质的行业。随着经济的不断发展，可以停电的机会也不断减少，因此设备停电清扫越来越难以实行。而带电清扫则可以做到设备不停运、电量不损失、不影响供电可靠性，同时达到防污闪的目的，具有及时性、有效性等优点。

五、结束语

带电清扫既节约人力、物力、时间，又减少了设备因停电清扫带来的经济损失。使变电站内高压设备的清扫工作实现状态检修，从根本上解决了设备瓷件表面的积污问题，使高压设备保持原有的绝缘水平。提高了变电设备使用寿命，延长了设备运营时间，降低维护成本，提高企业经济效益和社会效益，实现对用户不间断供电，进一步提高供电可靠性。

参考文献:

［1］徐一凡，赵光艳. 变电设备的带电清扫及安全措施［J］. 吉林电力， 2002.

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［5］陈四海，杨伯伦. 电力设备绝缘维护的带电化学清洗综述［Z］. 2007.