<變電設(shè)備帶電清掃技術(shù)在嘉祥電網(wǎng)中的應(yīng)用>
變電設(shè)備帶電清掃技術(shù)在嘉祥電網(wǎng)中的應(yīng)用
楊峰* 楊宏立 張麗
( 山東電力集團(tuán)公司嘉祥供電公司，山東嘉祥272400)
摘要: 目前設(shè)備污閃隱患越來越威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，與以往的停電清掃相比，帶電清掃既節(jié)約人力、
物力、時(shí)間，又減少了因停電清掃帶來的經(jīng)濟(jì)損失，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)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(yùn)行的必要措施。
關(guān)鍵詞: 變電設(shè)備; 帶電清掃; 防污閃
一、防污閃技術(shù)措施比較
目前，國內(nèi)采取的防污閃措施主要有“爬、掃、涂、加”4 種即: 調(diào)整設(shè)備爬電比距，采用防污型絕緣子或合成絕緣子; 清掃設(shè)備表面污穢; 涂RTV 涂料;加裝傘裙套。根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，筆者對(duì)各種防污閃措施性能綜合比較如下。
1. 調(diào)整設(shè)備爬電比距
調(diào)整設(shè)備爬電比距( 簡(jiǎn)稱調(diào)爬) 是防止污閃事故發(fā)生的根本措施。設(shè)備絕緣水平一次更換到位，保證長(zhǎng)期使用。但調(diào)爬措施的廣泛使用因以下原因受到限制。首先調(diào)爬費(fèi)用難以承擔(dān)。為保證設(shè)備瓷件傘裙間的距離，防止雨雪閃絡(luò)，大爬距瓷件的結(jié)構(gòu)高度需相應(yīng)增高，設(shè)備內(nèi)部原有線圈的引線就不夠長(zhǎng)。因此，調(diào)爬必須整體更換設(shè)備，需要大量的經(jīng)費(fèi)。防污閃工作完全基于調(diào)爬，所需費(fèi)用難以承擔(dān)。更換下來的設(shè)備閑置無用，繼而造成很大的浪費(fèi)。2001 年初北方地區(qū)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(shè)備需投入約8. 6 億元。其次更換結(jié)構(gòu)高度較高的設(shè)備可能會(huì)使線路導(dǎo)線和變電設(shè)備外部原有引線過長(zhǎng)、弧垂增大，造成相間或?qū)Φ鼐嚯x減小，必須對(duì)外部原有引線進(jìn)行處理，處理的工作梁及處理難度很大，有的甚至無法實(shí)施。因此限制了對(duì)輸變電設(shè)備，特別是變電設(shè)備調(diào)爬措施的廣泛應(yīng)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(dāng)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(qū)變電設(shè)備爬電比距不能滿足要求時(shí)，在設(shè)備瓷件表面涂防污涂料或加裝傘裙套是防止設(shè)備污閃的有效補(bǔ)救措施。涂料的憎水遷移性有一定的限度，當(dāng)涂層表層積污嚴(yán)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(jié)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(yán)重的地區(qū)，水泥污穢地區(qū)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(shè)備停電。不宜作為全站性、長(zhǎng)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(duì)110kV 刀閘支柱試驗(yàn)結(jié)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)量問題，運(yùn)行中有出現(xiàn)傘裙套變形、塌邊、粘接面開裂等現(xiàn)象，從而影響該措施的廣泛使用。
3. 設(shè)備清掃
輸變電設(shè)備瓷表面污穢清掃是恢復(fù)設(shè)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(zhǎng)期耐受住最高工作電壓的要求，因此，即使在嚴(yán)重污穢地區(qū)采用普通絕緣子，只要保持設(shè)備瓷表面清潔，就能保證安全運(yùn)行。目前國內(nèi)電網(wǎng)設(shè)備的清掃絕大多數(shù)是采用停電清掃的措施，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，但存在較多問題。首先，受停電時(shí)間的限制，設(shè)備清掃工作處于被動(dòng)狀態(tài)，不能保證臟污設(shè)備及時(shí)的清掃。其次，檢修間隔停電時(shí)，其母線側(cè)隔離開關(guān)仍有部分支柱絕緣子帶電無法清掃，使清掃工作不徹底，并且檢修設(shè)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(shè)備清掃質(zhì)量、系統(tǒng)安全帶來較多問題。開展帶電清掃，才能做到應(yīng)掃必掃、隨時(shí)清掃，保證設(shè)備清潔如初，確保設(shè)備安全運(yùn)行。
二、嘉祥電網(wǎng)防污閃工作現(xiàn)狀
嘉祥是全國聞名的石雕之鄉(xiāng)，開山采石、石料加工等行業(yè)的發(fā)展雖然帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但也產(chǎn)生了大量的粉塵污染，對(duì)變電設(shè)備的污染十分嚴(yán)重。每年都要定期對(duì)變電設(shè)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(yùn)時(shí)間的限制，給設(shè)備清掃質(zhì)量以及系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來了較多的問題。設(shè)備污閃隱患越來越嚴(yán)重地威脅著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)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(shì)在必行，積極發(fā)展變電設(shè)備帶電清掃，中國電力教育2010 年管理論叢與技術(shù)研究?？?31是公司提高設(shè)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(nèi)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(jī)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(duì)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、周圍帶電設(shè)備安裝位置以及環(huán)境溫度、風(fēng)向等條件的嚴(yán)格限制，是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)、要求嚴(yán)格的作業(yè)。在國內(nèi)，以往的帶電水沖洗作業(yè)中常發(fā)生被沖設(shè)備或臨近設(shè)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(dá)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(gòu)成機(jī)具主絕緣的一部分。空氣經(jīng)壓縮后溫度升高，在通過橡膠絕緣管時(shí)，易在管壁上產(chǎn)生凝露現(xiàn)象，從而降低機(jī)具主絕緣的性能，嚴(yán)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(jī)械干清掃采用高速旋轉(zhuǎn)的毛刷將瓷件表面的污穢清除，整個(gè)作業(yè)過程中不存在污穢受潮的條件，清掃機(jī)具簡(jiǎn)單、操作輕便。因此，帶電機(jī)械干清掃作業(yè)是較為安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的防污措施。
四、變電設(shè)備帶電清掃在嘉祥電網(wǎng)的應(yīng)用
1. 帶電清掃工作的實(shí)施
公司對(duì)帶電清掃工作高度重視，成立專門的工作小組，從帶電清掃作業(yè)人員的培訓(xùn)，帶電清掃工具的購置及試驗(yàn)，工器具的存放使用及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)等制定了專門的控制措施，保證了帶電清掃工作的順利開展。
2. 變電設(shè)備帶電清掃在嘉祥電網(wǎng)的典型應(yīng)用
2009 年11 月5 日，檢修工區(qū)組織開展110kV 郭莊變變電設(shè)備帶電清掃工作。11 月4 日，檢修工區(qū)專工、工作負(fù)責(zé)人、安全員等相關(guān)人員到郭莊變進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，查看設(shè)備積污程度，確定清掃人員數(shù)量，并進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)分析和制定防范措施。工作負(fù)責(zé)人編制變電設(shè)備帶電清掃作業(yè)指導(dǎo)書并填寫變電站帶電作業(yè)工作票，并交由檢修工區(qū)主任簽發(fā)。工作人員根據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書所列工具清單領(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 工作班開始工作，首先將工器具運(yùn)到工作現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行工器具檢查，確認(rèn)工具完好無損傷。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(hù)目鏡、口罩，對(duì)設(shè)備由上致下進(jìn)行清掃，專責(zé)監(jiān)護(hù)人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。
11 月5 日17: 00，全部清掃工作結(jié)束，工作班人員清理并撤離工作現(xiàn)場(chǎng)。工作負(fù)責(zé)人會(huì)同工作許可人對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后辦理工作終結(jié)手續(xù)。
檢修工區(qū)將此次帶電清掃的情況進(jìn)行總結(jié)后，匯報(bào)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(jì)效益。通過該項(xiàng)目的開展，減少了因設(shè)備外絕緣水平降低引起的停電次數(shù)，并且在日常試驗(yàn)、維護(hù)工作中不需要每次進(jìn)行設(shè)備清掃，有效降低正常停電檢修時(shí)間，提高了變電設(shè)備的可用系數(shù)，提高了供電可靠性，能有效降低設(shè)備發(fā)生污閃的幾率，保證設(shè)備安全運(yùn)行。2008年共進(jìn)行帶電清掃86 臺(tái)次，減少設(shè)備停電時(shí)間約300 小時(shí)，2009 年共進(jìn)行帶電清掃132 臺(tái)次，通過全面的經(jīng)濟(jì)核算，多供電量140 萬kW·h。帶電作業(yè)不受時(shí)間約束，可以實(shí)現(xiàn)有計(jì)劃安排全年時(shí)間來完成清掃時(shí)間，從而避免停電清掃經(jīng)常出現(xiàn)的大兵團(tuán)作戰(zhàn)，減少了人力、物力、在往返集結(jié)過程中的無效工時(shí)和費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。
( 2) 安全效益。帶電清掃機(jī)是利用電機(jī)作動(dòng)力，轉(zhuǎn)動(dòng)毛刷，通過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(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，是具有社會(huì)公用事業(yè)性質(zhì)的行業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，可以停電的機(jī)會(huì)也不斷減少，因此設(shè)備停電清掃越來越難以實(shí)行。而帶電清掃則可以做到設(shè)備不停運(yùn)、電量不損失、不影響供電可靠性，同時(shí)達(dá)到防污閃的目的，具有及時(shí)性、有效性等優(yōu)點(diǎn)。
五、結(jié)束語
帶電清掃既節(jié)約人力、物力、時(shí)間，又減少了設(shè)備因停電清掃帶來的經(jīng)濟(jì)損失。使變電站內(nèi)高壓設(shè)備的清掃工作實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修，從根本上解決了設(shè)備瓷件表面的積污問題，使高壓設(shè)備保持原有的絕緣水平。提高了變電設(shè)備使用壽命，延長(zhǎng)了設(shè)備運(yùn)營(yíng)時(shí)間，降低維護(hù)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶不間斷供電，進(jìn)一步提高供電可靠性。
參考文獻(xiàn):
［1］徐一凡，趙光艷. 變電設(shè)備的帶電清掃及安全措施［J］. 吉林電力， 2002.
［2］張晉，等. 電力設(shè)備帶電清掃技術(shù)的現(xiàn)狀及展望［J］. 絕緣材料， 2009.
［3］喻華玉，徐文澄. 高壓電氣設(shè)備防污閃及帶電清掃技術(shù)［M］. 北京: 中國電力出版社， 2006.
［4］嚴(yán)璋，朱德恒. 高電壓絕緣技術(shù)［M］. 北京: 中國電力出版社， 2002.
［5］陳四海，楊伯倫. 電力設(shè)備絕緣維護(hù)的帶電化學(xué)清洗綜述［Z］. 2007.
