如何提高防污闪涂料在应用中的遮盖性,使用寿命
1 .涂料与涂料绝缘子应具有良好的电气与绝缘性能,其性能应符合技术条件要求。
2 .涂料应有良好的憎水性能和憎水迁移性能。去离子水与涂料表面的接触角θ>90°。
3 .涂料应具有良好的耐候性和耐电晕、耐电弧性能。一般其防污闪的稳定有效期应在三年以上。
4 .涂料的理化性能应达到技术条件的要求。
5 .涂敷简便易行,失效时清除方便,且对施工人员和设备无害。
6 .在相同污秽条件下,涂料绝缘子的污闪电压应不小于1.5 倍无涂料绝缘子的污闪电压。
7 .涂层固化的表干时间不能太长,一般不超过60min。
防污闪措施有以下几种:1、加强污秽区线路特巡,注意线路周围污染源变化,掌握污秽状况,及时采取有效措施。2、定期测试和及时更换低值(零值)绝缘子。3、提高污秽地区线路的绝缘水平。4、认真安排绝缘子清扫工作,增加清扫次数,保证清扫质量。5、采用绝缘性能好,憎水性强的复合绝缘子。6、绝缘子表面喷涂防污涂料。7、做好污秽区绝缘子现场污秽度测试工作,为防污工作提供依据。污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下,其可溶物质逐渐溶于水,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在电力场作用下出现的强烈放电现象。防污闪的措施有很多,传统的方法是春秋两季的停电清扫,还有使用硅油、硅脂等涂料,合理的调节外绝缘的爬电比距,近年的有使用防闪增爬裙,使用RTV防污闪涂料等。
电气设备的污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下,其可溶物质逐渐溶于水,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在电力场作用下出现的强烈放电现象。因调绝缘技术措施有其局限性,因此国内输变电设备外绝缘普遍配置水平满足不了特殊情况的需要。如电瓷产品外绝缘的防污等级按标准配置还应提高,110KV以上线路绝缘子串泄漏比距配置不够等等,这造成污秽区电气设备在恶劣气候下,绝缘极易被击穿,从而发生污闪,严重时会影响电气设备的安全运行,给生产带来不必要的损失,而且已暗中威胁安全生产。
随社会工业化的日益发展,电力系统的安全平稳运行越来越重要,对于一个连续生产性生产的石油化工企业来讲更是如此,因为电力系统的波动和故障会造成停工、停产、甚至发生火灾爆炸事故造成重大经济损失和社会影响;
1998—2002的5年中,珠海地区110~220kV线路共运行38.286百公里·年,在此期间共发生污闪跳闸9次,污闪跳闸率为0.24次/百公里·年,远远大于规程推荐值的0.1次/百公里·年。
2001年2月中旬在湖南省东南部某县城内有一台12kV的SF6断路器发生闪络故障,其表现为三相端部的接线板沿瓷绝缘子表面与接地法兰盘发生闪络,同时引起相间短路,导致了该区域大面积停电;
2001年4月8日在山西省太原市也有一台12kV的SF6断路器发生闪络故障,其闪络烧损情况与前一例基本一样。
2002年2月22日凌晨,沈阳地区电网因浓雾发生大面积严重污闪,污闪造成了220KV供电系统崩溃。我公司的66KV及以下供电系统随之崩溃和严重波动,直到午时1点供电才趋于平稳,此次雾闪造成了全厂供电、供水、供汽中断,常压、催化裂解、气体分馏、尿素脱蜡产品精制等生产装置停车。特别是催化装置的主风机、汽压机等重要设备突然停机,一旦操作不慎极易引发爆燃爆炸事故。因此,电气设备防污闪的新技术、新材料和新方法愈来愈受到人们的重视。
二、对策
但与之相矛盾的是电压等级的升高、大气环境的污染以及企业的污染会导致输变电设备的污闪事故频频发生,大雾、酸雾、毛毛雨、空气潮湿等恶劣天气使污闪严重影响了室外高压电气设备的安全运行。
防污闪的措施有很多,传统的方法是春秋两季的停电清扫,还有使用硅油、硅脂等涂料,合理的调节外绝缘的爬电比距,近年的有使用防闪增爬裙,使用RTV防污闪涂料等。
1、 短效硅油
使用方法是每年在春、秋两季对室外高压电气设备进行停检清扫后,将以前的硅油擦掉,再重新涂上一遍。由于硅油有一定的绝缘度和憎水性,因此它起到一定的防污闪作用;但因为硅油的有效期短,只有半年左右,且其为非固化状态,容易粘附灰尘,进而在雨雾天气形成污闪,甚至更为严重。
2、 合理调爬
调爬是指增加电气设备外绝缘的爬电距离,提高绝缘水平。如增加污秽地区的绝缘子片数,或采用防尘绝缘子、玻璃绝缘子加合成绝缘子等。运行经验表明,在严重污秽地段,采用新型绝缘子串,防污效果较好,但这种产品只适用于输电线路。另外,增加绝缘子串的调爬方法涉及带电导线对杆塔的最小空气间隙调整、带电导线对下横担距离调整、调爬后的风偏校验等问题。
3、 防污闪增爬辅助伞裙
防污闪增爬辅助伞裙一般选用材料为合成硅橡胶,它是在原有瓷瓶、瓷绝缘子上再粘接安装增爬辅助伞裙,由于增加了曲线、增加了闪络的距离,也就提高了闪络电压。另外,由于合成硅橡胶有较好的绝缘度和憎水性,上面的灰尘不易被水浸润,形成闪络通道,从而减少了污闪形成机率。但合成硅橡胶防污闪增爬辅助伞裙也存在一些技术使用上的问题,例如:粘接时瓷瓶要十分干净平整,粘接剂要涂刷均匀,否则接口不平整易积灰,或是开胶干裂;又如:由于厂家加工工艺、原料质量存在差异,有些产品极易损坏、折坏、变形、龟裂等等。
4、 单组分RTV电力防污闪涂料
近年来,单组分RTV(RoomTemperatureVulcanizedSiliconeRubber室温硫化硅橡胶)电力防污闪涂料以其长效、免维护等突出优点作为一种新技术新材料在电力系统的防污闪领域得到广泛应用,并取得了显著效果。
单组分RTV涂料有良好的憎水性和憎水迁移性,大幅度提高了电力输变电设备外绝缘耐污闪电压,耐污闪电压与未涂涂料瓷瓶相比可提高2倍以上。憎水性是指一般非极性固体介质分子与其表面水分子之间作用力小于水分子本身之间的内聚力,其表面水份往往形成孤立的水滴,而不是连续的水膜。RTV的憎水迁移性是指RTV涂层表面积存的亲水性灰尘污秽在一定的时间后呈现憎水性,即RTV涂层的憎水性迁移到了污层表面;这时在其表面喷淋水滴后,污层因憎水性而很难浸润,只有不连续的水珠存留在污层表面,这一性能大大提高了电气设备的抗污闪能力。
单组分RTV电力防污闪涂料有良好的电气、物理和化学性能。其击穿电压在17KV/mm以上;在-40℃~+80℃间,可长期运行,耐温不变性;对瓷绝缘子有良好附着力;常温下喷涂30分钟可以表干,24小时可以固化,长期富有弹性;耐酸碱、耐油腐蚀,不会因之而起泡、起皱、变色和脱落;耐环境老化,涂层在自然条件下不龟裂、粉化、起皮和脱落,户外使用寿命在5以上。可使用在电厂电站、化工、钢铁、水泥等重污秽、重污染地区、行业的电气设备外绝缘上,防污闪效果显著。
我公司的66KV户外变电所共有三条进线,两台主变压器,母线结线方式为单母线分段式;长期以来,每逢雨雪大雾天气,户外设备的污闪情况总是很严重,时常会产生单相接地或电压波动等不正常运行状况;在2002年下半年分厂根据污闪情况的实际,对户外的电气设备进行了RTV防污闪涂料喷涂,一次性投资3.8万元,解决了长期以来困扰我厂的污闪严重问题,确保了供电安全平稳,运行至今效果很好,恶劣天气时户外设备也没有放电声和闪络现象;而且,电气设备喷涂了RTV防污闪涂料之后减少了春秋检中的设备清扫任务,节省了大量的人力物力,减少了停电时间。
提到单组分RTV电力防污闪涂料,还应提一下双组分RTV电力防污闪涂料。与单组分RTV涂料相比较而言,双组分RTV涂料应用于现场后也提高了电气设备的防污闪能力,但双组分RTV涂料的两种组分在现场调配时不易掌握,容易造成固化时间过长外界环境对其产生不良影响,或固化时间提前未喷涂就等现场实际施工中的麻烦。
单组分RTV电力防污闪涂料在喷涂施工中应注意选择晴朗干燥少风天气施工,喷涂前应将瓷瓶表面清扫干净;涂层厚度对其防污闪效果十分重要,为保证涂层厚度达到0.25mm以上的要求,喷涂应2到3遍,待前一层干了后再进行后一遍的喷涂。对于小面积施工,可以刷涂,但应注意涂层不要过厚或过薄,也不要反复多次涂刷,以免起皮。
三、结论:
从几年来公司电气防污闪经验来看,采用单组分RTV电力防污闪涂料施工简便,有效期长,能大幅度提高电气设备外绝缘污闪电压,是企业供电系统外绝缘防污闪、减少清扫维护量的有效技术手段,为企业安全生产提供料必要的保证。
污闪是指电气设备绝缘子(外绝缘)表面附着的污秽物在潮湿条件下,其可溶物质逐渐溶于水,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在电场作用下出现的强烈放电现象。
设备发生污闪事故时,重合闸成功率很低,往往造成大面积停电;污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备的损坏。
在防污技术措施中,比较简单的方法就是将积聚在绝缘子表面的污秽污清除,恢复其原有的绝缘水平,这就是运行工作中经常采用的清扫。清扫可分为带电清扫和停电清扫,带电清扫又可分为带电水冲洗、气冲和电动刷等方式。
目前带电水冲洗已发展至500 kV设备等级,站内设备外绝缘、输电线路绝缘子均已开展过大量的带电水冲洗作业。带电水冲洗的设备、操作要求可见《DL/T 1467-2015 交流输变电设备带电水冲洗作业技术规范》。
瓷和玻璃绝缘子表面呈现的是亲水性状态,在污湿环境条件下,容易形成连续的水带,污秽容易受潮湿润,从而导致绝缘子表面容易形成泄漏电流通道。表面处理是在绝缘子表面覆涂特殊涂料,改变绝缘子表面的状况,增加绝缘子表面的憎水性,使绝缘子表面在通电的情况下不易形成泄漏电流通道,这种方法称为表面处理。
1、根治污染源;
2、把电站的电力设施设在户内;
3、合理配置设备外绝缘;
4、加强运行维护;
5、采取其他专用技术措施,如在电瓷绝缘表面涂涂料等。
其原理如下:
(1)污闪事故的主要原因是绝缘表面遭受污染,除沿海空气中的含盐和海雾外,主要的污染源都是人为的,要防治污染,首先要控制污染源,不让大气受到污染,变电所选址,应尽量避开明显的污染源;
(2)为防止大气污染,将变配电设备置于室内,可以大大减少污染事故,但室内应配备除吸尘湿装置或选用“全工况”型设备以防止结露污闪;
(3)发生污闪又和瓷件的造型以及它的泄露比距有关,防污型绝缘子一般泄露距离大,应对照本地区污区分布图及运行经验选用相应爬电比距的电气设备;
(4)几时清扫电瓷外绝缘污垢,恢复其原有的绝缘水平,是防污闪的基本措施;
(5)有时不能适应当地的污浊环境则可采用更换绝缘子、增加绝缘叶片数、加装防污裙套防污罩涂料(有机硅、硅油、硅制、硅脂、地蜡RVT等)及合成绝缘子,目的是增大绝缘爬距,减少污闪事故。以上方法各有优缺点,应做经济比较后选用。
1
解释汤逊理论与流注理论
汤逊理论理论实质:电子碰撞电离是气体放电的主要原因,二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸
出电子,
逸出电子是维持气体放电的必要条件。
所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。
流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后,电子崩中的空间电荷足以使原电场明显
畸变,流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。
2
简述绝缘污闪的发展机理防治对策
绝缘子污闪是一个复杂的过程,大体可分为积污、受潮、干区形成、局部电弧的出现和发展等阶段,采用
措施抑制或阻止各阶段的形成和转化,就能有效地阻止污闪事故。
防污措施:
1.
增大爬电比距
2.
清扫表面积污
3.
用防污闪涂料处理表面
4.
采用半导体釉和硅橡胶的绝缘子。
3
简述
SF6
气体的特点
F6
的意思是六氟,
SF6
的意思是六氟化硫,
SF6
是无色,无味,无毒,不易燃的惰性气体,具有良好的绝
缘性能,且不会老化变质,密度约为空气的
5
.
1
倍.不溶于水和变压器油中,在炽热的温度下与氧气,铝
及其他许多物质不发生反应.但在电弧,电晕的作用下,会分解产生低氟化合物,这些化合物会引起绝缘
材料的损坏,且是剧毒的气体.
4
比较气体液体固体介质击穿过程的异同
气体电介质击穿
在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电。气体介质击穿常见的有直流电压击
穿、工频电压击穿、高气压电击穿、冲击电压击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿等。空气是很好的气
体绝缘材料,电离场强和击穿场强高,击穿后能迅速恢复绝缘性能,且不燃、不爆、不老化、无腐蚀性,
因而得到广泛应用。为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据,需进行长空气间隙的工频
击穿试验。
液体电介质击穿
纯净液体主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对含杂质的工程液体电介质有气体桥击穿理论。沿液体
和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电。这种放电不仅使液体变质,而且放电产生
的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡。经多次作用会使固体介质出现分层、开裂现象,
放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降。脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强
力气体冲击波(即电水锤)
,可用于水下探矿、桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎。
固体电介质击穿
有
3
种形式
:电击穿、热击穿和电化学击穿。电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质
点而导致电介质失去绝缘性能。热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝
缘能力。电化学击穿是在电场、温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,最终丧
失绝缘能力。固体电介质的化学变化通常使其电导增加
,
这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的最
终形式是热击穿。温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大;电场局部不
均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大。
5
比较各种非破坏性试验项目的效能
电气设备绝缘的非破坏性试验是指在较低电压下,或用其它不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性,
进而判断绝缘缺陷的试验方法。对电气设备的绝缘按规定的试验条件
(
如规定的试验设备、环境条件、试验
方法和试验电压等
)
和试验项目进行周期性的预防性试验,将从根本上保证电气设备的安全运行。
电气设备绝缘的非破坏性试验主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流和介质损失角
(
正切
)
三大项目