沿面放电和污闪事故
电网污闪的成因及处理(正式)
编订：__________________审核：__________________单位：__________________电网污闪的成因及处理(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-9688-53 电网污闪的成因及处理(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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1气体中沿固体表面的放电高压导体总是需要用固体绝缘材料来支撑或悬挂，这种绝缘材料称绝缘子。
由于绝缘子的用途不同，生产了形态各异的固体绝缘子，但它们都处在电场之中，由于电场的作用在正常运行状态下存在沿面放电，如电晕放电、细线状辉光放电、滑闪放电等。
2污染绝缘子表面的沿面放电众所周知，户外绝缘子会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染。
在干燥情况下，绝缘子表面污层的电阻很大，对闪络电压没有多大影响。
但当空气湿度很高，或在毛毛雨、雾、露、雪等不利气候条件下，绝缘子表面污层被湿润，其表面电导剧增，使绝缘子泄漏电流急剧增加，绝缘子的闪络电压大大降低，甚至可能在工作电压下发生闪络。
污闪是在工作电压下发生的、常常会造成大面积和长时间的停电事故，石河子电网事故的60%是污闪造成的，而事故损失的80%是污闪造成的，可见污闪事故是对电力系统危害特别大的一种事故。
(1)石河子地区的污秽源：①石河子化工厂排放的废气中含有SO2、NH2、NO3、Cl2等，遇潮湿空气形成酸碱溶液(酸碱雾)是石河子热北线和化工变的主要污源。
《高电压技术》第一篇电介质的电气强度第八节沿面放电和污闪事故(“污秽”相关文档)共7张
2.91～3.45 (3.20～3.80)
3.10 （3.57）
3.10 （3.41）
注： 括号内的数据为以系统额定电压为基准的爬电比距值。
六、污闪事故的对策
随着环境污染的加重、电力系统规模的不断扩大以及对供电可靠性的 要求越来越 高，防止电力系统中发生污闪事故已成为十分重要的课题。在 现代电力系统中实际采 ●最容影易响发污生闪污电闪压的的气因用象素条的件防是雾污、闪露措、融施雪主和毛要毛有雨以下几项：
1.60 （1.84）
1.60 （1.76）
1.74～2.17
1.82～2.27
（2.00～2.50） （2.00～2.50）
2.00 （2.30）
2.00 （2.20）
2.17～2.78
2.27～2.91
（2.50～3.20） （2.50～3.20）
2.50 （2.88）
2.50 （2.75）
2.78～3.30 （3.20～3.80）
普 通 高 等 教 育 “十 二 五” 国 家 规 划 教 材
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500KV变电站绝缘子闪络的问题分析及处理
500KV变电站绝缘子闪络的问题分析及处理摘要】张家口发电厂塔山分厂针对某厂发生500kV升压站接地刀闸绝缘子闪络造成掉闸事故，通过对故障分析，最终确定故障产生的原因, 并采取了相应的措施。
【关键词】斗闪络、污闪、湿闪、PRTV涂料中图分类号：Ｇ71文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2013）07-014-021 概述：在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生破坏性放电。
其放电时的电压称为闪络电压。
发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。
闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘. 沿绝缘体表面的放电叫闪络。
而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。
沿面放电：沿绝缘子和空气的分界面上发生的放电现象。
闪络：沿面放电发展到贯穿性的空气击穿称为闪络[1]。
2 事故案例：2011年4月1日某发电厂发生500kV II母线接地刀闸绝缘子闪络造成II母线掉闸事故，当时厂内有7台机组运行，全厂总出力210MW，负荷分别送到500KV 侧两条母线，并由沙南一、二线送出，由于II母线事故掉闸，运行方式发生改变，导致单条母线运行，机组及变电站设备安全运行系数大大降低。
3 事故原因：3.1 当天持续降雪时间达10个多小时，由于当时的环境温度在零上，雪落到支柱瓷瓶上，一部分雪慢慢化，融化后的水又在瓷瓶伞裙之间形成小冰柱，造成瓷瓶伞裙之间绝缘距离降低，随着雪的慢慢积累、融化、结冰最后导致瓷瓶绝缘击穿，发生闪络接地，母线对地放电保护动作掉闸。
3.2 母线接地刀闸支柱瓷瓶产品投运时间早，制作工艺落后，防污等级低，瓷裙也不是防污等级高的大小伞裙（爬距较大）。
此型号瓷瓶已不能有效的防止雨季闪络事故的发生。
所以，防止污闪和湿闪是首要的问题。
4 塔山分厂所处现状：张家口发电厂塔山分厂区域污秽等级为三级，绝缘子选购时均适用于三级污秽等级区域，但是考虑到电厂的安全、可靠性要求较高，所以应满足四级污秽等级对绝缘子爬距的要求，即爬距应大于等于17050mm。
防污闪涂料施工技术措施
防污闪涂料施工技术措施编制单位：联系人：联系电话：编制日期：2008年3月2日防污闪涂料施工技术措施一、概述架空线路污闪事故是一种影响面广，危害性大的事故，随着工业的发展，空气被污染程度愈来愈重，线路的污闪事故也日益增多。
污闪事故有明显的季节性，污秽季节一般为从初秋到来年初春。
我国东北、西北地区约200天，华北地区约180天，华东地区约120天。
在污秽季节内，绝缘子串表面积污多，等值附盐密度大，如未及时清扫，遇潮湿天气很可能发生污闪。
污闪事故面积大，维持时间长。
污闪一旦发生，往往不能依靠重合闸迅速恢复送电，有时还会导致导线断线事故。
因此，在处理污闪事故时，需要更换一批损坏的绝缘子，更换损坏的导线，还要清扫绝缘子，处理事故时间长，停电损失也大，所以大面积污闪事故常为恶性事故。
由于污秽问题的严重性，在一些大城市、工业区附近，污闪跳闸次数已经大大超过雷击跳闸次数。
我国现在污闪事故造成的损失电量为雷害的9.3倍。
二、污闪事故的原因线路在运行过程中，绝缘子表面难免粘附一些污秽物。
这污秽物一般均有一定的导电性和吸温性，在温度较大的条件下会大大降低绝缘子的绝缘水平，从而加大绝缘子表面泄漏电流，以致在工作电压下也能发生绝缘子闪络事故。
1、污秽的种类：自然污秽、工业污秽、生活污秽等；2、污秽事故的发生：污秽事故的沿面放电（简称污闪）是在工频运行电压长期作用下产生的。
普通的灰尘容易被雨水冲刷掉，所以对绝缘性能影响不大。
可是工业粉尘附着在绝缘子表面上形成一层薄膜，就不易被雨水冲掉，因此对绝缘子影响很大。
污秽物质在干燥情况下，电阻很大，导电不好，对线路安全运行没有很大危险。
但在雾、雨的潮湿天气里，绝缘子表面污物吸收水分而呈离子状态，此时电导大为增加，泄漏电流也急剧增加。
泄漏电流大小与积污量、污秽物的导电性能、污层吸潮性能的强弱以及水的导电性能有关。
当泄漏电流增加时，绝缘子表面某些污层较薄的地方或潮湿程度较轻的地方，尤其像直径最小的绝缘子钢脚附近电流密度大的地方，局部污秽首先发热烘干，形成高电阻的干燥带。
浅谈室外220kV变电站绝缘子污闪原因和防污闪措施
浅谈室外220kV变电站绝缘子污闪原因和防污闪措施摘要】绝缘子的作用主要是牢固的支持和固定载流导体和将载流导体与地绝缘，并使电气装置中不同电位的载流导体之间可靠的绝缘起来。
绝缘子由瓷质部分和金具两部分组成，中间用水泥粘合剂胶合。
瓷质部分是保证绝缘子有良好的电气绝缘强度，金具是固定瓷瓶用的，机械负荷力是通过它传递给瓷质部分的。
将许多绝缘子连接在一起使用的叫绝缘子串。
我厂使用的是220 kV 户外发电厂用绝缘子污闪事故常常发生在恶劣气象条件下的正常工作电压下，污闪事故时间过长，危害性大，严重污秽地区的电网外绝缘水平又主要由系统最大运行电压所决定。
所以近年来的统计表明，污闪事故的损失超过了雷害事故的损失。
所以室外220kV变电站防污闪工作也是势在必行。
【关键词】绝缘污闪放电冰闪我厂220 kV变电站为室外变电站，主接线方式为双母线单分段带旁路，共六条回出线、四台主变和两台启备变。
220 kV母线分为I、II、III母和旁母，I母、II母间和II母、III母间分别配有母联2251、2252开关，I母、III母之间配有分段2253开关，II母、III母与旁母间配2260开关。
220kV处于开环运行，母联2252开关在热备用状态。
由于在雾、雨、雪、大风的异常天气情况下，室外220kV变电站的瓷质绝缘表面落有很多工业污秽颗粒，使其绝缘能力受污秽影响而大大降低，这样污闪和冰闪事故就会常常发生我厂2004年因为#2主变出线侧避雷器上积雪未及时清扫，避雷器上形成冰溜子，造成A避雷器对地接地，#2机组跳闸事故。
1、分析变电站污闪、放电的原因支持式绝缘子也叫瓷瓶，主要是牢固的支持和固定载流导体。
由于我厂处于首府乌鲁木齐市郊，空气质量比较恶劣，空气中含有大量的SO2和不溶性粉尘颗粒。
空气中大量的灰尘落在绝缘子上，造成绝缘子脏污，脏污性质的不同，对绝缘子绝缘水平的影响也不同，一般灰尘容易被雨水冲掉，所以对绝缘性能影响不大，可是工业粉尘则不然，这些脏污附着在绝缘子表面上能够形成一层薄膜，就不容易被水冲掉，经过对污物进行定量、定性分析，发现工业粉尘中含有大量的硫、钙的氧化物及氯化钠等颗粒。
绝缘子污闪的发生及发展
绝缘子污闪的发生及发展在线运行的绝缘子，在大气环境中，受到工业排放物以及自然扬尘等环境因素的影响，表面逐渐沉积了一层污秽物。
当遇到潮湿天气时，污层中的可溶性物质溶于水中，形成导电水膜，这样就有泄露电流沿绝缘子的表面流过，其大小主要取决于脏污程度和受潮程度。
由于绝缘子的形状、结构尺寸等因素的影响，绝缘子表面各部位的电流密度不同，电流密度比较大的部位会先形成干区，干区的形成使得绝缘子表面电压的分布更加不均匀，干区承担较高的电压。
当电场强度足够大时，将产生跨越干区的沿面放电，依脏污和受潮程度的不同，放电的类型可能是辉光放电、火花放电或产生局部电弧。
局部电弧是一个间歇的放电过程，这种间歇的放电状态可能持续相当长时间，当脏污和潮湿状态严重时，局部电弧会逐步发展；当达到和超过临界状态时，电弧会贯穿两极，完成闪络。
3.1 污闪的发生污闪放电是一个涉及到电、热、和化学现象的错综复杂的变化过程，宏观上可将污闪过程分为以下4个阶段：1）绝缘子表面的积污2）绝缘子表面的湿润3）局部放电的产生4）局部电弧发展，完成闪络1）绝缘子表面的积污绝缘子表面沉积的污秽物，来源于该地域大气环境的污染，也受大气条件的自清洗（例如，风吹和雨淋），还与绝缘子本身的结构形状、表面光洁度等因素有着密切的关系。
长期的运行经验表明，在城市工业区及大气污染较严重的地区绝缘子表面的积污也较多，工业规模愈大，对周围影响的范围也愈大。
一般来说，距工业污染源愈愿，影响愈弱，绝缘子表面积污程度的表征量——等值附盐密度也减少。
据重点工业城市对44条输电线路上绝缘子表面沉积污秽的盐度值统计，其值可用式（5-3）表示ESDD=Ae-BL（5-3）式中，ESDD为绝缘子表面污秽物等值附盐密度，mg/cm2;L为距污源的距离，A,B为常数。
大气污染比较严重地区的浓雾，对绝缘子表面的污染也是明显的。
研究表明，城市工业区的浓雾的雾水电导率可达200uS/cm左右，一次大雾可稳定地维持数小时。
电气设备污闪事故的分析及对策
电气设备污闪事故的分析及对策一、概述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。
第三章电力系统污闪及防污闪技术(精)
第一节 绝缘子的沿面放电
电力系统中使用各类绝缘支持以固定带电体，这些绝缘支持大多数 工作在空气中，当外加电压超过某一数值时，常常在固体绝缘与空气的 交界面上产生放电。这种放电可能沟通两极，造成沿面放电，也称为闪 络；也可能停止于表面上任何一点，形成局部放电。沿面闪络放电电压 通常比纯空气间隙的击穿电压低的多，而且受固体绝缘表面状态污染程 度、气候条件等因素的影响很大，电力系统中很多停电事故都是由绝缘 子表面闪络所引起的。由于空气属于自恢复绝缘，闪络一般不会造成设 备的永久损坏，所以在设计和制造时要求固体绝缘的击穿电压高于沿面 闪络电压1.5倍以上，以避免在高电压的作用下造成固体绝缘击穿的永久 性故障。 一、沿面放电的基本特性
流过套管表面的电流是经过介质的表面电容C构成通路，因此通道中的 电流，即带质点的数量随表面电容C和电压及其变化速度的增加而增多。从 图3-4可以看到，流过介质表面单位长度上的表面电阻r的电流愈靠近法兰就 愈大，故法兰电极附近的电压最大，也就最容易产生游离。正是表面电容 的分流作用使得沿表面的电流分布不均匀，而表面电阻则是均匀分布的， 因而沿介质表面的电压分布不均匀，使沿面电场分布不均匀。C愈大，电压 就愈高，电压变化速度愈快，电流就愈大，分流作用就愈强，从而导致沿 面电场分布不均匀，闪络电压也愈低。
容C0的影响。
３．极不均匀电场具有弱垂直分量时的沿面放电
如图3-1(c)所示的结构中，电极本身的形状和布置已经使电场很不均 匀。因此，这里介质的表面状态，材料的吸收能力及微小气隙对降低闪络电 压的影响不太明显。
此外，因电场的垂直分量很弱，沿固体介质表面也没有较大的电容电 流，放电形成过程也不会出现热游离现象，故无明显的滑闪放电。
由滑闪放电引起的沿面闪络电压可由下式计算：
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➢固体介质击穿：一旦发生击穿，即意味着不可 逆转地丧失绝缘功能。
➢沿介质表面发生闪络：由于大多数绝缘子以电 瓷、玻璃等硅酸盐材料组成，所以沿着它们的表 面发生放电或闪络时，一般不会导致绝缘子的永 久性损坏。电力系统的外绝缘，一般均为自恢复 绝缘，因为绝缘子闪络或空气间隙击穿后，只要 切除电源，它们的绝缘性能都能很快地自动彻底 恢复。
污秽等级： 我国按三方面划分污区等级： 1、污染； 2、气象条件； 3、等值盐密。
我国国标中规定的污秽等级及对应的盐密值如 下表所示：
六、污闪事故的对策
(一)调整爬距（增大泄漏电流） 爬电比距指外绝缘的爬电距离与系统最高
工作电压之比。 (二)定期或不定期的清扫 (三)涂料 (四)半导体釉绝缘子 (五)新型合成绝缘子
小结
➢沿面放电是沿着固体介质表面发展的气 体放电现象；
➢污闪是沿着污染表面发展的闪络；
➢掌握减少绝缘子污闪的对策。 （本节完）
表面放电的实验现象： 沿固体介质表面的闪络电压不但比固体介质
本身的击穿电压低得多，而且也比极间距离相同 的纯气隙的击穿电压低不少。可见绝缘的实际水 平取决于它的沿面闪络电压。它与设备表面的干 燥、潮湿或清洁、污染有较大关系。
二、沿面放电的类型与特点
界面电场分布可分为3种典型情况，见图1-21
➢(a)固体介质处于均匀电场中，界面与电力线平行
➢(b)固体介质处于极不均匀电场中，且界面电场的 垂直分量En比平行于表面的切线分量Et要大得多
➢(c) 固体介质处于极不均匀电场中，但大部分 界面上的电场切线分量Et大于垂直分量En
（一）均匀和稍不均匀电场中的沿面放电
图1－21(a)平板电场电极间插入一块固体 介质，沿面闪络电压比纯空气时下降很多，原因 如下：
第八节 沿面放电和污闪事故
➢沿面放电概念 ➢沿面放电的类型与特点 ➢沿面放电电压的影响因素和提高方法 ➢固体表面有水膜时的沿面放电 ➢绝缘子染污状态下的沿面放电 ➢污闪事故的对策
一、沿面放电概念
沿面放电：沿着固体介质表面发展的气体放电 现象。 污 闪：沿着污染表面发展的闪络。
电力系统中绝缘子、套管等固体绝缘在机 械上起固定作用，又在电气上起绝缘作用。其 绝缘状况关系到整个电力系统的可靠运行。
积污地点：城市>农村；化工厂、火电厂、冶炼 厂等重污染地区
污层受潮条件：多雾；常下毛毛雨；易凝露地 区；长期干旱
污闪危害：
污闪事故后果大于雷击事故后果；
➢因为雷击仅发生在一点，可实现自动重合 闸，停电短，影响小 ➢污闪一般为一片地区，难实现），方法是： 除铁脚铁帽的粘合水泥面上的污秽物外，把所有表 面上的沉积污秽刮下或刷下，溶于300ml的蒸馏水中， 测出其20 C水温时的电导率；然后在另一杯20 C、 300ml的蒸馏水中加入NaCl，直到其电导率等于混合 溶液的电导率时，所加入的NaCl毫克数，即为等值 盐量，再除以绝缘子表面积，就可得到“等值盐密” （mg/cm2)。
环境应力：雨、露、雪、雾、风等气候条件和工业 粉尘、废气、自然盐碱、灰尘、鸟粪等污秽物的污 染。
闪络形成：毛毛雨、雾、露等不利天气时，污层 将被水分湿润，电导大增，工作电压下泄漏电流 大增。绝缘子表面上不断延伸发展局部电弧（称 为爬电），一旦达到某一临界长度时，自动贯穿 两极，形成沿面闪络。
污闪过程：可分为积污、受潮、干区形成、局部 电弧的出现和发展。
四、固体表面有水膜时的沿面放电
如图1－25，对于湿闪络：
（1）沿湿表面AB和 干表面BCA’发展,绝缘 子湿闪电压为干闪时 的40～50％。
（2）沿湿表面AB和空气间隙 BA’发展，绝缘子湿闪电压不 会下降很多。
（3）沿湿表面AB和水流BB’ 发展，湿闪电压降低到很低 的数值。
五、绝缘子染污状态下的沿面放电
➢固体介质与电极表面接触不良，存在小气隙
➢大气中的潮气吸附到固体介质的表面形成薄 水膜，电极表面集聚了电荷，降低了闪络电压。
➢固体表面电阻的不均匀和粗糙不平也会造成 电场畸变。
（二）极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿面放电
如图1－22
外施电压升高
电压超过某一值
电压再升高一些
电晕放电
辉光放电 滑闪放电
闪络
（三）极不均匀电场中垂直分量很弱时的沿面放电
平均闪络场强比均匀电场时低得多；另一 方面，由于界面上电场垂直分量很弱，因此不 会出现热电离和滑闪放电
三、沿面放电电压的影响因素和提高方法
（一）固体介质材料
如图1－23，取决 于材料的亲水性 或憎水性
（二）电场型式
放电电压与电场型式有很大关系，如在极不均 匀电场中，沿面闪络电压比同样距离的纯空气间隙 的击穿电压降低得较少，因而采取措失提高沿面放 电电压的可能幅度也不大。