污闪对电力系统的危害

污闪对电力系统的危害

随着经济的发展，电网容量和额定输电电压等级相应提高，伴随着工农业发展，部分地区的环境污染也日趋严重，电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故所造成的影响和危害也日益严重。

1.1污闪事故

污闪是个区域性问题，其显著特点是同时多点跳闸的几率高。绝缘等级愈低，跳闸几率愈大，且重合闸成功率愈小。华北电网1975—1985年统计表明，输电线路跳闸率为27%。1996—1997年，京津唐电网变电设备的几次污闪事故中，重合也大都失败。重合不良则意味着存在永久性故障，而多点故障则意味着多处供电失去电源，甚至造成大面积的停电事故。

污闪的上述特点，是由于其本身的特殊性造成的。一个大、中型变电站，绝缘子大约有几百支甚至上千支；而变电站的进线、出线也有几条至几十条。在周围几十或上百平方公里的地区，大气的污染几乎是相近的，雾、露、毛毛雨等潮湿的气象条件也几乎是相同的，一旦一处污闪跳闸，则表明这个地区几乎相同的几百个或上千个绝缘子个体均处于临界污闪跳闸的边缘。一处跳闸，重合闸动作，还会造成电网的振荡，使临界输变电设备又多承受一个操作过电压的作用，使设备处于更加不利的状态。特别是较多设备的外绝缘抗污闪能力都低于实际承受的严酷湿污条件时，往往会造成区域性的大面积污闪事故。1989年末至1990年初，全国若干个省市的大面积污闪的根本原因就是输电线路配置的外绝缘水平相对于设备表面实际污染程度对外绝缘的要求相差太多的缘故。

近年来我国有多起大面积污闪事故发生。例如，1996年12月27—30日华东地区出现罕见的大雾，华东电网23条500kV线路中就有11条发生闪络，跳闸77次；220kV线路中24条线路闪络，跳闸58次。1996年12月，安徽省35条220kV线路有8条发生污闪事故，跳闸35次；8条500kV线路有2条发生闪络事故，跳闸6次。据不完全统计，1971—1980年我国输电线路发生的污闪事故1126次，变电所设备的事故有761次，到了1981—1990年，输电线路发生的污闪事故1907次，变电所设备的事故达695次。后10年的污闪事故次数比前10年又有增加，且事故严重。20世纪90年代后大面积污闪事故更为突出，1990年华北地区的大面积的污闪事故，1996—1997年华东地区大面积的污闪事故，以及2000年辽宁、华北、河南等地的大面积污闪事故，都具有事故影响范围大、持续时间长、经济损失严

重等特点。

污闪事故中以雾闪为主，表5-1列出了我国20世纪70年代以来发生的重大污闪事故。由表可见，我国地域性的事故时有发生，而大多都是大雾天气；到了80年代末和90年代，跨地区、跨省市的大面积污闪开始出现，给国民经济带来的损失愈来愈大。

表5-1 1974—2001年全国重大污闪事故简况

h 少送电500万kV h

少送电316万kV

鸟粪闪络也是电力系统的一大危害，鸟粪闪络是指由栖息在杆塔上的鸟排泄物引起的闪络事故。从鸟类造成故障的电压看，20%发生在220 kV线路上，80%发生在110 kV线路上。

另外，还有其他一些类型的闪络事故，如雪闪、露闪、冰闪等，如华中地区发生罕见的恶劣雨雪天气和电网冰闪事故。2005年春节期间（2月7－15日），华中地区遭遇了罕见的恶劣雨雪天气，特别是湖南、湖北分别遭遇50年和35年一遇的罕见的冰雪恶劣天气。由于雨雪持续长达10多天，铁塔、绝缘子和导地线表面覆冰厚度迅速增加。故障线路一般导线覆冰在30毫米以上，局部在65毫米，绝缘子串覆冰在50毫米左右，杆塔覆冰达到40－80毫米，局部达到100毫米，而故障线路一般按10-15毫米导线覆冰考虑，这次大范围故障线路导线覆冰严重超出了设计标准。华中电网相继发生了从未有过的500千伏线路大范围跳闸和倒塔事故，500千伏18条交、直流输电线路跳闸共69次，局部地区、省间电网解网4次，其中湖南电网与主网解列1次，湖北恩施地区电网因葛雁线跳闸与主网解列2次，华中西部电网（川渝电网）与东部电网解网1次。解列期间，湖南电网、恩施地区电网低周减载动作，切除了少量负荷，随后很快恢复。4条500千伏线路倒塔24基，部分输、变电设备损坏，电网安全和节日保电经受了前所未有的严峻考验。1998年11月1日至3日，由于异常的气候条件，阳泉地区输电线均出现雾淞、雪淞、覆冰现象，引起线路连续故障，对电网安全运行造成很大威胁。2002年又发生3次冰闪故障，而且兄弟单位也有同类故障发生。

1.2 污闪的影响和危害

电力工业是国民经济的基础产业，电力企业具有社会公用事业和企业行为双重性质。电力工业为各行各业提供电力、为人民日常生活提供光明与便利，因事故造成供电中断，就可能造成各行各业的生产停顿或瘫痪；产生的一系列次生事故，给社会带来危害、人民生活秩序带来严重混乱，给电力部门造成巨大的电力经济；损失严重时会造成极坏的政治影响。美加大停电、莫斯科大停电等电力事故引发，造成了极其严重的社会影响、巨大的经济损失并使电网遭受严重的破坏！

污闪事故造成的直接电能损失，以及给国民经济到来的损失是十分惊人的。一次污闪事故的发生，小则造成区域性突发停电，大则导致整个电网供电中断。

1976年2月上海闸北电厂一次事故，就减少发电1013万kW?h，导致上海北部地区大面积停电。又如，1977年1~2月份，山东淄博、昌邑、烟台、惠民4个地区相继发生了地区性大面积污闪，涉及35~220kV线路，有63条跳闸，105个变电站停电，损失电量431万kW?h；同时造成多处油田关闭、输油管凝固等重大事故。

2006年元月，河北、山东和京津部分地区大雾持续30多个小时，输电线路闪络事故接连发生，其中500千伏线路相继发生7次闪络事故。

------2006年1月28至1月30日，河南省大部分地区出现多年罕见的大雾，发生污闪使10KV 以上线路跳闸133次；2月12日至13日，河南省大部分地区再度出现大雾致使110千伏以上线路跳闸15条次。

------2001年2月22日午夜，一场迷天大雾造成中国辽宁电网发生大面积污闪事故，在这场污闪事故中，共有500kV线路5条、220kV线路48条、66kV线路59条先后停电；变电所500kV1座、220kV12座、66kV120座先后停电退出运行。此次“2.22”污闪事故持续时间长达14个小时。在此过程中，受到伤害的输电线路有112条，导线烧伤27处、9条线路导线被烧断；有635只瓷绝缘子被击毁，3支复合绝缘子被烧坏；损失电量9,375MWh（每Wh 按0.28元计算损失大约26.25亿元）。

------1990年1月1日至2月15日，污闪导致，河南省电网220kV线路22条跳闸124次(占全部线路的55%)、5座变电站停止运行；110kV线路49条跳闸162次、7座变电站停止运行。此次污闪事故波及9个供电局(总12个)，三门峡、安阳电厂分别与系统8次和9次解列，三门峡市停电3次，电气化铁路停运，义马等煤矿停产，郑州铝厂停产。损失电量13000MWh（每Wh按0.28元计算损失大约36.4亿元）。

20世纪90年代，我国的华东、华中、华北、西北等地区发生跨省市的大面积污闪事故，都曾造成地区网络的几度解列。

1989年末至1990年初，我国跨省市的大面积污闪，特别是500kV线路的大量跳闸，引起了电力部门的高度重视，曾投入大量人力、物力解决输变电设备的污闪问题，也收到了相当大的效果，使电力系统的污闪跳闸率和事故率在几年内连续下降。但是，1996年末至1997年初以及2000年全国性的大面积污闪再度发生，使我们再一次认识到大面积的污闪事故的严重性和抗污闪工作的长期性和艰巨性。

污闪损失之巨及其给工农业生产各领域带来的后果是难以统计的，对连续性生产的化工、冶金、矿山等部门可造成设备报废损坏，产品质量下降，甚至造成人身伤亡等，还可能对政治、交通运输等方面产生严重影响。表3-1中列出了部分污闪事故所带来的损失。

鸟粪事故也带来巨大危害，据统计到1998年为止，全国的复合绝缘子事故中的闪络事故占47%，不明闪络事故占24%，而已被确认的鸟粪事故就占16%，大大高于复合绝缘子污闪所占5%的比例。而且有研究表明，复合绝缘子不明闪络事故中，有相当一部分是鸟粪引起的。

另外，露闪、雪闪、冰闪等事故也给电力系统带来很大的影响：

在我国"西电东送"、"全国联网"的电网建设方针指引下，随着西部大开发，水电资源开发规模的空前扩大，我国中、西部高寒、高湿及高海拔地区输电线路覆冰问题愈显突出。2004年以来，许多地区出现大面积冰闪、电网严重覆冰造成杆塔倒毁的事故，给电力系统正常运行造成了严重危害和损失，同时输电线路覆冰问题也给"西电东送"带来关键性技术问题。