论文部分内容阅读
【摘 要】带电水冲洗是防止变电站设备发生污闪事故的有效手段之一。本文分析了影响带电水冲洗技术推广的原因,介绍了带电水冲洗的技术要求和注意事项,并详细说明了带电水冲洗需要的各项安全措施。
【关键词】带电水冲洗技术;污闪;变电设备;安全措施
电气设备因污秽而发生的绝缘闪络有时会造成重大设备的损坏和大面积停电事故,进而带来重大的经济损失。目前,污闪已被列为电力系统头号安全隐患,污闪事故也被列为电网重大安全责任事故。电力企业对各种经济技术指标都提出了比较严格的要求,靠人工清扫及其它手段开展防污闪工作已经不能适应需要。电气设备带电水冲洗简单易行,工作效率高,清洗效果好,既减少了停电,又达到了防污闪的目的,经济效益显著。
1.影响带电水冲洗技术推广的主要原因
带电水冲洗是一项比较成熟的防污闪技术,但是一直没有在国内得到推广,主要原因有:
①带电水冲洗对冲洗水的水质要求较高。按现在新的国家标准(GBT13395-2008),《电力设备带电水冲洗导则》要求水的电阻率不应低于1×105Ω·cm,而变电站本身并不具备这种水源。变电站的水源一般为深井水,电阻率一般为1500 Ω·cm 以下。
②带电水冲洗对清洗设备要求较高。高压清洗泵、高压清洗管、清洗喷嘴等组成的清洗系统要能形成对人体安全的绝缘水柱长度,使冲洗时流经人体的泄漏电流不大于1mA。要达到要求的水柱长度又要求水柱不发散、不雾化,有一定技术难度。
③带电水冲洗对操作人员的素质要求较高。如果不注意操作方法,就容易发生闪络。
④带电水冲洗受气候因素影响比较大,对风力、风向及温度等条件都有要求,例如在我国北方的冬天就无法实施。
2.带电水冲洗需要注意的几个问题
2.1冲洗的主设备的确定原则
带电水冲洗是以确保人身、电网以及设备的安全为前提的。不应冲洗的电气主设备除了包括相关规程上写明的限制冲洗设备以外,还应包括运行人员或者冲洗人员根据现场实际情况觉得不适合冲洗的设备。比如一些污秽比较严重而且冲洗角度又不好的设备,不应进行带电水冲洗。因为即使使用电阻率很高的冲洗水,也很难在短时间内把污秽稀释冲走,容易形成污水线导致闪络。
2.2 应根据现场的具体情况确定冲洗方法
保证带电水冲洗安全作业的指导性文件只提供了一般情况下设备冲洗的参考方法,具体的冲洗方法应根据实际情况(包括周围设备的布置情况以及设备的高度、结构、瓷裙间距、积污类型以及程度等因素)进行适当调整。例如对于表面积污较严重的绝缘子可以适当增加冲洗回数和减缓冲洗速度,或者分多次冲洗,以尽可能地将表面的污秽稀释冲走,避免绝缘子高端的放电现象。有些间距比较密的绝缘子可以采取先冲完下节再冲洗上节的方法。对于并列的支柱绝缘子也应该采取同步交叉冲洗,原则是不留死角,确保安全。
2.3 冲洗悬式绝缘子的注意事项
冲洗悬式绝缘子时,上枪前应进行试枪,保证水柱高度足够、不发散。上下水枪应避开空中垂吊的导线。对上下层布置的悬式绝缘子,要先冲下层,后冲上层,冲上层时要将流到下层的污水及时扫断。对导线下方的设备,由于冲洗时会有污水顺着连接的导线往下流,而导线上附有大量的脏污,一旦流到下面的设备上有可能造成危险情况。因此要有人随时监视,发现有污水下流时要及时指挥冲洗人员将沿导线下流到设备的污水扫断。冲洗悬式绝缘子完毕后,要冲洗一下下方导线连接的设备,以保证设备安全。
2.4 主变的冲洗方法
冲洗变压器时,应先冲洗最低位置的套管(必须先冲洗变低套管,冲洗干净后方可冲洗变中、变高套管,冲洗时还应注意对变低套管进行回扫,以截断溅到上面的污水),接着冲洗下风侧的套管。三相套管应优先冲洗不易溅湿到其他相的套管,如离其他设备较远较独立的套管,中性点套管最后冲洗。
3.带电水冲洗的技术要求
3.1安全距离的确定
带电水冲洗时,从保证人身安全的角度出发,要求水柱绝缘能满足2 个条件:①当系统中出现操作过电压时水柱不发生闪络;②在最大工作电压下流经人体的电流不超过1 mA。
3.2 影响绝缘的因素
冲洗水的水电阻率、绝缘子盐密以及爬电比距是影响水冲洗闪络的3 要素。对水柱压强、水枪喷口直径及光洁度的要求主要有: (1)水柱应有足够的压力将绝缘子表面的污秽迅速冲掉,使其绝缘迅速恢复。调整水泵压强可以使水柱密集且射程远。而压强在小范围内变化时对冲洗闪络电压影响不大。(2)水枪喷口形状特别是加工质量不能使喷出水柱有“散花”情况,从而影响冲闪电压。另外,喷口直径的设计要求喷出水柱有足够的长度和压力,使口径对冲闪电压影响不大。
4.带电水冲洗的安全措施
4.1 严格遵守带电水冲洗的冲洗条件
带电水冲洗一般应在良好天气下进行,风力大于4 级、气温低于零度以及雨雾、雷雨天气不宜进行。天气条件还要根据实际情况灵活掌握,例如,风速比较稳定(在4 级以下)时,对低层设备影响不大,但是对于龙门架上的绝缘子串,风力最好按比地面高1 级处理,特别是风向不稳容易使水溅射到相邻设备引起放电时应立即停止作业。
要求冲洗水在净化后电阻率不应低于100000 Ω·cm,而且每次冲洗前都要从枪口取样。这比导则上要求的3 000 Ω·cm 高了很多,也进一步提高了冲洗的安全性。现在武汉奋进电力技术有限公司及广东电力科学研究院的制水系统采用国内先进的反渗透以及连续电除盐技术,除盐水的制备过程完全自动化,经处理后水的电阻率能达到10 MΩ·cm 左右,这对于保护冲洗人员安全,防止电网和设备溅闪的发生具有重要的意义。
4.2 保证带电水冲洗安全的技术措施
(1)遵循带电作业的一般规定,操作人员穿绝缘靴,戴绝缘手套、安全帽,穿防水服。(2)水枪、水泵、盛水容器等要可靠接地,水枪外表装设绝缘护套。(3)不断改进带电水冲洗工具的性能,选用合适管径,提高喷口动压;优化喷枪的设备型腔,增大直线水柱段的长度、密集度和冲洗能力。(4)测量风向,检查出口水电阻率是否合格,确定冲洗设备的顺序和方法。(5)尽可能提高冲洗水的水电阻率。(6)对直径比较细的设备(比如110kV 隔离刀闸)的支柱绝缘子采用双枪跟踪法;对于直径稍大的设备尽可能用4 枪逐层、逐片冲洗,水枪上升要慢,回扫要迅速,要求水枪旋转摆动,不留死角。对于大直径设备在必要时还要增加水枪的数量。(7)准备好备用枪在紧急情况下启动灭弧,备用泵的电源要可靠,为此我们专门准备了备用发电机,能在断电5 s 之内启动供电。
5.结束语
(1)带电水冲洗与其它防污闪手段相比有简单易行、安全经济等优点。但它不能完全代替其它清扫方法,带电水冲洗、带电化学清洗、带电机械清扫和人工停电清扫等方法应该互为补充。
(2)对于表面积灰和盐分比较严重的电气设备,带电水冲洗效果非常明显,对于水泥等遇水容易凝结在绝缘子表面的脏污冲洗效果稍差。
(3)只要满足冲洗条件,操作方法正确,有关的继电保护装置正常投入使用,并严格按照有关的规定和规程的要求执行,冲洗还是很安全的。
【关键词】带电水冲洗技术;污闪;变电设备;安全措施
电气设备因污秽而发生的绝缘闪络有时会造成重大设备的损坏和大面积停电事故,进而带来重大的经济损失。目前,污闪已被列为电力系统头号安全隐患,污闪事故也被列为电网重大安全责任事故。电力企业对各种经济技术指标都提出了比较严格的要求,靠人工清扫及其它手段开展防污闪工作已经不能适应需要。电气设备带电水冲洗简单易行,工作效率高,清洗效果好,既减少了停电,又达到了防污闪的目的,经济效益显著。
1.影响带电水冲洗技术推广的主要原因
带电水冲洗是一项比较成熟的防污闪技术,但是一直没有在国内得到推广,主要原因有:
①带电水冲洗对冲洗水的水质要求较高。按现在新的国家标准(GBT13395-2008),《电力设备带电水冲洗导则》要求水的电阻率不应低于1×105Ω·cm,而变电站本身并不具备这种水源。变电站的水源一般为深井水,电阻率一般为1500 Ω·cm 以下。
②带电水冲洗对清洗设备要求较高。高压清洗泵、高压清洗管、清洗喷嘴等组成的清洗系统要能形成对人体安全的绝缘水柱长度,使冲洗时流经人体的泄漏电流不大于1mA。要达到要求的水柱长度又要求水柱不发散、不雾化,有一定技术难度。
③带电水冲洗对操作人员的素质要求较高。如果不注意操作方法,就容易发生闪络。
④带电水冲洗受气候因素影响比较大,对风力、风向及温度等条件都有要求,例如在我国北方的冬天就无法实施。
2.带电水冲洗需要注意的几个问题
2.1冲洗的主设备的确定原则
带电水冲洗是以确保人身、电网以及设备的安全为前提的。不应冲洗的电气主设备除了包括相关规程上写明的限制冲洗设备以外,还应包括运行人员或者冲洗人员根据现场实际情况觉得不适合冲洗的设备。比如一些污秽比较严重而且冲洗角度又不好的设备,不应进行带电水冲洗。因为即使使用电阻率很高的冲洗水,也很难在短时间内把污秽稀释冲走,容易形成污水线导致闪络。
2.2 应根据现场的具体情况确定冲洗方法
保证带电水冲洗安全作业的指导性文件只提供了一般情况下设备冲洗的参考方法,具体的冲洗方法应根据实际情况(包括周围设备的布置情况以及设备的高度、结构、瓷裙间距、积污类型以及程度等因素)进行适当调整。例如对于表面积污较严重的绝缘子可以适当增加冲洗回数和减缓冲洗速度,或者分多次冲洗,以尽可能地将表面的污秽稀释冲走,避免绝缘子高端的放电现象。有些间距比较密的绝缘子可以采取先冲完下节再冲洗上节的方法。对于并列的支柱绝缘子也应该采取同步交叉冲洗,原则是不留死角,确保安全。
2.3 冲洗悬式绝缘子的注意事项
冲洗悬式绝缘子时,上枪前应进行试枪,保证水柱高度足够、不发散。上下水枪应避开空中垂吊的导线。对上下层布置的悬式绝缘子,要先冲下层,后冲上层,冲上层时要将流到下层的污水及时扫断。对导线下方的设备,由于冲洗时会有污水顺着连接的导线往下流,而导线上附有大量的脏污,一旦流到下面的设备上有可能造成危险情况。因此要有人随时监视,发现有污水下流时要及时指挥冲洗人员将沿导线下流到设备的污水扫断。冲洗悬式绝缘子完毕后,要冲洗一下下方导线连接的设备,以保证设备安全。
2.4 主变的冲洗方法
冲洗变压器时,应先冲洗最低位置的套管(必须先冲洗变低套管,冲洗干净后方可冲洗变中、变高套管,冲洗时还应注意对变低套管进行回扫,以截断溅到上面的污水),接着冲洗下风侧的套管。三相套管应优先冲洗不易溅湿到其他相的套管,如离其他设备较远较独立的套管,中性点套管最后冲洗。
3.带电水冲洗的技术要求
3.1安全距离的确定
带电水冲洗时,从保证人身安全的角度出发,要求水柱绝缘能满足2 个条件:①当系统中出现操作过电压时水柱不发生闪络;②在最大工作电压下流经人体的电流不超过1 mA。
3.2 影响绝缘的因素
冲洗水的水电阻率、绝缘子盐密以及爬电比距是影响水冲洗闪络的3 要素。对水柱压强、水枪喷口直径及光洁度的要求主要有: (1)水柱应有足够的压力将绝缘子表面的污秽迅速冲掉,使其绝缘迅速恢复。调整水泵压强可以使水柱密集且射程远。而压强在小范围内变化时对冲洗闪络电压影响不大。(2)水枪喷口形状特别是加工质量不能使喷出水柱有“散花”情况,从而影响冲闪电压。另外,喷口直径的设计要求喷出水柱有足够的长度和压力,使口径对冲闪电压影响不大。
4.带电水冲洗的安全措施
4.1 严格遵守带电水冲洗的冲洗条件
带电水冲洗一般应在良好天气下进行,风力大于4 级、气温低于零度以及雨雾、雷雨天气不宜进行。天气条件还要根据实际情况灵活掌握,例如,风速比较稳定(在4 级以下)时,对低层设备影响不大,但是对于龙门架上的绝缘子串,风力最好按比地面高1 级处理,特别是风向不稳容易使水溅射到相邻设备引起放电时应立即停止作业。
要求冲洗水在净化后电阻率不应低于100000 Ω·cm,而且每次冲洗前都要从枪口取样。这比导则上要求的3 000 Ω·cm 高了很多,也进一步提高了冲洗的安全性。现在武汉奋进电力技术有限公司及广东电力科学研究院的制水系统采用国内先进的反渗透以及连续电除盐技术,除盐水的制备过程完全自动化,经处理后水的电阻率能达到10 MΩ·cm 左右,这对于保护冲洗人员安全,防止电网和设备溅闪的发生具有重要的意义。
4.2 保证带电水冲洗安全的技术措施
(1)遵循带电作业的一般规定,操作人员穿绝缘靴,戴绝缘手套、安全帽,穿防水服。(2)水枪、水泵、盛水容器等要可靠接地,水枪外表装设绝缘护套。(3)不断改进带电水冲洗工具的性能,选用合适管径,提高喷口动压;优化喷枪的设备型腔,增大直线水柱段的长度、密集度和冲洗能力。(4)测量风向,检查出口水电阻率是否合格,确定冲洗设备的顺序和方法。(5)尽可能提高冲洗水的水电阻率。(6)对直径比较细的设备(比如110kV 隔离刀闸)的支柱绝缘子采用双枪跟踪法;对于直径稍大的设备尽可能用4 枪逐层、逐片冲洗,水枪上升要慢,回扫要迅速,要求水枪旋转摆动,不留死角。对于大直径设备在必要时还要增加水枪的数量。(7)准备好备用枪在紧急情况下启动灭弧,备用泵的电源要可靠,为此我们专门准备了备用发电机,能在断电5 s 之内启动供电。
5.结束语
(1)带电水冲洗与其它防污闪手段相比有简单易行、安全经济等优点。但它不能完全代替其它清扫方法,带电水冲洗、带电化学清洗、带电机械清扫和人工停电清扫等方法应该互为补充。
(2)对于表面积灰和盐分比较严重的电气设备,带电水冲洗效果非常明显,对于水泥等遇水容易凝结在绝缘子表面的脏污冲洗效果稍差。
(3)只要满足冲洗条件,操作方法正确,有关的继电保护装置正常投入使用,并严格按照有关的规定和规程的要求执行,冲洗还是很安全的。