设备防污闪技术指导原则

1、内蒙古电力（集团）有限责任公司输变电设备防污闪技术指导原则二零一零年四月目 录1 前言22依据的文件和标准23 细则3 3.1 可研与初设阶段应注意的问题3 3.2 运行阶段应注意的问题4 3.3设置污秽度监测点的要求54 外绝缘产品选用注意事项6 4.1 复合绝缘子6 4.2 防污闪涂料与防污闪辅助伞裙7附录I 输电线路外绝缘选择9附录 爬电比距与统一爬电比距的对应关系10 附录 等值盐密与灰密的测量11附录 复合绝缘子和RTV涂料憎水性测量方法及判断准则15内蒙古电力（集团）有限责任公司输变电设备防污闪技术指导原则1 前言为防止发生输变电设备污闪事故，确保电网安全、可靠运行，根据国家电网公

2、司十八项电网重大反事故措施、华北电网有限公司防止输变电设备污闪事故措施，结合内蒙古电力系统污区分布图相关文件的要求，以不发生变电站及输电线路污闪事故、不发生大面积污闪停电事故、不发生污闪导致的重要用户停电事故、不发生污闪导致的重要设备损坏事故为原则，特制订内蒙古电力（集团）有限责任公司输变电设备防污闪技术指导原则。本指导原则适用于公司所属额定电压1000V以上变电站及架空输电线路。2 依据的文件和标准下列文件中的条款通过本指导原则的引用而成为本导则的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有修改单（不包括勘误）或修订版均不适用于本导则，然而，鼓励根据本导则达成协议的各方研究是否可使用下列文件的最

3、新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指导原则。(1) 国家电网公司十八项电网重大反事故措施（国家电网生技2005400号）(2) 国家电网公司电力系统污区分级与外绝缘选择标准（Q/GDW152-2006）(3) 华北电网有限公司防止输变电设备污闪事故措施（华北电网生200529号）(4) 内蒙古电力系统污区分布图(5) 国家电网公司跨区电网输变电设备外绝缘用防污闪涂料使用指导原则(6) 华北电网有限公司电站设备外绝缘用防污闪辅助伞裙技术条件及使用导则(7) 户内绝缘子运行条件（DL/T 7292000）3 细则3.1 可研与初设阶段应注意的问题3.1.1 在可研、初设阶段，选择新

4、（改、扩）建输变电设备污区分级与外绝缘标准时，应加强设计、基建、运行及科研单位之间的沟通和协调，充分听取运行单位及科研单位的意见。3.1.2 新（改、扩）建输变电设备的外绝缘配置应以现行的内蒙古电力系统污区分布图为基础，并综合考虑环境污染发展趋势、运行经验、设备的重要性等因素，结合目前开展的污秽度测试等工作，合理选取绝缘子的种类、伞形及爬距，确保设备的防污闪能力，并适当留有裕度。3.1.2.1 对于b、c级污区，应结合设备具体位置、周围的污秽和发展情况，采用比污区图提高一级进行外绝缘配置。3.1.2.2 对处于d级及以上污区输变电设备，在设计和建设阶段充分考虑，外绝缘配置要求实施硅橡胶复合化，

5、包括使用线路复合绝缘子、防污闪涂料等，以加强防污措施，变电站悬（吊）瓶不使用复合绝缘子。3.1.2.3 在选择变电站站址和线路路径时，应尽量避让e级污区，与多晶硅、金属冶炼等高污染、高耗能企业保持10公里以上的距离。如不能避让，应进行充分的技术经济比较，以确定合理的设备型式，变电站可以考虑采用GIS、HGIS全户内型式或大爬距定性产品加优质防污闪涂料或辅助伞群等措施。3.1.2.4 输电线路外绝缘配置，要按所处污区提高一级且不低于中限配置，d级及以上污区直线、耐张优先采用复合绝缘子，或其他满足爬距要求的定型设备，若设备选型困难，可配合采取优质防污闪涂料或辅助伞裙等辅助防污闪措施。跨高等级公路、

6、铁路的输电线路杆塔，外绝缘配置不应低于d级污区的配置要求。3.1.2.5 防污闪涂料或辅助伞裙等辅助防污闪措施应在设备出厂前或基建施工阶段完成，以提高涂刷质量，减少运行输变电设备停电时间和运行维护工作量。3.1.3 应优先选用爬距有效系数较高的绝缘子型式，例如：双伞型绝缘子，避免使用爬距有效系数偏低的大爬距绝缘子，包括：伞间距过小，伞下沟槽过多过深的绝缘子等。3.1.4 加强绝缘子、防污闪涂料及防污闪伞群的全过程管理，全面规范选型、招标、监造、验收及施工等环节，确保使用设计合理、质量合格的产品。3.1.5 户内绝缘子防污闪要求3.1.5.1 室内设备外绝缘爬距的设计及调整应符合（DL/T 72

7、92000）户内绝缘子运行条件的要求，并结合室内实际情况确定相应的防污闪措施。3.1.5.2 应在设计、基建阶段考虑户内的防尘和除湿条件，确保设备运行环境良好。3.2 运行阶段应注意的问题3.2.1 建立健全内蒙古电力公司防污工作网，完善防污闪管理体系，明确和落实防污闪主管领导、专责人及其具体职责，有效开展防污工作。内蒙古电科院成立防污专门机构，设立专责人，指导公司输变电设备防污闪工作，负责年度污秽度数据收集、汇总工作，每年修编内蒙古电网污区分布图。3.2.2 各生产单位定期开展污秽度测量、污源调查和运行巡视工作，加强污源资料及运行数据的分析工作，根据设备实际运行情况，及时修订本单位污区分布图

8、。3.2.3 发现新的污源点，应在污源点附近的输变电设备上增加污秽度监测点，研究确定是否应加强附近输变电设备的外绝缘配置。3.2.4 确保污秽度测量设备完好，加强污秽度测量方法的培训，特别应加强由饱和盐密结合灰密共同确定污秽等级的方法培训，确保污级的准确划分。3.2.5调爬与清扫3.2.5.1 运行设备外绝缘爬距原则上应与污秽等级相适应。对于不满足污秽等级要求的应予以调整，调爬优先考虑提高设备的基本爬距。可以结合变电站增容改造及更换老旧设备等工作进行，应选用大小伞型式，伞下应选用光滑无沟槽型式。如受条件限制不能调整的，应采取涂料或辅助伞群等的防污闪补救措施，提高设备防污闪能力。 3.2.5.2

9、 加强设备清扫工作，落实“清扫责任制”和“质量检查制”，其中应重点关注自洁性能较差的绝缘子（如钟罩式绝缘子）。带电水冲洗工作必须严格执行带电水冲洗规程，有关操作人员必须经培训合格。3.2.5.3在大规模、大批量防污闪调爬的同时，注重查缺、补漏，避免在局部点留下防污漏洞或死角，包括：具有多种绝缘配置的线路中相对薄弱的区段，配置过于薄弱的耐张绝缘子，输、变电结合部等。3.3设置污秽度监测点的要求3.3.1 现场污秽度是绝缘子连续3年至5年的积污量，为确保污秽度测量（包括等值盐密和灰密）的及时性和适应环境变化的快速性，实际采用不带电的模拟绝缘子以一年为周期进行测量，并通过系数折算的方式获得现场污秽度

10、，相应的电力系统污区分布图也以一年为周期进行修订。3.3.1.1 即使等值盐密和灰密的最大值不是同时出现，现场污秽度仍取其最大值的组合。3.3.1.2 测量期间有降水时，等值盐密和灰密的最大值可以根据以预期降雨频度的对数为函数的积污密度曲线进行估算。3.3.1.3 当有足够有效数据时，最大值可以由统计值（如1%、2%、5%）代替。3.3.2现场污秽度的测量时间原则上应选择在年积污期结束时，即每年第一场降雨之前，内蒙古地区的测量应在4月份之前。3.3.3应根据新增输变电设备、新增污源点及时合理的调整污秽度监测点的数量和位置，污秽度监测点要求如下：3.3.3.1 污秽度监测点全部设置于架空输电线路

11、，以变电站进出线第一基杆塔上的污秽度监测点作为变电站监测点，由线路单位负责维护。3.3.3.2 监测点性质：污秽度监测点均为模拟监测点，统一使用非带电绝缘子。3.3.3.3 监测点数量：污秽度监测点应覆盖110-500千伏各电压等级架空输电线路。原则上要求沿线路方向每10公里设立一个监测点，但下述情况可以进行调整：线路经过的局部污源点、微地形区、微气象区应设立监测点；d、e级重污区应适当增加监测点。同杆并架或位于同一线路走廊的同电压等级线路的监测点可以适当合并。3.3.3.4 绝缘子型号：污秽度监测点统一使用XP型或XWP型绝缘子，其他型号绝缘子如玻璃绝缘子作为测量绝缘子时，应获得该型绝缘子与

12、XP型绝缘子的积污比。3.3.3.5 绝缘子片数：每一污秽度监测点悬挂一串长度为4片的绝缘子串，测量下3片的污秽度并取平均值。3.3.3.6绝缘子悬挂点：原则上模拟绝缘子应与实际运行绝缘子等高度悬挂。3.3.3.7 污秽度折算系数：以一年为周期的模拟污秽度数据应折算为3-5年的带电数据，带电系数K1取1.3，饱和系数K2取1.9。4 外绝缘产品选用注意事项4.1 复合绝缘子4.1.1 严格执行标称电压高于1000V的交流架空线路用复合绝缘子定义、试验方法及验收准则（GB/T 19519-2004）及标称电压高于1000V 交流架空线路用复合绝缘子使用导则（DL/T864-2004）的有关规定，

13、并注意以下事项：4.1.1.1 选购复合绝缘子时，应要求厂家产品使用耐酸芯棒并通过500kV直流棒形悬式复合绝缘子技术条件（DL/T 8102002）规定的芯棒应力腐蚀试验。4.1.1.2 在复合绝缘子存放期间以及施工安装、运行维护过程中，严禁任何可能损坏复合绝缘子的行为。 4.1.1.3 在安装复合绝缘子时，严禁反装均压环。4.1.1.4 使用复合绝缘子进行防污改造时，应综合考虑线路的防雷防风偏防鸟害等性能。4.1.1.5 位于雷电活动强烈地区不宜使用复合绝缘子。4.1.1.6 对运行中的复合绝缘子应参照“盐密监测点”设置一定数量的“憎水性监测点”，定期检测绝缘子憎水性，以分析该批产品的外绝

14、缘状况。4.1.1.7 对于严重污秽地区的复合绝缘子宜进行表面电蚀损检查。4.1.1.8 在进行杆塔防腐处理时，应防止防腐漆滴落到复合绝缘子表面。4.1.1.9 应按规程要求周期，更换一定比例的复合绝缘子做全面性能试验。对于确定性能已明显老化不能确保安全运行的产品批次应及时更换。4.2 防污闪涂料与防污闪辅助伞裙绝缘子表面涂覆“防污闪涂料”和加装“防污闪辅助伞裙”是防止输变电设备污闪的重要补充措施，其使用必须符合国家电网公司跨区电网输变电设备外绝缘用防污闪涂料使用指导原则和华北电网有限公司电站设备外绝缘用防污闪辅助伞群技术条件及使用导则的要求，确保防污闪产品的质量和运行效果。并注意以下事项：4

15、.2.1 应选用诚实守信、技术力量强、同类产品的生产历史较长、产品销量较大、有成熟的运行经验、售后服务好的生产企业的产品。 4.2.2 防污闪涂料生产企业应有完善的质量保证体系，并已通过ISO9000质量体系认证。4.2.3 选择防污闪涂料时，应要求生产企业提供型式试验报告、试运行报告、鉴定（或评审）证书及其他有关文件；接受产品时要求生产企业提供该批次产品的出厂检验报告。4.2.4 爬距与实际污秽等级相差两级以内的大小伞形绝缘子（含一大一小或一大两小等）不应使用辅助伞群，运行中调爬困难的，可采用防污闪涂料作为辅助防污闪措施。4.2.5 避雷器不宜单独加装辅助伞裙，但可将辅助伞裙与防污闪涂料结合

16、使用。附录I 输电线路外绝缘选择表1 额定电压110500kV线路绝缘子串所需片数（供参考）污秽等级等值盐密串长110 kV220 kV500kVa0.025I串-6I串-12I串-27V串-24b0.025-0.05I串-8-6I串-16-12I串-35-25V串-32-23c0.05-0.1I串-7I串-14I串-29V串-27d0.1-0.25I串-6I串-12I串-28V串-32e0.25I串-7I串-14I串-28V串-35注 具有同长度的普通绝缘子（结构高度146155mm）串的片数确定的串长；注 标准绝缘子（70160kN: 146155mm，255mm，295300mm）；注

17、双伞型绝缘子（160kN: 155mm，300mm，450mm）；注 复合绝缘子（4450 mm，180mm，13750mm）；注 当e级区等值盐密显著大于0.25mg/cm2时，应根据现场实际污秽条件重新计算绝缘子串片数。附录 爬电比距与统一爬电比距的对应关系表2 爬电比距与统一爬电比距的对应关系最高线电压下的爬电比距(mm/kV)额定线电压下的爬电比距(mm/kV)统一爬电比距(mm/kV)12.714.022.014.516.025.216.017.627.716.217.828.018.220.031.520.022.034.720.222.235.022.725.039.425.02

18、7.543.325.427.944.029.132.050.431.034.153.731.834.955.034.538.059.835.038.560.6注：表中最高线电压为额定线电压的1.1倍。实际上，我国不同电压等级电网的最高线电压与额定线电压之比是不同的：110kV、220kV为1.15，330kV及以上为1.1。附录 等值盐密与灰密的测量1 概述现场污秽度主要通过测量现场的参照绝缘子（指普通盘形悬式绝缘子）表面的等值盐密和灰密来确定，必要时应对污秽物的化学成份进行分析。测量分析的目的是为确定设备外绝缘的配置。本附录介绍了两种测量等值盐密和灰密的方法以及污秽物的化学分析方法。现场污秽

19、度的标准化监测点应使用不带电绝缘子串，串长为4片参照绝缘子（见图1），悬挂高度尽可能与线路或母线绝缘子等高。2 测量污秽度的必要设备测量等值盐密和灰密的设备包括： 蒸馏水或去离子水 盐、灰密测试仪 量筒 温度探头 医用手套 滤纸 胶带 漏斗 带标签的贮存污水容器 干燥器或干燥箱 洗涤容器 天平 脱脂棉、刷子、海绵3 测量等值盐密和灰密的污秽收集方法为避免污秽损失，拆卸和搬运绝缘子时不应接触绝缘子的绝缘表面；表面污秽取样之前，容器、量筒等应清洗干净，确保无任何污秽；取样时，尽可能带清洁的医用手套。污秽取样采用擦拭法，其程序如下：3.1 单片普通型盘形绝缘子所用蒸馏水水量为300ml。其它绝缘子与

20、普通盘形绝缘子表面积不同时，可依其表面积按比例适当增减用水量。如面积增大时，建议用水量按照表1选择。表1 用水量参考表表面积（cm2）1500150020002000250025004000用水量（mL）3004005006003.2 将定量蒸馏水倒入有标签的容器中，并将海棉浸入水中（也可用刷子或脱脂棉），浸有海棉的水的电导率应小于10S/cm。 3.3 分别从绝缘子的上下表面用海棉擦洗下污秽物，见图2。3.4 带有污秽物的海棉应放回容器，通过摇摆和挤压使污秽物溶于水中。 3.5 重复擦洗，直至绝缘子表面无残余污秽物。几经擦洗后仍有残余污秽物，应用刮具将其刮下，并放入污液中。3.6 应注意不要

21、损失擦洗用水，即污秽物取样前后，水量无大的变化。 图2 绝缘子的绝缘件表面污秽的擦拭4 等值盐密和灰密的确定4.1 等值盐密的计算测量污水的电导率和温度，测量应在充分搅拌污水后进行。对于高溶解度的污秽物，搅拌的时间可短些，如几分钟；对于低溶解度的污秽物，一般需要较长时间的搅拌，如30min40min。按公式1.1进行电导率的校正： (1.1)式中：溶液温度，；在温度下的体积电导率，S/m；20在温度20下的体积电导率，S/m；b 取决于温度的因数，可按公式1.2计算，其关系曲线见图3。 (1.2)绝缘子表面等值盐密（ESDD）按公式1.3和公式1.4计算，20和Sa的关系见图4。 (1.3)E

22、SDD (1.4)式中：在温度20下的体积电导率，S/m； ESDD等值盐密，mg/cm2； 蒸馏水的体积，cm3； 绝缘子的绝缘体表面面积，cm2。如果分开测量绝缘子上下表面的等值盐密，其平均值可按1.5式计算（也可用于灰密平均值计算）： (1.5)式中： 绝缘子上表面的ESDD，mg/cm2；绝缘子下表面的ESDD，mg/cm2； 绝缘子上表面的面积，cm2； 绝缘子下表面的面积，cm2；绝缘子上下表面总表面积，cm2。注 1：在0.001mg/cm2范围内等值盐密的精密测量，推荐使用很低电导率的水，如小于1S/cm。一般蒸馏水（去离子水）的电导率小于10S/cm，也可以使用，但要从含污水

23、中的等值盐量中减去水的等值盐量。注 2：蒸馏水（去离子水）的用量取决于污秽的种类和数量。非常重污秽或低溶解度污秽推荐加大水量。实际上，可按0.21mL/cm2的水来清洗。如果测量的电导率非常高，可能由于水少而使污秽物未充分溶解。注 3：测量电导率之前的搅拌时间，取决于污秽物的种类；对于低溶解度污秽物，可分几次测量，其间隔时间最长0.5h，取测量值稳定时的值为电导率值。 图3 b值曲线 图4 20和Sa的关系曲线4.2 灰密的计算首先对过滤纸（1.6m级或更小）称重，然后对测量了等值盐密后的污水使用漏斗滤纸过滤(如时间过长，可采用真空过滤)，再将过滤纸和残渣一起烘干，最后称重。如图5所示。图5

24、测量NSDD的过程灰密按式1.6计算：NSDD =1000(WfWi)/A (1.6)式中：NSDD 非溶性沉积物密度，mg/cm2；Wf 在干燥条件下含污秽过滤纸的重量，g；Wi 在干燥条件下过滤纸自身的重量，g；A 绝缘子表面面积，cm2 。5 污秽的理化分析为了了解污秽物的化学成份以确定高溶解度污秽物和低溶解度污秽物的比例，应对污秽物进行定量的化学分析。可溶性盐的化学分析可用等值盐密测量后的溶液，采用离子交换色谱仪（IC）、感应耦合等离子体光发射光谱分析仪等进行。分析结果可给出正离子(如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、NH4+)和负离子（如CI-、SO42

25、-、NO3-、F-、CO32- 或HCO3-）。为了污染物的来源，同时还可进行污秽物颗粒度及其分布的分析。附录 复合绝缘子和RTV涂料憎水性测量方法及判断准则1.1 通则绝缘子憎水性测量包括伞套材料的憎水性、憎水性迁移特性、憎水性恢复时间、憎水性的丧失与恢复特性。运行复合绝缘子憎水性测量应结合检修进行。需选择晴好天气测量，若遇雨雾天气，应在雨雾停止4天后测量。憎水性状态用静态接触角()和憎水性分级(HC)来表示。1.2 试品准备1.2.1 试品要求试品的配方及硫化成形工艺应与按正常工艺生产绝缘子的伞套相同。若绝缘子伞裙与护套的配方及硫化成形工艺不同，则应对伞裙材料及护套材料分别进行试验。静态接

26、触角法(CA法)采用平板试品，面积为30cm250cm2，试品厚度3 mm6mm，试品数量为3个。喷水分级法(HC法)采用平板或伞裙试品，面积50cm2100cm2，试品数量为5个。1.2.2 清洁表面试品预处理用无水乙醇清洗表面，然后用自来水冲洗，干燥后置于防尘容器内，在实验室标准环境条件下至少保存24h。1.2.3 试品涂污及憎水性迁移按照DL/T810-2002附录B中B2.2、B2.3条的方法涂污，盐密和灰密分别为0.1 mg/cm2，0.5 mg/cm2。涂污后的试品置于实验室标准环境条件下的防尘容器内进行憎水性迁移，迁移时间为4天。1.3 测量方法1.3.1 静态接触角法(CA法)静态接触角法即通过直接测量固体表面平衡水珠的静态接触角来反映材料表面憎水性状态的方法。可通过静态接触角测量仪器、测量显微镜或照相等方法来测量静态接触角的大小。水珠的体积(47)L左右(即水珠重量4 mg7mg)，每个试品需测5个水珠的静态接触角。(3个试品15个测量点的平均值为av、最小值为min)1.3.2 喷水分级法(HC法)喷水分级法是用憎水性分级来表示固体材料表面憎水性状态的方法。该法将材料表面的憎水性状态分为6级，分别表示为HC1HC6。HC1级对应憎水性很强的表面，HC6级对应完全亲水性的表面。憎水性分级的描述见DL/T810-2002附录E，典型状况见附图。对憎水