火电厂空冷岛下架空线瓷复合绝缘子的应用
姚宏业 王 中
（山西大唐国际临汾热电有限责任公司，山西 临汾 041000）
摘要：为解决火电厂空冷岛下布置的220kV架空线耐张绝缘子串在空冷冲洗时的污闪问题，首次将纯瓷绝缘子更换为在高压输电线路上已广泛应用的悬式瓷复合绝缘子，有效增大了爬电距离，保证了绝缘子串的机械性能，避免了纯瓷绝缘子喷涂RTV需后期多次复涂且质量无法控制的缺点，提高了绝缘子串抗污闪能力。
关键词：悬式瓷复合绝缘子；污闪
1 空冷岛下纯瓷绝缘子存在的问题
北方缺水地区火力发电厂现普遍采用空冷机组，空冷岛通常与主变一起布置在主厂房A列外场地，主变及其高压架空引线位于空冷岛下，架空线绝缘子一般采用纯瓷悬式绝缘子。
为保持空冷岛散热效果，除冬季外，空冷岛散热片经常需要冲洗。
与露天变电站不同，受空冷岛遮挡影响，空冷岛下的绝缘子不能被洁净雨水直接冲刷。不管是下雨还是空冷岛冲洗，淋到绝缘子上的水全是污水，绝缘子自洁能力较差。同时，空冷风机减速机漏油及空冷岛冲洗掉的柳絮、灰尘掉落到绝缘子上，空冷岛下的高压电气设备远较一般变电所环境恶劣，架空导线悬式绝缘子串更易发生污闪。
为避免空冷冲洗时造成下方的绝缘子污闪，火电厂普遍采取给线路绝缘子喷涂RTV的措施来提高抗污闪能力。
PRTV涂料有效期一般在5～10年，但经调查，山西南部同煤蒲洲、汾泽、河津、大唐临汾四家火电厂喷涂PTV涂料两三年后即再次出现拉弧现象。
大唐国际临汾热电2010年底双机投产，2011年6月份对出线间隔的出线套管、避雷器、悬式绝缘子喷涂了PRTV，2012年5月份1号机检修时线路停电清扫，2011年、2012年空冷冲洗时悬式绝缘子有放电声，未见拉弧现象。2013年3月份空冷第一次冲洗，冲洗到出线间隔上
方时悬式绝缘子出现间断拉弧冒火现象。 2 线路绝缘子串爬距分析
按照爬电比距定义，电力设备外绝缘的爬电距离与设备最高电压之比，单位为mm/kV。220kV系统最高运行电压252kV，污秽等级为Ⅳ级，设备外绝缘泄漏比距为31mm/kV，升压站电气设备爬电距离应达7812mm，才满足220kV变电站外绝缘爬电距离要求。
火电厂升压站爬电比距应参照变电站来进行选择。按照山西省电力公司规定，Ⅲ级污区及Ⅳ级污区户外220kV变电站采用瓷（玻璃）绝缘时最小几何爬电距离必须达7812mm，喷涂RTV时最小几何爬电距离不得小于6300mm。
220kV升压站架空线耐张、悬垂绝缘子串普遍采用双串爬距为450mm的XWP3-70型耐污盘形悬式瓷绝缘子，每串18片，有效爬距为8100mm。
由上可见，火电厂220kV升压站架空线选用18片一串的纯瓷绝缘子串理论上可满足防污闪要求。
但中华人民共和国机械行业标准《污秽地区绝缘子使用导则》指出：划分污秽等级要“依据运行经验、污湿特征、外绝缘表面污秽物质的等值附盐密度(以下简称盐密)三个因素综合考虑。”当由三个因素作出的污级判定有差异时，应分析原因，并以运行经验作为确定污级的主要依据。
发电企业对污闪事故采用零容忍态度，各
级单位安全生产目标均明确提出杜绝污闪事故。而目前情况下，发电厂出线清扫必须与电力公司检修计划协调才可实施，电力公司采用状态检修，因变电站远较发电厂空冷岛下的出线间隔环境好，电力公司的线路每年最多停电检修一次，甚至3年才计划检修一次，发电厂的出线间隔按照反事故措施要求的“逢停必扫”难以实施，且必须做大量的协调工作才能做到每年清扫一次。所以，对不便于经常维护的空冷岛下的电瓷外绝缘绝缘水平应适当加强。2013年安徽电科院下达的绝缘专业技术监督通知单中，爬电比距要求不低于3.5cm/kV，厂属运行设备外绝缘爬距要达到8820才能满足当地要求。可见，爬电距离不能只拘泥于满足最小要求。
3 瓷复合绝缘子的优点
瓷复合绝缘子近十年在输电线路中已广泛使用，同时在山西污染严重的一些焦炭、水泥、钢铁厂也有使用，设备可靠性和抗污闪能力得到了检验。而目前发电厂尚未有瓷复合绝缘子的使用运行经验。
瓷复合绝缘子汲取了瓷、玻璃绝缘子和硅橡胶绝缘子的优点：端部联接金具与瓷芯盘牢固胶装结构，保持了原瓷绝缘子的稳定可靠的机械拉伸强度。在瓷芯盘表面注射模压成型硅橡胶复合伞裙，又使其具备了优良的憎水性、抗老化、耐电蚀能力强、防污闪、重量轻等一系列优于瓷、玻璃绝缘子的特点，解决了高压线路中耐张绝缘子串不能使用复合绝缘子的现状。该产品端部联接金具与相同规格的盘形悬式瓷、玻璃绝缘子一致，可以互换。
对于玻璃绝缘子和瓷质来讲， 其在使用当中有一个非常严重的缺陷，假如碰到了外力的冲击或者是特定的情况，使绝缘子出现了“零值”的时候，就会出现破损的情况。而瓷复合绝缘子，因为运用包裹的材料是硅橡胶复合的外套，所以可以抵抗一定的冲击，这样在空冷岛下使用瓷复合绝缘子还减少了上方空冷岛异物掉落砸伤绝缘子的风险。
4 瓷复合绝缘子在火电厂升压站的使用
XWP3-70型耐污盘形悬式瓷绝缘子高度160mm，一串18片长度2880mm。FXWP-120型瓷复合绝缘子高度155mm，一串18片长度2790mm。整串更换后绝缘子串长度减少90mm，线路弧垂将会减少。增加一片瓷复合绝缘子，绝缘子串长度增加65mm，可通过绝缘子串固定金具的调整板来补偿，或取掉调整板，线路弧垂基本不变。
XWP3-70型耐污盘形悬式瓷绝缘子额定机电破坏负荷为70KN，FXWP-120型瓷复合绝缘子额定机电破坏负荷为120KN，可见瓷复合绝缘子串的机械强度远大于原纯瓷绝缘子，可满足耐张绝缘子串使用要求。
2014年3月14日和5月5日，大唐临汾热电厂在两条220kV出线间隔检修时，将单片爬距450mm的XWP3-70型出线纯瓷绝缘子串更换为爬距450mm的FXWP-120型瓷复合绝缘子，且每串由18片调整为19片，使悬瓶串爬距由8100mm增大至8550mm，远大于有机复合绝缘最小爬电距离6600mm的要求。每条线路新换114片瓷复合绝缘子，工期两天，两条线路连同人工共花费9万元。
检查拆除下的喷涂RTV涂料的旧瓷绝缘子串，流淌、起皮现象较多。可见高空作业喷涂RTV时，质量工艺不易把控，RTV喷涂后的效果亦大打折扣。
经过2014年夏秋两季雨水及空冷冲洗的图一：复合绝缘子外形结构
考验，目前瓷复合绝缘子运行稳定，还需长期
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运行以进一步积累经验。 图二：空冷岛冲洗时的瓷复合绝缘子 5 结语
空冷岛冲洗时，在灰尘、油污、空冷岛散热器冲洗掉落的污水及杂物作用下，布置在空冷岛下的高压电气设备外绝缘污闪风险极大。尤其是龙门架上的架空线耐张绝缘子串，成为火电厂防治污闪的重点部位。在调整爬距时可考虑将纯瓷绝缘子更换为瓷复合绝缘子，可有效加大爬电距离，并保证机械性能满足耐张需求。工程费用及工期均在可接受范围，避免了
纯瓷绝缘子喷涂RTV需后期多次复涂且质量无法控制的缺点，同时瓷复合绝缘子属于免维护产品，每年电厂春检时可仅对复合绝缘子进行表面水冲洗，减少了登高清扫擦拭的工作量。 参 考 文 献
［1］ 武汉高压研究所．JB/T5895-91，污秽
地区绝缘子使用导则［S］．北京：机械电子工业部，1991：1．
［2］ 刘炯，罗鸣．高压输电线路中瓷复合
绝缘子的应用分析［J］．低碳世界，2014（14）：88-89
作者简介： 姚宏业（1971-），男，山西临猗人，1994年毕业于成都科技大学电力系统及其自动化专业，高级工程师，主要从事发电厂电力设备管理。
王中（1982-），男，2005毕业于太原理工电气工程及其自动化专业，工程师，主要从事发电厂电力设备管理。
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