防污闪复合涂料（PRTV）在±800kV特高压直流输电线路中的应用

全明睿

（国网山西省电力公司检修分公司，太原 030006）

防污闪复合涂料（PRTV）在±800kV特高压直流输电线路中的应用

全明睿

（国网山西省电力公司检修分公司，太原 030006）

喷涂防污闪复合涂料（PRTV）已经成为输电线路外绝缘维护工作（特别是防污闪工作）中非常重要的一种措施。本文通过分析±800kV天中线（山西段）沿线的污秽情况和外绝缘配置，结合线路的实际运行情况，对比了目前常见的几种防污闪措施，推荐了±800kV天中线（山西段）防污闪工作的建议措施。

特高压；直流输电线路；防污闪

±800kV天中线起于新疆哈密南换流站，止于河南省郑州市换流站，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西和河南六个省，线路全长2207km。山西段途径运城、临汾、晋城3个地级市，全长248.513km。

目前我国运行的±500kV直流输电工程的运行经验表明，线路的外绝缘故障已经成为影响设备可用率和运行可靠性的的主要因素之一。因此，线路的外绝缘维护工作，尤其是防污闪工作，已经成为线路运行维护工作的重中之重。

由于±800kV天中线是山西省运行的第一条特高压直流输电线路，同时也是国家西电东送的重点项目之一。为了提高特高压直流输电线路的运行可靠性，做好±800kV天中线（山西段）的防污闪工作，本文分析了±800kV天中线（山西段）沿线的污秽情况和外绝缘配置，对比了目前常见的几种防污闪措施，推荐了±800kV天中线（山西段）防污闪工作的建议措施。

1　输电线路防污闪概述

1.1输电线路污闪发生原因及危害

输电线路挂网运行中使用的绝缘子，在环境大气条件下，受到工业企业排放物和自然环境扬尘等因素的影响，表面逐渐积沉了多层污秽物。在天气环境干燥的时候，这些表面积沉有污秽物的运行绝缘子仍然能保持着比较好的绝缘水平，其放电电压和干燥洁净状态时相近。然而，当遇到有露、雾、毛毛雨以及融冰、融雪等天气时，在其绝缘子表面容易形成水膜，污层中的可溶盐类会溶于水中，继而形成可以导电的水膜，使其绝缘强度大大的降低，在正常运行电压下就可以导致绝缘子沿面闪络，即污闪。

污闪的发生受环境的影响很大，是一个地域性的问题，其显著特征是多处同时跳闸的概率高，且重合闸成功率小。重合闸不成功则意味着输电线路可能存在永久性接地故障，而多处故障则意味着多处供电可能会失去电源，往往可能造成大面积区域停电故障。因此线路污闪事故所造成的电能损失，极大的威胁着电网的安全稳定运行。

1.2我国电网防污闪规范性引用标准

我国交流系统污秽等级划分的标准有《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》（GB/T 16434—1996）和《高压架空线路和变电站污区分级与外绝缘选择标准》（Q/GDW 152—2006）。前者划分污秽等级时采用年度等值盐密，外绝缘配置需配合每年的清扫工作，这曾是我国电网长期外绝缘配置的基本原则；后者正在执行中，划分污秽等级时采用饱和污秽度（连续3～5年的等值盐密和灰密），外绝缘配置应满足长期不清扫的需要，遏制电网大面积污闪事故的发生。

目前，国内外直流系统的污秽等级划分尚无标准。根据我国南方±500kV直流线路的设计、建设和运行经验，运行与设计约定成俗以直流线路通用绝缘子（防雾型或称钟罩型）表面年度等值盐密0.05mg/cm2、0.08mg/cm2和0.15mg/cm2（灰密取等值盐密的6倍）作为直流轻污秽、中等污秽和重污秽的上限值，对应南方高压直流线路爬电比距分别为43mm/kV、52mm/kV和64mm/kV（片数分别为40、48和59）。对于只有交流线路运行而尚无直流线路运行的地区，拟建直流线路的污秽等级需要参照邻近交流线路用普通绝缘子（XP型）表面年度污秽度来确定。

1.3绝缘子的直流积污特性

影响直流电压下绝缘子积污及其积污率的因素有：风雨、污秽物性质（包括形态、粒径、携带电荷量）、电压极性、电压梯度、电晕放电。

根据换流站现场测试数据：葛洲坝站的直交流盐密比为1.96（1992年数据），南桥站的直交流盐密比为1.6（1991年数据）。两站长期全电压运行，设备的直交流积污比将在2～2.5之间。直流的静电吸尘效应，是造成在直流电压作用下绝缘子表面积污高于交流积污的主要原因。（直流输电线路的静电吸尘效应是指带电微粒在直流电压作用下受到恒定方向的电场力的作用而被吸引到绝缘子表面）。

2　±800kV天中线（山西段）污秽特性和绝缘配置

2.1±800kV天中线（山西段）污秽特性

±800kV天中线（山西段）途径临汾、运城、晋城3个地级市，分数山西晋西南地区和晋东南地区。

晋西南地区由汾河下游的临汾盆地到速水河流域的运城盆地及中条山南麓西段，多为350～600m的冲积或湖积平原，地势平坦开阔。年降水量为500～600mm；年干燥度介于1.5～1.7之间，较两侧半湿润气候略显干旱。冬春干燥，夏偏干，秋湿润（多连阴雨）型。区内冬半年连续无降水日为63～73天（平均67天），绝缘子积污多，且雾日多，易于引发污闪。该区年大风日数通常不超过10天，偏南部略多。冬半年吉县到乡宁县（临汾盆地）以东北风为主，襄汾县经曲沃县到翼城县（运城盆地）主导风由东南风转为东北风。

晋东南晋城盆地和阳城-沁水盆地偏南部，多为海拔600～1000m的丘陵山地。年降水量620～650mm；年干燥度为1.3～1.5。冬春干燥，夏偏湿多暴雨，秋季湿润。区内冬半年连续无降水日为57天，绝缘子积污较多，且雾日多，具备易于引发污闪。该区内冬半年沁水县、阳城县以西北风为主。

2.2±800kV天中线（山西段）绝缘配置

表1　±800kV天中线（山西段）耐张绝缘子配置表

3　±800kV天中线（山西段）防污闪措施分析

目前，我国电网的有效防污闪设计的基本原则是：“绝缘到位，留有裕度”。绝缘到位：是指依靠设备自身的绝缘水平抵御恶劣环境下导致的绝缘子污闪，而不能把绝缘设计寄托在开展大规模的清扫工作（一年一次）上；留有裕度：是指考虑可预见的未来大气污染和可能出现的恶劣天气（包括灾害天气带来的湿沉降）。

由±800kV天中线（山西段）耐张绝缘子的实际配置情况看，考虑到工程造价影响，其仍在按海拔高度和污区上限值选择上进行了优化设计。因此，对于运行维护人员来说，不能简单的把防污闪工作的全部依靠工程的有效防污设计来完成。必须转变观念，在充分依据现行污秽外绝缘设计的前提下，不断完善防污闪运行维护的技术措施，所以提高在运输电线路的外绝缘整体水平，才能有效地防止发生大面积输电线路污闪事故。

3.1常见措施

对于已经建成运行的线路，定期开展设备外绝缘设施的日常维护工作（特别是防污闪工作）仍是非常重要的，现在常见的防污闪措施主要有：

（1）定期清扫。

（2）调爬：①增多外绝缘子的数量（片数）；②更换爬距大和防污型绝缘子，以增加整串绝缘子的爬电总距离；③安装增爬裙。

（3）长效防污闪复合涂料PRTV。

（4）采用复合绝缘子。

（5）其他措施：在绝缘子串上加装自清洗装置；进行带电水冲洗等。

3.2±800kV天中线（山西段）防污闪措施分析

1）定期清扫

±800kV天中线（山西段）共有129396片玻璃绝缘子及瓷质绝缘子，采取定期清扫的方法，作为提高线路防污闪水平的措施，对于±800kV天中线（山西段）来说，显然是不合理的。±800kV天中线作为西电东送的重要通道，每年的停电检修时间是有限的，在有限的停电时间中，大量的人力、物力、财力需分配到消除影响线路安全稳定的缺陷中去，不可能安排大量的人力来进行近13万片绝缘子的清扫工作。

2）调爬

由±800kV天中线（山西段）耐张绝缘子的实际配置情况看，现在的工程实际配置是在保证线路安全稳定运行的前提下，合理分配工程造价的均衡结果。采取增多外绝缘子的数量；更换爬距大和防污型绝缘子，以增加整串绝缘子的爬电总距离；安装增爬裙的调爬措施，只适用于小范围的个别区段，在发生污闪事故后，采取针对性的措施。对±800kV天中线（山西段）250km线路来说，此种方法也不适合大范围的应用。

3）喷涂长效防污闪复合涂料（PRTV）

目前，我国广泛推广的一种防污闪措施就是喷涂长效防污闪复合涂料PRTV，此种措施一次喷涂，长期（15年）有效。相比较定期清扫而言，极大的减少了线路的停电时间，减少了人员的现场工作时间。相比较调爬而言，无需对设备本体作出改变。相比较其他措施而言，减少了在设备本体上安装的附属设施，无安全隐患。

4）采用复合绝缘子

采用复合绝缘子是提高输电线路防污闪水平的有效措施之一，对±800kV天中线（山西段）来说，直线塔全部采用复合绝缘子（重冰区除外）。但是对于耐张塔和重冰区的直线塔来说，复合绝缘子的机械破坏复合不能够满足要求，只能采用玻璃绝缘子及瓷质绝缘子。

5）其他措施

其他措施主要有：在绝缘子串上安装能够进行自清洗的装置、进行等电位水冲洗等。这些措施的实际使用效果不是很突出，无法从根本上解决污闪事故，同时对线路的安全稳定运行存在一定的安全隐患。

通过对以上几种常见防污闪措施的分析比较，对于±800kV天中线（山西段）来说，最经济、最安全可靠的防污闪措施仍然是喷涂长效防污闪复合涂料PRTV。

4　结论

输电线路开展防污闪工作是一个现实的问题，随着我国经济的高速发展，大气环境污染日趋严重，特高压电网的不断发展，造成输电线路发生污闪事故的可能覆盖范围不断增大，我国超高压电网的安全运行仍承受着发生大面积污闪的潜在风险。

在设计阶段，除了做好拟建线路临近周边环境、在运线路污闪情况的调研，充分利用现有运行经验和测量数据做好污秽水平的预测和污区图分布和划分外，积极探索防污闪运行维护的技术措施，提高输电线路的整体外绝缘水平，才能高效地防止输电线路发生大面积污闪事故。

Analysis on Application of PRTV in UHVDC Transmission Line

Quan Mingrui
（State Grid Maintenance Co. of SEPC， Taiyuan 030006）

The PRTV has been an important measure of the insulation maintenance for the transmission line. This paper analyzes the pollution and insulation equipment of transmission line in Shanxi Province. Combining with the real operation， common measures for anti-pollution flashover are compared and raise some anti-pollution me asures for tranmission lines in Shanxi Province.

high voltage electricity； transmission line； anti-pollution flashover

全明睿（1986-），男，本科，工程师，主要从事输电线路运行与检修管理工作。