变电设备污闪防治(喷涂PRTV涂料)技术改造应用分析

［摘要］广东红海湾发电有限公司属于IV级污秽区，电气设备受盐雾和潮湿影响较大，造成绝缘较低，容易出现放电。为保证设备安全可靠运行，按《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第18项要求，电气分部组织人员对架空线路绝缘子串、主变压器高压侧套管瓷瓶、500kV GIS区域PT、避雷器套管瓷瓶、500kV GIS进出线套管瓷瓶等表面喷涂了PRTV防污闪涂料，以增加绝缘子的爬电距离，提高绝缘，防止闪络事故发生。

［关键词］变电设备；污闪；防治；技术；应用

［作者简介］杨翔，广东红海湾发电有限公司安健环分部主任，电气运行工程师，广东汕尾，516623

［中图分类号］ TM63 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）01-0016-0002

广东红海湾发电有限公司属于IV级污秽区，电气设备受盐雾和潮湿影响较大，造成绝缘较低，容易出现放电。自2008年机组投入运行以来，500kV GIS及#1、#2主变区域龙门架悬垂、耐张绝缘子，500 kV GIS区域PT、避雷器等套管瓷瓶，110 kV东火线玻璃绝缘子，备用变压器至6kV段的封闭母线瓷瓶绝缘子，500kV GIS升压站#1、#2主变压器间隔的进出线支撑绝缘套管、#2主变压器高压侧套管相继出现污闪放电现象，且越来越严重，严重影响设备安全运行。为此，公司请来广东中试所、电力设计院、河南平顶山高压电气厂等专家进行分析并最终进行技术改造。

一、PRTV解决方案论证

（一）PRTV涂料简介、防污闪机理

PRTV（Permanence Room temperature Vulcanization）电力设备外绝缘用就地成型永久性防污闪复合涂料，是一种电力系统用新型电气功能材料，是专为电网及各发、输、用电客户持久彻底地消除设备污闪隐患而设计的产品。PRTV涂料有以下特点：

1.特殊的化学组成与结构和现代聚合物工艺技术的应用，设计出20年的使用寿命；

2.优良的憎水性和快速、均衡、持久的憎水迁移性，耐污闪电压高；

3.电气绝缘性优良、耐电蚀损性达TMA4.5级、阻燃性达FV-0级、抗电弧、在异常情况下能有效保护电瓷设备不受损害；

4.高模量、高强度、超强附着力，耐酸、碱、盐和强氧化剂腐蚀，耐油性好；

5.耐紫外线、耐臭氧、抵抗环境侵蚀，不起皮，不开裂，维护期内正常状态下免清扫；

6.就地成型，使用方便，满足输变电设备现场防污技术措施的需要；

7.防污型复合涂料自洁性好，输电设备防冰型防污闪复合涂料抗覆冰和脱冰效果好。

套管及绝缘子发生污闪的基本条件之一，是其表面的湿润。瓷和玻璃是亲水性材料，污秽物本身也吸收水分。

PRTV涂料本身的憎水性能良好，污秽物落至表面后，它能通过材料中小分子的挥发和大分子链的运动，使憎水性能迁移至污层表面，使污秽层有了憎水性能。有机硅材料能够在一定时间后自动恢复其表面的憎水性，并能使其表面的污秽层变得具有憎水性，表现出优异的耐污闪与耐湿闪性能。

在恶劣的环境条件下，包括长时间的干燥带电弧放电和表面积污，或特殊的表面处理(等离子体和电晕、化学氧化、UV、X-射线和γ-射线处理等)后，有机硅材料最初憎水性的表面变为亲水性，称为憎水性的丧失。但在无放电的情况下或表面处理停止后放置一段时间，硅橡胶的表面又恢复到憎水性，这种由亲水性表面向憎水性表面的转变称为憎水性的恢复。

PRTV涂料的防污闪性能的关键是憎水迁移性。PRTV涂料的使用有效期除了与涂料本身的配方、制造工艺、质量有关外，还与涂敷质量有关，也与运行的环境、污秽量的积累以及被涂设备的基础绝缘水平有关。

因此，要根据具体情况具体分析，要结合地区的运行情况，选用符合当地环境的涂料，根据综合评价和分析，找出适应当地环境的PRTV涂料的有效使用期。

二、PRTV涂料可行性试验

#1、#2 主变至500kV GIS升压站的架空线路和东火线受盐雾和潮湿影响较大，造成绝缘较低（曾测得绝缘最低为50 M?萃），远达不到标准。

现场处理方法：用消防水车对绝缘子进行清理，清理后结果如下：

该类措施需要耗费大量人力物力，且清扫受停电时间限制。

为了详细了解绝缘子的绝缘特性和PRTV的性能，公司从2007年11月9日在GIS升压站悬挂了未经喷涂PRTV的玻璃绝缘子、瓷绝缘子及喷涂PRTV的瓷绝缘子，试验前所有绝缘子的绝缘均为无穷大，随着时间推移，盐雾逐渐附着在绝缘子表面，此时未经喷涂PRTV的绝缘子的绝缘受湿度的影响非常大，有记录的绝缘最低值为5.66MΩ（湿度90%），而已喷涂PRTV的绝缘子到目前测量的绝缘值仍然为无穷大。可见，PRTV涂料确实可以提高绝缘，保障线路运行安全。

现场施工过程中，对瓷（或玻璃）绝缘子的表面彻底清污，去除污秽、油脂及其他附着物，待电瓷表面洁净干燥后，可用喷涂或刷涂等涂敷方法进行施工，涂层厚度为0.5 ~ 0.6mm，涂层应不漏涂、不滴流、不挂丝，表面光滑、平整且无气泡。需要注意以下问题：

（1）高空作业，注意施工安全。

（2）对瓷瓶表面的预处理，采用工业酒精先进行彻底清理。

（3）涂层厚度要适当。

（4）涂层表面应光洁。

三、综合评述及对比情况

目前，防止污闪的措施主要是在变电设备表面喷涂PRTV涂料，PRTV涂料相比RTV涂料有以下优点：

1.PRTV是在现有RTV涂料的基础上开发的，RTV涂料的优良防污闪性能已通过在大量重污区的使用得到验证。事实上，目前公认的做法是允许防污闪涂料替代两级爬距，简单的计算表明：三级爬距的瓷绝缘子与PRTV结合可以安全运行于五级污区，而现有标准规定的最高污级仅为四级，这是因绝缘子表面的积污存在饱和趋势，使得污染状况能够超过四级上限的污区很少。

2.PRTV的综合性能大大超过普通RTV涂料而达到甚至超过合成绝缘子高温硫化硅橡胶的性能，特别是具有不短于20年的憎水迁移性的持续性。

3.PRTV涂料中含有液态氟材料，提高了涂层的自洁性能。

4.PRTV与瓷件及金属法兰的牢固持久的附着力能够确保外界水分被阻挡在外，长期有效地减少事故并通过1700小时人工加速老化试验。

四、应用情况及改造后的效果

公司利用机组大、小修的时间，分别对以下设备进行了PRTV涂料的喷涂：

1.500kV GIS及#1、#2主变区域龙门架悬垂、耐张绝缘子。

2.500 kV GIS区域PT、避雷器等套管瓷瓶。

3.110 kV东火线玻璃绝缘子，备用变压器至6kV段的封闭母线瓷瓶绝缘子。

4.500kV GIS升压站#1、#2主变压器间隔的进出线支撑绝缘套管、#2主变压器高压侧套管。

改造完成后，经过不同环境证明：套管瓷瓶及玻璃绝缘子的沿面放电情况大大削弱，基本消除，起到了防止污闪的作用，提高了设备及线路的绝缘水平，保证了线路的安全、稳定运行。

［参考文献］

［1］《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，(国电发 [2000] 589号文)［Z］.

［2］陈原,等.以RTV涂料作为永久性反污措施的可行性研究［J］.华北电力技术,2001,(12).