污染对电力系统的影响

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1、污染对电力系统的影响我国的领土面积约960万，占全世界陆地总面积的1/15，是亚洲面积的1/4。从全球看，我国位于北半球东经中纬地带，南至北纬3º32’，北至北纬53º31’，南北跨占纬度49º以上，相距5500km；最西约至东经73º40’，最东约至东经135º21’，东西相差61º多，直线距离5200km。如此辽阔的地域构成的独特的地貌、气候与日益加剧的空气污染，给我国实现电力要超速发展的宏伟目标和输电线路及变电站的设计、运行维护提出了许多亟待解决的复杂的科研课题。一、城市工业污染对电力系统的影响工业型污染是指在工业生产过程中由烟囱排出的气体、液体和固体

2、污秽物质。它主要分布在工业城市及近郊和工业集中的地区，包括化工厂、冶炼厂及火电厂的排烟，水泥厂、煤矿及矿场的粉尘，循环水冷却塔或喷水池的酸化水雾等。这些弥漫在空气中的污染物日积月累的沉积在外绝缘表面上，形成污秽层，极大的提升了绝缘子表面的盐密值，在有水分存在的条件下，一些可溶性的导电物质在微融解后，将使表面污秽层的电导急剧增大，致使外绝缘的电气强度显具下降。近10年来，我国110kV及以上线路地处城市、工业区直接受到工业污染源影响（不包括乡镇工业源）而发生闪络的杆塔占全国污闪总数的42.4％。以大型综合性工业城市和重工业城市为例，北京污染重的工业区由东南向西

3、一字排开，形成北京南部一条污染带，在其主导下风向20km的范围内几乎包括了北京地区的全部污闪点。上海从吴淞江口的吴淞冶金、电力工业区，直到闵行机电工业区，形成一条南北方向重染污带。据统计，1964～1991年市区和工业区周边10km范围内的污染杆塔共计69基，占整个上海地区已统计污闪杆塔总数的87.3％。西安自1969年以来共计发生115次输变电设备的污闪跳闸，城市近郊和工业区周边15km范围内的污闪共计96次，占统计总数的83.5％。因此，从上述数据可见空气污染是导致电力设备发生闪络事故的重要原因之一。在各类工业污染中，化工对绝缘子电气强度的影响最重，其次

4、是水泥，冶金等污秽。1）化工污秽是由开采化工原料和制造化工产品的工矿企业在生产过程中或烟囱排出的废气，脏物及化工粉尘，其主要成分是具有导电性能的酸、碱、盐类。这些污秽物不仅可以直接降落在绝缘子表面，而且在降水过程中将使降水酸化，从而使雨、雾、露的电导率增大。一般来说当粉尘浓度偏小时，电导率随浓度的增大而增加，当浓度增大到一定值后，电导率却随浓度增加反而下降；强酸和强碱的电导率在不同浓度下都比其他电解质高，因含有强电解质的化工污秽对绝缘子电气特性的影响比弱电解质要严重得多。2）水泥污秽的主要成分是硅酸钙和铝酸、铝铁酸钙。它虽是一种较难溶解的弱电解质，但易于吸潮

5、并结壳，因此其雨洗效果小且清扫十分困难，附着在绝缘子表面的沉积量将与日俱增。当以水泥污秽为主，兼有其他强电解质污秽时，水泥起保水作用，使污秽层的强电解质可以充分溶解，导致绝缘子表面污层的电导率增大。3）冶金污秽主要是由炼钢厂、铝厂及其他有色金属的冶炼厂烟囱所排出的污秽物。钢铁企业的金属粉尘沉积在绝缘子表面上，在其受潮后与烟囱排出的高浓度黄烟起化学反应，产生使绝缘子表面污层呈橙色；如果水塔水雾中的碳酸钙、碳酸镁和硅酸盐与金属粉尘一起附着于绝缘子表面上，将形成灰白色污垢。因此，位于钢铁企业附近的绝缘子，不仅在湿润时污层电导率显著增大，而且污垢又给定期清扫造成困难

6、。炼铝厂附近空气中含有大量的铝钒土、二氧化硅、氟化物等强电解质，对用电量很大的铝厂供电系统是十分有害的。凡是冶金污秽一般都属强电解质，对电力系统的外绝缘均有严重威胁。4）煤烟粉尘污秽的主要成分是，其次是、Fe2O3、及其他金属氧化物，含盐量约占4％；烟气中以为主，它与含有金属氧化物的烟灰相结合，在粉尘表面被氧化为，一旦遇水汽则生成硫酸。因此，煤烟污秽属强电解质，它不仅是一种重要的污源，而且火电厂冷却水塔周围空气中的漂滴容易使厂升压站绝缘子上的煤烟污层湿润，加之水滴中含有酸根离子和其他金属离子，从而使污层电导率增大，有时会导致升压站发生污闪。综上可见，在城市工

7、业中由各种不同类型的污染源所产生的这些弥漫在大气中的固体和液体微粒即“大气飘尘”是危害最大的大气污染来源，严重时，它可改变大气的性质，使生态和户外输变电设备受到伤害。在工业地区运行的绝缘子，当受到工业污秽的污染，在输变电设备周围空气中的漂浮污染物质，当遇到适宜的条件时就会在空气中产生放电，使外绝缘伞裙间空气间隙的绝缘水平下降，从而对电气设备的运行构成威胁。二、自然污秽对电力系统的影响在自然条件下产生的污染可分为尘土、盐碱污秽、海水盐雾和鸟粪等污秽。尘土污秽主要成分是从地面扬起的尘土，农作物施加的化肥和农药，农村燃烧柴、草、农作物茎叶、牛粪等排出的炊烟等。在尘

8、土污秽区，绝缘子的污染程度主要取决于土壤的性质，特别