防污闪涂料在风电场中的应用

防污闪涂料在风电场中的应用

周维新

（中核潍坊滨海风电场山东潍坊262737）

摘要：近几年电力系统污闪事故时有发生，对供电的可靠性造成威胁，本文对中核潍坊滨海风电场使用防污闪涂料的情况进行了总结，总结出了在进行防污闪喷涂施工时的质量控制点和注意事项，从各种防污措施的比较，说明了新型防污闪涂料的使用价值，并且由此产生的经济效益。

关键词：污闪；涂料；喷涂

1概述

中核潍坊滨海风电场地处山东省潍坊市滨海开发区羊口盐场内，距离渤海湾5公里，风电场地处在蒸发性盐池周围，常年气候潮湿，另外该地区有山东海化等许多化工企业，粉尘颗粒污染严重，盐密值范围逐年增高，这样，导致电力设备的电瓷表面，经常受到固体、液体和气体等导电物质的污染，遇到雾、露和毛毛雨等湿润作用时，污层电导增大，泄漏电流增加，产生局部放电，在运行电压下瓷件表面的局部放电形成污闪，污闪将严重影响电力系统安全运行，且在设备污闪时，重合闸成功率很低，往往造成大面积停电，污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备损坏，使停电时间延长，因此，防止电力设备发生污闪已成为风电场安全生产的重要工作。

2污闪机理

绝缘子污闪放电是一个涉及到电、热和化学现象的错综复杂的变化过程，污闪过程分为以下四个阶段，一是绝缘子表面积污，二是绝缘子表面湿润，三是局部放电产生，四是局部电孤发展形成闪络，实际运行的变电站绝缘子，在大气环境中受到工业排放物及自然扬尘等环境因素的影响，表面逐渐沉积了一层污秽物，在雾、露、毛毛雨，以及融冰、融雪等潮湿天气时，在绝缘子表面会形成水膜，污层中的可溶盐类会溶于水中，从而形成导电的水膜，这样就有泄漏电流经过，由于绝缘子表面各部位的电流密度不同，结果形成了干燥带，干燥带的形成使绝缘子表面电压分布更加不均匀，干燥带承担较高的电压，当电场强度足够大时，将产生跨越干区的沿面放电，局部电弧是一个间隔的放电过程，这种间歇的放电状态可能持续相当长时间，当脏污和潮湿状态较严重时，局部电弧会逐步发展，当到达和超过临界状态时，电弧会贯穿两极，完成闪络。

3防污闪措施

现阶段电力系统采用的防污闪措施主要有四种：调大爬距、采用合成绝缘子、清扫和涂覆防污闪涂料，其中调爬与采用合成绝缘子这两种防污闪措施对变电站来说，费用多、难度高、工程量巨大，实施起来困难重重，清扫，受到电网运行的限制要做到所有设备清扫也十分困难，涂覆防污闪涂料，不改变电力设备的原有结构，延长使用寿命，维护工作量很少，已经成为近年来较为有效的防污闪措施。

作为RTV和PRTV防污闪涂料本身而言，它有很多固有的特点：卓越的耐高低温性、优异的耐侯性、优良的电绝缘性、特殊的低吸湿性和憎水性等。防污闪涂料作为有机涂料涂敷于输变电设备的电瓷外绝缘表面，具有优异的憎水性，这是因为其非极性固体分子与表面水分子之问的作用力(吸引力)要小于水分子间的内聚力。当设备表面积累污秽后,在雾、露、毛毛雨等潮湿气象条件下，污秽层很难湿润，即使吸附些水分，也仅以不连续的小水珠的形式存在，不会形成连接的水膜，从而抑制了泄漏电流及局部电弧的产生和发展，显著地提高了绝缘子的耐污闪电压，较好地改善了处于易积污、气象条件恶劣的重污区内电气设备外绝缘水平。

4施工方法

施工前首先应进行清扫，绝缘子至少应进行两遍清扫，首先用粗抹布自上至下清扫一遍，喷涂前再用细抹布认真清扫一遍，在清扫过程中发现设备漏油或缺损等情况，应立即报告工作负责人，等候处理，清扫完毕，经过现场工作负责人或质检员检验合格后方可进行喷涂施工。施工时，应将设备两端及中部法兰、设备底座、刀闸触头及相邻端子箱、标识牌等所有可能被沾染的部位与设备，用专用包布包裹保护，在制定施涂方案时，正确地选择涂覆方法极为重要，它直接影响涂层质量和涂覆效率，一般可根据所采用的涂料特性、涂覆环境和经济效益等来选择。常用的施涂方法有刷涂和喷涂两种。

刷涂是最简单的施工方法。刷涂时，涂料借助硬毛刷与被涂物表面直接接触的机械作用，能够很好地湿润被涂物的表面，并渗入微孔，因而增强了涂膜的附着力。在刷涂过程中，刷柄应始终与被涂物表面处理于垂直状态，用力要适度，以将约1／2长度的刷毛顺一个方向贴附在被涂物表面为佳，硬毛刷运行时的用力与速度要均匀，刷涂应按涂布、抹平、修复三个步骤进行，刷涂的缺点是劳动强度大，工作效率低，涂膜易产生刷痕等。

喷涂的原理是将压缩空气喷出，在涂料喷嘴前端形成负压区，使涂料容器中的涂料从涂料喷嘴喷出，涂料被微粒化，呈雾状飞向并附着在被涂物表面，涂料雾粒迅速集聚流平成连续的涂膜。在喷涂作业时，要掌握好喷涂距离、喷枪运行速度、喷雾图形的搭接等要领，喷涂距离是指喷枪前端与被涂物之间的距离，喷涂距离过近，单位时间内形成的涂膜过厚，易产生流挂；喷涂距离过远，则涂料飞散多，涂膜表面粗糙，涂料损失也大，喷涂距离以20～30cm为宜，喷枪的运行速度一般应控制在30～60cm／s，对于失效涂层的复涂，应先将失效涂层表面浮灰清洗净，在原涂层表面均匀涂覆起耦联作用的专用处理剂，然后复涂，对于漏油设备，应将漏油缺陷处理完毕，并清洗掉失效涂层表面的油污，然后复涂。

5防污闪涂料的运行维护

虽然作为一次成型的防污闪涂料，在日常运行维护中仍然应加强巡视维护，特别需要注意下列问题。

1)对涂覆的设备应做好各项记录，包括原始记录、监测记录、检修维护记录。

2)涂覆后72h内，应加强对设备特别是变电设备的巡视，若发现有起皮、脱落、不固化等情况，应及时安排处理。

3)运行中涂层出现起皮、脱落、龟裂等现象，应作为失效涂层处理，采取复涂等措施。

4)在起雾、降水、降雪等潮湿天气条件下，应对涂覆的变电设备进行巡视，包括观察憎水性、察看有无严重放电等异常情况，如果出现憎水性过低、严重放电等异常情况，应进一步确定原因。

5)渗漏油不会导致涂层出现起泡、起皮等老化现象，因此对于设备的渗漏油缺陷，在消缺后，清除掉涂层上油污即可。

6)对喷涂后的设备进行检修蹬踏时，鞋底不允许有金属等尖利物件，其他要求与普通瓷设备相同，起吊涂覆设备时，对设备应采取缠绕等保护措施，防止涂层破坏，检修完毕，对涂层破损处应做复涂等处理。

6结论

通过对中核潍坊风电场防污闪改造的现场实践，我们认为喷涂RTV和PRTV防污闪涂料具有不改变电力设备的原有结构，使用寿命较长，不需进行清扫，维护工作量很少等优点，值得大力推广，但应加强现场施工的控制，制定施涂方案，尽量采用喷涂方式，注意底面清理和场地保护，注意喷涂距离、喷涂速度和厚度控制等工序步骤的质量监督，保证施涂质量。同时，也应重视对喷涂后的运行维护和对失效涂层复涂的工作，确保电力设备安全正常运行。

在普通型绝缘子上涂刷防污闪涂料后，可获得比防污型绝缘子更好的效果，比更换防污绝缘子可节约资金40％，而且，避免了机组因污闪停机产生的间接效益是无法估量的，确保设备投运后的防污闪效果，同时免除了无休止的清扫、调爬等维护工作，由此带来的社会效益和经济效益也是非常可观的。

参考文献：

[1]朱可能，关志成，贾志东．RTV硅橡胶涂料防污闪技术及其在天津电网中的应用[J]．中国电力，2002．5(5)：58．

[2]柯博等人．纳米Si0在涂料中的应用【J】．涂料工业，1998(12)：