CN102671879B - 高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法，首先将烷醇酰胺以占总体积10%加入到清洗用水中得到混合液体，然后将混合液体置于电加热装置中，启动电加热装置的电源，对混合液体进行加热，加热温度不超过150℃，然后，将得到的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽由蒸汽压缩机经气管送至喷枪，在蒸汽压缩机的作用下，以100m/s以上的速度从喷枪直接喷向污秽绝缘子，自下而上清洗3-4遍，即可实现对污秽绝缘子的带电清洗；本发明能够有效解决高盐密、灰密及重油垢的污秽绝缘子的带电清洗问题，保障电力设备的安全可靠运行，具有清洗效果好，速度快，且省水省力，成本低的优点。

Description

高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法

技术领域

本发明涉及污秽绝缘子的清洗方法，具体涉及一种高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法。

背景技术

绝缘子是架空输电线路的重要组成部分，用于使处于高电位的导线和处于低电位的杆塔在电气上相互绝缘，在机械上相互连接。绝缘子染污是一个大范围的地区性问题，自然界盐碱、飞尘、鸟粪或工业污秽沉积在运行绝缘子表面，在毛毛雨、雾、雪、露等不利气候条件下，污层湿润后会使绝缘子外绝缘能力急剧下降而引发闪络，影响系统安全运行.

绝缘子污闪事故一旦发生便会引起线路、变电站跳闸，造成不同程度区域性停电。电网中污闪事故仅次于雷击，排事故总数第二位，而损失却是雷击的十倍。污闪已成为威胁电力系统安全运行的重大问题之一，防污闪工作的紧迫性日益升高，且随着我国电网不断发展，电网容量和额定输电电压等级相应提高，对不间断供电要求愈加强烈。

为了减少污闪事故的发生，提高供电可靠性，国内外研究者在防污闪技术方面进行了大量研究，取得了一些卓有成效的研究成果。我国开展防污闪的工作已有40余年历史，现场最早采用的防污闪方法是停电清扫；20世纪60年代还试行过涂敷防污涂料的方法，将绝缘子表面涂上凡士林、清漆、松香等类绝缘材料。现在广泛使用的电力设备外绝缘维护技术还是“爬、扫、涂”的方式。

(1)“爬”就是调整外绝缘的爬距，原则一般是将普通绝缘子更换为合成绝缘子或防污型绝缘子，或适当增加绝缘子片数，对于无法更换的设备，加装用硅橡胶制作的增爬裙，弥补爬电比距的不足。调节爬电距离能够提高线路绝缘水平，但是这种方法一次性投入成本非常高，如果在运设备的防污闪工作完全基于调整爬电距离，所需要费用难以承担。在一定设备结构高度下，绝缘子串的污秽耐受水平与爬电距离并非完全呈线性关系，而是有一个饱和趋势。防污型设备的结构高度比普通型高，更换防污设备后，可能会使原有外部引线过长、弧垂增大，在杆塔间隙不允许的情况下调爬不能实现。

(2)“扫”就是适时的对电力设备清扫或冲洗以保持外绝缘洁净，恢复设备原有绝缘水平，也是防污闪的有效措施。分为了“停电人工清扫”、“带电水冲洗”、“带电气吹清扫”以及“机械带电清扫”等。

停电人工清扫是工作人员用抹布或刷子等简易工具在停电设备上进行清扫。电力系统每年有计划的在污闪多发期前对电力设备进行停电，集中力量清扫输变电线路、电力设备是普遍采用的方法。停电清扫方法简单易行，但用人工的方法去擦外绝缘，表面上看是干净了，但瓷套表面盐密度只减少10%~30%，泄漏电流只能降低20%。这种方法费时、费力、劳动强度大，清扫质量难以保证，停电还给企业造成很大损失。随着电网电压等级的提高、系统容量的增大，设备停电的机会越来越少、停电时间越来越短，设备停电清扫成为难于实现的措施，特别是超高压设备。

带电水冲洗是以水柱作为主绝缘，利用流速很高的水柱产生的冲击力对绝缘子表面沉积的污秽进行冲洗。水与一般固体绝缘材料、空气相比，绝缘性能较差，其电阻率受水中含盐量影响很大，自来水的电阻率为2~3kΩ·cm，纯度较高的蒸馏水电阻率可达十几MΩ·cm。冲洗时，水柱在向前运动过程中，不断吸入空气，逐渐形成内含大量小气泡的疏松高压水柱。水柱电阻的等效电路是由无数组水电阻与空气泡电阻的混合串、并联回路组成，由于空气是优良绝缘体，使水柱的总电阻增大，能有效承受运行中的最高工作电压。带电水冲洗的优点是不需要设备停电，不中断供电，无需设备的倒、合闸的操作；不受设备停电时间限制，可随时对脏污设备进行清扫，清洗效果好。但电力设备的水冲洗技术要求比较严格，例如：避雷器及密封不好的设备不能冲洗；盐密值大于最大临界值规定时，不宜进行冲洗。当然，水冲洗风险也比较大，存在着人身安全隐患，只能在220kV以下变电站使用，对于330kV以上电压等级尤其是直流换流站不适；另外，水冲洗会对水资源造成极大的浪费，而且对于大直径设备、避雷器及密封不良的设备，以及瓷裙间距比较小的设备容易造成冲洗时闪络。最后，直接用水对油污的清洗效果是比较差的，此时需要在水中添加化学试剂才能有效的清除，但采用化学试剂容易对环境造成污染。

带电水蒸汽清洗也是近些年来逐渐发展起来的一种新型的清洗绝缘子的方式，是以高温汽化的水蒸汽作为主绝缘，利用高流速的水蒸汽产生的冲击力对绝缘子表面的污秽进行冲刷。虽然这种方法对于高盐密及灰密的绝缘子而言，可以将污秽高温降解变疏松后，然后在大冲击力的水蒸汽的作用下清洗干净绝缘子表面，但是对于含有油迹的污秽而言，这种方法显得无能为力。为了这种方法的应用面的广泛，显然，然后清洗含重油垢污秽的绝缘子表面是必须要解决的一个问题。

带电气吹清扫是由空气压缩机将空气压缩，经空气净化器过滤，再直接（或加入锯末等介质）吹到绝缘子表面，利用高压空气的冲击力或其附带的介质对瓷表面进行清污。但由于灰尘或锯末会到处飘落，再次污染变电站环境。国家电网公司在新的标准中不推荐带电气吹清扫方法。

机械带电清扫是指采用专业工具设备，利用电动式压缩空气作动力，转动毛刷，通过绝缘杆将毛刷伸到绝缘子表面进行清扫。带电机械干清扫不存在污秽闪络的充分必要条件——潮湿，因此不会发生污秽闪络事故。这种方法清扫效率高，可清扫粘结不牢固的浮尘，操作简便，技术要求低，不需要停电，但缺点是清洗效果不彻底，浮尘搬家，容易造成二次污染。

（3）涂就是涂刷防污涂料，增强抗污闪能力。防污涂料主要有硅油、硅脂、地蜡、石蜡、中型凡士林、快干硅橡胶材料（RTV）等。这些防污涂料呈现出优异的憎水性和憎水迁移性。憎水性材料在表面染污后，将憎水性传递给表面的污层，使污层表面也呈现憎水性。污层表面不会形成水膜，而是凝聚成水滴在重力下掉落。污层不易潮湿，可以有效防止沿面闪络。但硅胶表面污层过厚会使疏水性难以迁移至污层表面，其表面疏水性在长时间的潮湿条件下会呈现逐渐减弱甚至暂时消失的现象。不同的污秽物也对其疏水性的迁移产生重大影响，这些也会导致外绝缘性能大大降低。尤其在RTV丧失绝缘性能后，很难从外绝缘表面上清除下来，使电力设备外绝缘变为花斑，这个问题已引起电力部门的重视。

综上所述，国内外学者已对防污技术进行了大量研究。但已有的防污闪技术存在或投资成本过高、或清扫效果难以保证、或浪费大量水资源、或防污材料老化、或无法清洗重油垢绝缘子表面等不足。随着我国经济的快速发展，能源和水资源消耗严重，尤其是北方一些地区缺水情况非常严峻。近年来对保护环境和节约资源的呼声日益高涨，发展新的污秽清扫方法势在必行。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目在于提供一种高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法，能够有效解决高压高盐密、灰密以及重油垢的污秽绝缘子的带电清洗问题，保障电力设备的安全可靠运行，具有清洗效果好，速度快，且省水省力，成本低的优点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺的带电清洗污秽绝缘子的方法，包括如下步骤：

步骤1：首先将烷醇酰胺液体加入清洗用水中得到混合液体，所述烷醇酰胺液体的添加量占混合液体总体积的8～12%，然后将混合液体置于电加热装置中，启动电加热装置的电源，对混合液体进行加热，加热温度不超过150℃，从而得到清洗用的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽；

步骤2：将步骤1得到的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽由蒸汽压缩机经气管送至喷枪，在蒸汽压缩机的作用下，以100m/s以上的速度从喷枪直接喷向污秽绝缘子，自下而上清洗3-4遍，即可实现对污秽绝缘子的带电清洗。

所述清洗用水为自来水、河水或生活污水。

所述烷醇酰胺液体的添加量占混合液体总体积的10%。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法经试用和测试，由于采用了高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺的清洗方式，蒸汽速度高达100m/s以上，高温的水分子及烷醇酰胺起到了强力去污的效果，且被汽化的水不含任何导电离子，既可起到绝缘保护作用又有防止粉尘污染的目的，与原有的带电清洗的技术相比具有的优点如下：

1）、高压水蒸汽有独特的热分解功能。水汽化生成水蒸汽后，体积扩张1000多倍，水分子相互凝聚力变的非常小，能够进入污物表面的细孔内部，迅速化解污秽和污渍的粘黏性质，让其脱离附沾的设备表面的目的。带有温度、湿度的水蒸汽，当它有6-7.5kg/cm2压力时，会产生很强的冲刷力，加上带温度的水蒸汽使污染物受热膨胀，受到蒸汽压力的冲击后马上就会降解剥落，随射流蒸汽被吹走。水蒸汽温度并不超过设备表面漆、绝缘材料受热的极限温度，所以对设备不会产生伤害。高压用于清除附着在设备表面的污秽，高温用于提高污渍“分子”的活跃性便于高压冲洗。

2）、将清洗用水经过处理后，使其具有较高的电阻率。同带电水清洗中水中等效电阻原理一样，水蒸汽喷出后会不断和空气摩擦混合，形成水蒸汽电阻和空气电阻的串联并联回路，有较高的绝缘电阻。使水蒸汽柱可以承担系统最高运行电压，实现带电清洗的效果。

3）、水汽化为水蒸汽后，体积迅速扩张，可以用少量水清洗较多的绝缘设备，以达到大量节水的目的。由于高压水蒸汽的强力冲刷，污物将被迅速冲离，也不会造成浮尘搬家，二次污染的问题。利用水蒸汽的高温特性，沿海地区在清洗绝缘子的同时，还可以对一些侵蚀绝缘子的细菌微生物进行高温杀灭。

4）、水蒸汽掺杂烷醇酰胺后，除了能够利用上述高温水蒸汽的优势清洗高盐密和灰密的绝缘子表面外，由于烷醇酰胺除具有泡沫稳定作用外，还有良好的渗透性和去除重油垢的作用，添加量为10%左右即可显著提高高温水蒸汽的去污性能。

5）、本发明设备简单，应用面广，可有效用于多种作业环境，既可以清洗变电设备，又可以清洗输电设备，且对高盐密、灰密及重油垢的污秽都有清洗作用，室内外均可使用，具有巨大的经济和社会效益。

具体实施方式

下面结合体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

本实施例一种高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法，包括如下步骤：

步骤1：首先将烷醇酰胺液体加入自来水中得到混合液体，所述烷醇酰胺液体的添加量占混合液体总体积的10%，然后将混合液体置于电加热装置中，启动电加热装置的电源，对混合液体进行加热，加热温度为150℃，从而得到清洗用的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽；

步骤2：将步骤1得到的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽由蒸汽压缩机经气管送至喷枪，在蒸汽压缩机的作用下，以100m/s的速度从喷枪直接喷向污秽绝缘子，自下而上清洗3遍，即可实现对污秽绝缘子的带电清洗。

实施例2：

本实施例一种高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺带电清洗污秽绝缘子的方法，包括如下步骤：

步骤1：首先将烷醇酰胺液体加入河水中得到混合液体，所述烷醇酰胺液体的添加量占混合液体总体积的8%，然后将混合液体置于电加热装置中，启动电加热装置的电源，对混合液体进行加热，加热温度为140℃，从而得到清洗用的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽；

步骤2：将步骤1得到的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽由蒸汽压缩机经气管送至喷枪，在蒸汽压缩机的作用下，以120m/s的速度从喷枪直接喷向污秽绝缘子，自下而上清洗3遍，即可实现对污秽绝缘子的带电清洗。

实施例3：

本实施例一种高温水蒸汽带电清洗污秽绝缘子的方法，包括如下步骤：

步骤1：首先将烷醇酰胺液体加入生活污水中得到混合液体，所述烷醇酰胺液体的添加量占混合液体总体积的12%，然后将混合液体置于电加热装置中，启动电加热装置的电源，对混合液体进行加热，加热温度为130℃，从而得到清洗用的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽；

步骤2：将步骤1得到的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽由蒸汽压缩机经气管送至喷枪，在蒸汽压缩机的作用下，以130m/s的速度从喷枪直接喷向污秽绝缘子，自下而上清洗4遍，即可实现对污秽绝缘子的带电清洗。

Claims (3)

1.一种高温水蒸汽掺杂烷醇酰胺的带电清洗污秽绝缘子的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：首先将烷醇酰胺液体加入清洗用水中得到混合液体，所述烷醇酰胺液体的添加量占混合液体总体积的8～12％，然后将混合液体置于电加热装置中，启动电加热装置的电源，对混合液体进行加热，加热温度不超过150℃，从而得到清洗用的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽；

步骤2：将步骤1得到的掺杂了烷醇酰胺的高温水蒸汽由蒸汽压缩机经气管送至喷枪，在蒸汽压缩机的作用下，以100m/s以上的速度从喷枪直接喷向污秽绝缘子，自下而上清洗3-4遍，即可实现对污秽绝缘子的带电清洗。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述清洗用水为自来水、河水或生活污水。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烷醇酰胺液体的添加量占混合液体总体积的10％。