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范建斌：空气污染导致电网瘫痪 Eedu.org.cn　作者：范建斌????资讯来源：科学时报????点击数： 49????更新时间：2008-4-14 ? 本期关注：空气污染导致电网瘫痪 ? 今年3月8日起，浓雾和重度污染导致印度首都新德里及其周边地区连续3天大范围停电，工厂停产，火车晚点，数百万人无电可用。 范建斌 中国电力科学研究院高压研究所所长、教授级高级工程师，长期从事高压交直流输变电外绝缘特性研究。IEC（国际电工委员会）SB1（输变电行业管理局）成员，IEC TC 36（绝缘子）WG11工作组成员。 ? 日前，印度的大面积停电引起了世界媒体的关注，事故原因是空气污染。这个答案对于一些人来说可能有点意外。 ? 污染为何导致电网瘫痪 ? 电能的传输主要是通过架空输电线路。由于传输电能的导线处于高电位，而悬挂导线的杆塔处于低电位，要输送电能，就必须把二者隔离开来。因此，工程师发明了绝缘子，它使导线和杆塔在机械上相连、在电气上绝缘。但是，工程师们也发现，在污秽和湿润的情况下，绝缘子的绝缘性能会大大降低。 ? 由于绝缘子处于大气环境中，其表面会逐渐沉积一层污秽物。大气污染越重，雨水冲刷越少，其表面的污秽物就会越多。在干燥的气象条件下，表面脏污的绝缘子仍有很高的绝缘强度，但在大雾、凝露、毛毛雨以及融冰、融雪等气象条件下，污层中的电解质成分会溶于水中，在绝缘子表面形成导电的水膜，使绝缘强度大大降低，导致沿着绝缘子表面产生局部放电，形成局部电弧，局部电弧沿面发展并最终完成闪络，形成通常所说的污闪。 ? 污闪的主要特点是多点同时发生跳闸的概率高，重合闸成功率低，更为严重的是，某些质量较差的绝缘子长时间运行后其绝缘电阻值会大大下降，但从外表看和正常绝缘子并无差别，这些裂化的绝缘子在污闪时可能会导致绝缘子掉串、导线落地的恶性事故。 ? 我们通常根据危害程度把污闪分为局部区域性污闪和大面积污闪。其中，大面积污闪是指多条线路多个发电站、变电站同时发生污闪，且故障点分布区域相对广阔，污闪点遍及数百平方公里，覆盖大部分省区甚至跨省区。这是因为发生污闪时，一个区域内的绝缘子积污、受潮程度差不多，绝缘配置也相近，一处跳闸往往表明在广大区域内大部分绝缘子都处于跳闸的边缘，极易发生大面积多点污闪事故，而闪络引起跳闸后绝缘性能很难自恢复，这往往又导致事故的扩大。大面积污闪总会使局部电网解列甚至崩溃，造成电网的大面积停电。其涉及面广、停电时间长，经济损失难以估量。 ? 2008年3月8日开始，印度新德里及邻近省份连续3天出现大规模停电。此次事故是典型的大面积污闪事故。污闪必须具备的外部条件一是污、二是湿，二者缺一不可。印度经济经过了近十年的快速发展，污染问题日趋严重，再加上浓雾，正好完全具备了大面积污闪的外部条件。 ? 污闪严重威胁我国电网安全 ? 印度的停电事故对我们是一个很大的警示。不可否认的是，在我国向工业化发展的过程中，部分地区（特别是超/特高压输电线路可能或正在穿越的一些中小城市）仅重视城市GDP的发展而忽视了对环境保护的控制，对环境污染的防治没有给予足够重视，导致输变电设备外绝缘运行环境日趋恶化，运行状态令人担忧，因此，为了保证电网的安全、稳定运行，定期对输变电设备外绝缘的污染状态进行监控，对外绝缘运行状况进行分析是非常必要的。 ? 还须特别指出的是，输变电设备的外绝缘在直流电压下的积污比交流电压下更严重，而且相同污秽条件下的直流污闪电压要低于交流污闪电压，因此直流输电线路及换流站在运行时遇到的污闪问题更多，对其监控更应加强。 ? 我国电力系统的污闪事故在上世纪五六十年代已有发生，且多集中在工业比较发达的地区。上世纪80年代以来，大面积污闪事故始终是导致我国电网大面积停电的首要原因。近20年内，我国就发生了3次大面积污闪事故。 ? 1989年12月底至1990年2月，由于持续数天大雾，豫北、冀南、晋南、晋中、京津唐以及辽西先后有172条线路、27座变电站全部、部分或瞬时停电。事故面积之广、威胁之大，在我国前所未有。 ? 原电力部连续3年召开全国电网防污闪工作会议，开展了一系列专项课题的研究，制定了一系列管理规定，并广泛进行了以线路为主的输变电设备外绝缘改造工作，提出了“把清扫作为绝缘裕度留给运行”的重要思想。但囿于全国电网当时外绝缘配置的基本状况以及传统力量，电网外绝缘配置的指导思想并未因此实现根本转变，电网的安全仍然是建立在“绝缘配置加一年一清扫”的基础之上。因此污闪多发地区仍时有污闪发生，很多未发生过污闪的地区也先后出现较大面积的污闪事故。 ? 1996年底至1997年初，长江中下游六省一市发生较大面积污闪。同年，华北、山东、西北电网也发生了较大面积的污闪，鲁、沪、皖、鄂、赣、陕和新疆电网都发生了区域性停电事故。 ? 2