1 引言
　　2001年1月17日～2月22日，河南省西部、北部地区接连三次遭受罕见的浓雾、冻雨和大雪恶劣天气的袭击，河南电网经受了严峻的考验。豫西、豫北电网大面积线路、变电站发生污闪，先后有2条500kV线路跳闸9条次、33条220 kV线路跳闸146条次，1个500 kV变电站、6个220 kV变电站闪络，电量损失660MWh，但未发生电网和机组解裂。　
    与1990年河南电网的大面积污闪相比，本次污闪有以下几个特点：①气象条件比1990年更恶劣，出现了少见的冻雨、浓雾、雾凇、大雪、雪凇天气，1990年仅为浓雾天气，环境污秽程度也比1990年更严重；②污闪范围减小，1990年污闪波及9个供电区，今年只波及7个供电区；③同时发生冰闪和雾闪，1990年污闪均为雾闪，且均为瓷质绝缘子，22条220kV及以上线路共跳闸124次，占当地线路的55%，而今年污闪为冰闪和雾闪两种，且67%为瓷质绝缘子，32%为玻璃绝缘子，共计35条线路155次，占当地线路的28%。由于电网结构的加强以及事故处理得当，今年污闪的损失大大减小，1990年污闪共损失电量13GWh，今年污闪仅损失660MWh，且未造成全站（厂）失压和电网解裂。
2 本次污闪的主要特征
2.1 气象条件特征
　　第一阶段：2001年1月16日～26日，洛阳、三门峡、郑州地区出现持续低温、浓雾静风、冻雨、大雪天气，温度在－6～－1℃之间，湿度在85%～98%之间，绝缘子表面雾凇、覆冰严重。
　　第二阶段：2001年2月9日～12日，安阳、鹤壁、焦作地区均在22：00至次日12：00持续浓雾，温度在－2～1℃之间，湿度在90%～98%之间，绝缘子表面雾凇、轻覆冰。
　　第三阶段：2001年2月21日，安阳、鹤壁、焦作地区持续浓雾，温度在1～3℃之间,湿度在95%～98%之间。2001年2月22日，安阳、鹤壁、洛阳、三门峡、郑州地区持续浓雾至下午，温度1～5℃，湿度95%～98%之间。
     
     
2.2 空气质量特征
　　从中国环境保护局查得的郑州市空气污染指数表见图1，可以看出，空气污染指数1月17日～20日出现高峰184，2月1日～3日出现高峰167，2月8日～11日出现高峰131，2月18日～22日出现高峰184。一个半月内空气质量指数出现5次高峰，其中3次因出现浓雾天气而发生了大面积跳闸。线路跳闸统计与空气污秽峰值之间有较强的吻合性，见图2。
                       
2.3 线路闪络的时间特征
　　2001年1月16日～26日，闪络多在7：00～13：00之间，为溶冰时间(见图3)。
                       
 　 2001年2月9日～12日，闪络多在1：00～5：00之间，为湿度最大时间(见图4)。
                       
    2001年2月21日～22日，闪络多在2：00～8：00之间、5：00～11：00和16：00～21：00之间，为湿度最大时间(见图5)。
                           
2.4 闪络点绝缘子特征
　　污闪线路中瓷质绝缘子闪络104次，占67%；玻璃绝缘子50次，占32%；合成绝缘子因覆冰闪络1次，占1%。污闪线路中500kV牡郑I、II回为28片玻璃绝缘子，爬电比距为2.52cm/kV（按额定电压计算）；220kV线路瓷质绝缘子中80%为13片，爬电比距为2．0～2．36cm/kV，20%为14片，爬电比距为2．54cm/kV。
2.5 闪络点地貌特征
　　本次跳闸全部发生在野外，多为丘陵、小山坡、水源附近或地下水丰富区域，城市内无一例跳闸。
2.6 闪络点杆塔特征
　　闪络全部发生在直线杆塔悬垂绝缘子，塔越高闪络概率越大，500 kV线路（塔高达70m）闪络概率大于220 kV线路，220 kV线路大于110kV线路，10kV线路闪络较少。
2.7 闪络线路盐密值特征
　　长达三个月的干旱导致绝缘子快速积污。这次发生闪络的线路均在2000年11月、12月做过停电清扫，但今年初闪络后复测等值盐密均恢复到甚至超过当地污区盐密控制值。
3 污闪原因分析
3.1 气象条件异常
　　2000年冬，河南境内气象条件出现异常，7年来首次出现冷冬现象，大部分地区多次间隔降雪，气温较长时间维持在－2℃左右。去冬今春，北方的冷气流与南方的暖湿气流多次在河南境内形成锋面，空气湿度非常大，且一反往年冬季多风的气象，在锋面形成时出现静风现象。上述因素为平流辐射雾、雾凇、雪凇、雨凇的形成创造了条件。同时，大气中出现逆温层且持续不散，逆温层象一个盖子阻碍着水汽的上升和大气中悬浮颗粒的扩散，加剧了绝缘子的积污以及雾的形成和发展，严重时能见度不足5m。这种情况在河南历史上并不多见，非常容易产生大雾和在线路绝缘子上产生覆冰、雾凇等，可以说，冬季易发生污闪的恶劣气象：大雪、雾凇、冻雨、覆冰、大雾在本次污闪中都出现了。因此，气象条件异常是造成这次污闪的主要原因。
3.2 空气质量严重恶化
　　河南省矿产资源丰富，煤田分布在京广线以西，主要集中在豫北和豫西低山、丘陵地区。郑州、洛阳、三门峡、新乡、焦作、安阳、濮阳便成了重要的轻、重工业和石油、电力、化工等工业基地，这为乡镇企业的发展提供了广阔的天地，但也造成了严重的环境污染和生态平衡的破坏。从中国环境保护局查得的郑州市环境污染指数可以看出，2000年10月1日到12月31日，日平均污染指数为90．07，最大值为116；而2001年1月1日到3月7日的日平均指数为107．25，最大值为195，并且多次出现150以上的高峰。根据2000年河南省环境状况公报，空气质量较差的是洛阳、济源、安阳和郑州，空气中总悬浮颗粒物浓度年均值普遍较高，这些地区恰恰是三次大面积污闪的重灾区。因此，空气质量的严重恶化，致使外绝缘积污过快也是导致污闪的主要原因。
3.3 外绝缘配置不适应空气质量状况
　　污闪后对现场绝缘子进行的抽查检验结果表明，等值盐密多为0．3～0．48mg／cm²，即Ⅲ级及以上水平，达到或超过了当地盐密控制值，虽经2000年底的全面清扫，仍不能阻止过快的积污。今年年初豫北、豫西地区多次出现浓雾、覆冰天气，对外绝缘配置提出了较高的要求，但事实上，由于设计、规程、选型等方面的问题，河南电网设备外绝缘配置水平并不高，如：500kV牡郑Ⅰ、Ⅱ回线路的爬距比为2．52，500kV牡丹变的爬距比为2．5（Ⅲ类污区下限），220kV线路瓷绝缘子爬距比为2．0～2．36之间，少数线路调到最高配置（14片全防污瓶）也仅为2．54（Ⅲ类污区），而国家标准要求Ⅲ类污区的爬距比为2．5～3．2，并视当地盐密值高低来确定爬距比。电气设备的外绝缘配置抵御不了当时严重的污秽情况，发生污闪是必然的结果。
3.4 表征外绝缘污秽程度的方法不全面　
  　目前国内表征外绝缘污秽程度的方法是每年测量一次的等值盐密法，但这是基于每年清扫的基础上标定的污秽等级范围的方法，对于积污速度的影响考虑不够全面；另外，对于采用饱和盐密法表征外绝缘污秽程度的技术和如何表征空气污秽影响程度以及如何引入真型自然污秽耐压试验结论等问题应有研究结论；缺乏完善准确的表征污秽程度的方法,不能准确地指导合理配置外绝缘爬距比，从而未及时采取预防措施也是发生污闪的原因之一。
3.5 外绝缘配置设计的依据不全面
　　我省电网设备的外绝缘配置设计原则基本上是根据1997年版《河南电网外绝缘污秽区域分布图》查得线路走径的污秽等级，对于当地的等值盐密分布、量度高低、以及污源的特征考虑不全面，尤其是对不同形式绝缘子不同的抗污能力、特性未做充分分析，目前的设计依据尚缺乏统一的原则，这些问题导致了线路外绝缘爬距比的配置虽达到了Ⅲ级，却取的是下限值，未能真实反应当地的污秽水平，这也是发生污闪的原因之一。
3.6 未考虑绝缘子爬距有效利用系数
　　从本次污闪绝缘子的结构特征来看，玻璃绝缘子出现污闪的次数达50次，比例较高且均为新投运线路，反映出绝缘子伞型结构的选择有欠合理之处。绝缘子抗污性能中一项重要的指标是爬距有效利用系数（指不同的伞型结构其爬距对于污秽性质和不同的污秽程度所起的作用是不同的），在选型时必须认真调查当地的污源性质和污秽程度，科学地考虑绝缘子爬距有效利用系数来选择和配置合理的伞型结构和爬距，以发挥不同绝缘子的优点 ，避其缺点。
4 防污闪措施研究
4.1 科学制订污区分布图
　　重新测试制订污区分布图是实施防污闪改造措施的基础工作。在多年来绘制的污区分布图基础上，认真研究原污区图绘制中的欠缺，比如除等值盐密以外尚应考虑饱和盐密和污源性质等因素；如污区等级的跨度太大，可以在一个等级中细分几个档，以免设计部门无从选择。
　　根据污源的变化及时调整外绝缘配置，制做动态的电子污区分布系统，直接将审核过的当年盐密值输入系统，做到污秽度随年度动态调整，避免调爬工作滞后。
4.2 调整外绝缘的配置原则
　　调整外绝缘的配置原则，为防污闪设计改造工作提供依据。配置原则应包括：合理选择爬距有效利用系数，提出抗覆冰绝缘子的伞型要求，约束不同型式绝缘子的适用范围，确定RTV涂料和合成增爬裙的选型、安装使用方法，校核变电站内和线路的绝缘配合等。
4.3 明确防污闪的策略和方针
　　根据今年年初华北、东北地区大面积污闪的经验教训，进一步强调和明确河南省防污闪工作的策略和方针。采取科学的态度，以试验结论为依据，避免主观臆断；准确理解各种防污闪制度、反措，因地制宜地采取措施，坚决避免投机取巧的做法；尽量采取永久性措施，以保证运行安全为原则；坚持依靠设备本体防污闪的原则，清扫仅做为局部提高防污闪能力的辅助手段，尤其是设计时不应过多考虑清扫效果的因素。
　　今年的防污闪改造应本着“逐站逐线、逐台逐段、合理配置、不留死角”的方针，确保今冬明春不再发生类似故障。
4.4 特殊气象条件下电网限压运行
　　本次污闪调查过程中重点研究了后夜小运行方式下豫北、豫西电网的运行电压，大部分变电站的母线电压在238kV至245kV之间，尤其是发生污闪的变电站和线路电压偏高，如韩王变244．4kV、太子庄变243 kV、常庄变241 kV、修武变239．4 kV，主要原因是豫北 、豫西地区是电源基地，机组均未进相运行，电网又缺乏足够的无功补偿装置，导致后夜小运行方式下电网的运行电压偏高，这种现象使同样的外绝缘污秽水平下，设备发生污闪的概率增大。
　　针对这个问题，河南省电力公司果断采取特殊气象条件下电网限压运行的措施，并于2月13日出台控制各市县变压器的抽头调节等措施，事后证明这些措施有效地将电网电压控制到了230 kV至235kV之间，在一定程度上降低了污闪发生的概率。
4.5 开展少（免）维护线路技术的研究
　　少（免）维护线路技术是指提高线路的防污配置、跨越的设计标准，不再考虑线路清扫及树木截枝等问题，采用免维护及长寿命、高质量的绝缘子、导地线、金具、杆塔，将设备的检修周期及可靠性建立在设备的优良指标和质量上，线路减少清扫和年检，其测试周期延长一倍以上，个别项目不需检测，3个月巡视一次即可。开展少（免）维护线路技术试点工作，是线路维护技术发展的需要，也是减人增效、降低运行成本的需要。我省已选择两条110kV线路（安阳、新乡地区）作试点，今年可以投产。
4.6 建立绝缘子试验制度
　　建立绝缘子重点试验室，掌握新装及在运绝缘子的状况，建立完善的瓷绝缘子和复合绝缘子检测手段和制度。制订省内瓷、玻璃、复合绝缘子的年度抽试计划及管理办法，使之成为定检的常规项目，这是保证复合绝缘子安全运行的唯一办法。在河南省具有代表性的污秽地区建立自然污秽试验站，以考核各种材料及形状的绝缘子的耐污性能和防污措施的有效性。同时还要对各种绝缘结构的爬电机理展开研究，为合理选择新建电站、线路的绝缘配置，实现电网设备的安全经济运行提供科学的依据。
5 结论
　　(1)准确掌握动态气象条件、大气环境变化，研究这些外部因素对电力设备的影响是开展防污闪工作的前提；
　　(2)坚持不懈的防污闪改造，更换防污型瓷绝缘子、合成绝缘子，加强电网结构的建设，对保障电网的安全运行、减小污闪故障带来的损失具有重要的意义；
　　(3)研究表征外绝缘污秽程度的方法和外绝缘的配置原则，因地制宜地采取合理的防污闪措施。在改造和设计中应持发展的观点，避免周期性的反复调爬。