CN103472373A - 一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，首先选择用以评判绝缘子污秽程度的参数体系，然后测量在该参数体系下某自然污秽绝缘子的污秽度量值以及该自然污秽绝缘子的闪络电压；其后，制备若干组与该自然污秽绝缘子具有相同污秽度量值的人工污秽绝缘子，测量其闪络电压并统计分析，如果该自然污秽绝缘子的闪络电压与人工污秽试验闪络电压相等的假设检验能够通过，则认定该污秽度量值下的自然污秽绝缘子与人工污秽绝缘子在外绝缘上等价。本发明可在外绝缘科研、试验、选型、绝缘状态评估时提供更充足有力的依据，满足运行部门设计、检修方面的需求，适用于输电线路广泛使用的瓷绝缘子和玻璃绝缘子。

Description

一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法

技术领域

本发明属于输电线路外绝缘状态评估领域，特别是一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法。

背景技术

污闪事故威胁着电力系统的安全稳定运行。随着近些年复合绝缘子的广泛使用，以及防污治理各种规程的完善，我国的污闪事故大量减少。但污闪的机理至今仍未完全掌握，尤其是自然污秽试验与人工污秽试验之间的等价性问题没有得到完全地解决。

自然污秽试验可获得最真实的运行线路绝缘子的外绝缘状态评测结果，但试品较难获得，且试验周期较长，所得数据量较小。人工污秽试验是在实验室条件下快速获得大量试验结果的方法，其试验结果也是国内外相关理论研究的基础。随着对自然污秽试验与人工污秽试验研究的深入，二者之间的等价性问题越来越凸显出来。

目前尚未有有效地评估二者之间等价性的方法。

发明内容

本发明提出了一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，以相同绝缘参数下自然污秽绝缘子与人工污秽绝缘子闪络电压作为衡量等价性的标准，通过假设检验的方法定量分析二者之间的等价性。

本发明是通过如下技术手段实现的：

一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，包括以下步骤：

（1）选择一种评判绝缘子污秽程度的参数体系；

（2）测量自然污秽绝缘子在该参数体系下的污秽度量值；

（3）测量该自然污秽绝缘子的闪络电压；

（4）制备m组与该自然污秽绝缘子具有相同污秽度量值的人工污秽绝缘子；

（5）测量所述步骤（4）中m组人工污秽绝缘子的闪络电压，计算其平均值，并统计分析其闪络电压分布；

（6）设立假设检验为：自然污秽绝缘子的闪络电压与人工污秽绝缘子的闪络电压相等；

（7）若假设检验通过，则认定该度量值下的自然污秽绝缘子与人工污秽绝缘子在外绝缘上等价；反之，则不等价。

前述的步骤（1）中评判绝缘子污秽程度的参数体系包括等值附盐密度、表面电阻、局部表面电导率、整体表面电导率和泄漏电流最大值。

前述的步骤（7）中，假设检验通过的判断方法为，

定义检验统计量为Z，m组人工污秽绝缘子闪络电压的平均值为U_a，自然污秽绝缘子的闪络电压为U_n，人工污秽绝缘子闪络电压分布的标准差为s，则

$Z=\left|\frac{U_n-U_a}{s}\right|$

定义显著性水平为a，临界值为Z_max

如果Z<Z_max，则通过假设检验；反之，则未通过假设检验。

前述的制备与自然污秽绝缘子具有相同污秽度量值的人工污秽绝缘子的组数大于等于10组。

本发明所达到的有益效果：

本发明提供了定量分析自然污秽试验与人工污秽试验等价性的方法，可在外绝缘选型、绝缘状态评估时提供更充足有力的依据，满足运行部门设计、检修方面的需求，适用于输电线路广泛使用的瓷绝缘子和玻璃绝缘子。

附图说明

图1为本发明评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如果假定人工污秽试验和自然污秽试验中闪络现象的出现遵循相同的客观规律；则在相同评价标准体系下，相同的度量值对应着相同的绝缘状态，其外在表现就是具有相等（相近）的闪络电压。

闪络事故的出现往往是因为该绝缘状态下绝缘子对应的闪络电压低于该绝缘子上耐受的运行电压，故选择绝缘子在一定污秽状况下对应闪络电压值作为等价性衡量的重要参数，如果具有相同外绝缘参数的绝缘子具有相同的闪络电压，则认为二者外绝缘性能等价。

自然污秽绝缘子一般有三个来源：一是根据预定研究目的而悬挂在试验线段或自然积污站中的绝缘子；二是因线路定期检修等原因而更换下的运行绝缘子；三是发生过闪络事故的绝缘子。相对来说，自然污秽绝缘子的数量较少，而人工污秽绝缘子可按照预定的配比较为方便地制备进而开展试验，所以人工污秽试验可获得的数据要多余自然污秽试验。

如图1所示，本发明评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，包括以下几个部分：

1.等价性分析的步骤：

（1）选择一种评判绝缘子污秽程度的参数体系H，该参数体系包括等值附盐密度、表面电阻、局部表面电导率、整体表面电导率、泄漏电流最大值等；

（2）测量自然污秽绝缘子在该参数体系下的污秽度量值，用H_n定向指代评价自然污秽绝缘子的参数体系，H₀指代污秽度量值的测量结果，即H_n=H₀；

（3）测量该自然污秽绝缘子的闪络电压U_n，所述测量闪络电压的实验手段都有相关国家标准，有一套标准程序在实验室内对绝缘子外施电压至闪络，记录数值；

（4）制备出m组与该自然污秽绝缘子具有相同污秽度量值的人工污秽绝缘子，用H_a定向指代评价人工污秽绝缘子的参数体系，即H_a=H₀，人工污秽绝缘子是指在干净绝缘子表面人为涂刷盐、灰等污秽物，使之达到与自然污秽绝缘子具备相同的污秽度量值，这个制备方法是按一定重量称量盐、灰多次尝试涂刷后，用与这种参数相应的测量仪器测得的污秽度量值与在自然污秽绝缘子测量结果一致即可，如等值盐密法就是制备出的人工污秽物溶解于300ml水时的电导率与自然污秽绝缘子相等，则制备成功，其他参数体系类似，各有各的标准测量仪器。此处制备m组是为了求出多组人工污秽绝缘子的闪络电压平均值，该平均值与单一自然污秽绝缘子对应。

（5）测量上述m组人工污秽绝缘子的闪络电压，计算其平均值U_a，并统计分析其闪络电压分布；

（6）设立假设检验为：自然污秽绝缘子的闪络电压与人工污秽试验闪络电压相等，即检验U_n=U_a是否成立；

（7）若假设检验能够通过，则认定该度量值下的自然污秽绝缘子与人工污秽绝缘子在外绝缘上等价；反之，则不等价。

2.判断假设检验通过的方法

待检验的假设为：度量值相等的自然污秽绝缘子与人工污秽绝缘子有相等的闪络电压，即U_n=U_a

备择假设：U_n!=U_a

观测数据：U_n，U_a

检验内容：m组人工污秽试验闪络电压结果的平均值为U_a，分布的标准差为s，定义本次检验统计量为Z，

$Z=\left|\frac{U_n-U_a}{s}\right|$

定义显著性水平为a，临界值为Z_max

此处a表示在“统计假设检验”中，用样本资料推断总体时犯拒绝“假设”错误的可能性大小，a越小，犯拒绝“假设”的错误可能性越小，1-a为置信度或置信水平，其表明了区间估计的可靠性；

如果Z<Z_max，则认为通过假设检验；

反之，则认为未通过假设检验。

3.为保证试验结果的准确性，评估结果的正确性，以及操作的便利性，自然污秽试验与人工污秽试验闪络电压进行假设检验的方法中参数取值为：m≧10，a=0.05，Z_max=1.96。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）选择一种评判绝缘子污秽程度的参数体系；

（2）测量自然污秽绝缘子在该参数体系下的污秽度量值；

（3）测量该自然污秽绝缘子的闪络电压；

（4）制备出m组与该自然污秽绝缘子具有相同污秽度量值的人工污秽绝缘子；

（5）测量所述步骤（4）中m组人工污秽绝缘子的闪络电压，计算其平均值，并统计分析其闪络电压分布；

（6）设立假设检验为：自然污秽绝缘子的闪络电压与人工污秽绝缘子的闪络电压相等；

（7）若假设检验通过，则认定该度量值下的自然污秽绝缘子与人工污秽绝缘子在外绝缘上等价；反之，则不等价。

2.根据权利要求1所述的一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，其特征在于：所述步骤（1）中评判绝缘子污秽程度的参数体系包括等值附盐密度、表面电阻、局部表面电导率、整体表面电导率和泄漏电流最大值。

3.根据权利要求1所述的一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，其特征在于：所述步骤（7）中，假设检验通过的判断方法为，

定义检验统计量为Z，m组人工污秽绝缘子闪络电压的平均值为U_a，自然污秽绝缘子的闪络电压为U_n，人工污秽绝缘子闪络电压分布的标准差为s，则

$Z=\left|\frac{U_n-U_a}{s}\right|$

定义显著性水平为a，临界值为Z_max

如果Z<Z_max，则通过假设检验；反之，则未通过假设检验。

4.根据权利要求1所述的一种评价自然污秽与人工污秽绝缘子外绝缘等价性的方法，其特征在于，所述制备与自然污秽绝缘子具有相同污秽度量值的人工污秽绝缘子的组数大于等于10组。

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