CN106093718B - 一种绝缘子闪络风险预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝缘子闪络预警方法，包括以下步骤：(1)获取空气盐度值；(2)根据步骤(1)中获取的盐度值，确定盐雾等级；(3)获取绝缘子表面盐密值和灰密值；(4)根据步骤(3)获取的绝缘子表面盐密值和灰密值，确定绝缘子污秽等级；(5)根据步骤(2)中获得的盐雾等级和步骤(4)中获得的污秽等级，确定污湿等级；(6)当污湿等级超过预定阈值时，发出绝缘子闪络警报。本发明解决了沿海电网根据绝缘子表面积污量划分的污秽等级对电网防污闪工作指导性有限的问题，提出了一种基于绝缘子表面积污与空气盐雾程度的污湿等级划分方法，用来评价绝缘子表面积污和海洋盐雾对外绝缘的影响，进而根据污湿等级明确外绝缘配置情况和防污闪措施使用情况。
Description
技术领域
本发明属于电网安全技术领域，更具体地，涉及一种绝缘子闪络预警方法。
背景技术
随着沿海地区工农业发展，绝缘子表面沉积污秽在沿海多发的盐雾环境下很容易引发污秽闪络。据统计，污秽闪络总事故次数仅次于雷击闪络，而造成的损失远大于雷击。因此，需要通过污秽预警的方式预防绝缘子污秽闪络，增强电网运行稳定性。
传统的污闪预防策略主要是采取每年定期清扫的方法为主。这种方法虽然可以有效减少绝缘子表面积污，但是具有一定盲目性，无法对积污严重的绝缘子进行针对性处理，会造成人力物力浪费，防污闪效果也不明显。
目前新兴的绝缘子污闪预警方法采用泄漏电流在线监测方式。这种预警方式根据绝缘子闪络的表征量——闪络电流进行实时在线监测，具有较强的针对性，但是沿海地区绝缘子在实际运行当中会受到多种因素(如积污程度、盐雾等气象条件)的影响，仅依靠监测泄漏电流难以对突发性事故预先做出反应，也很难根据污闪风险大小进行区域性针对清扫。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种绝缘子闪络预警方法，其目的在于同时考虑绝缘子表面积污和空气盐雾程度的影响，对绝缘子闪络进行预警，由此解决现有的绝缘子闪络预警方法不适用与沿海地区盐雾程度影响较大的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种绝缘子闪络风险预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取空气盐度值；
(2)根据步骤(1)中获取的盐度值，确定盐雾等级；
(3)获取绝缘子表面盐密值和灰密值；
(4)根据步骤(3)获取的绝缘子表面盐密值和灰密值，确定绝缘子污秽等级；
(5)根据步骤(2)中获得的盐雾等级和步骤(4)中获得的污秽等级，确定污湿等级；
(6)当污湿等级超过预定阈值时，发出绝缘子闪络警报。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其所述盐度值通过绝缘子泄露电流计算或直接检测。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其所述通过绝缘子泄露电流计算盐度值方法，具体如下：
监测绝缘子泄露电流，按照标定法将绝缘子泄露电流折算为盐度值。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其所述直接检测盐度值方法，依照国标GB10593.2-90标准直接对盐雾进行采样与测量。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其步骤(2)盐雾等级共分4级，分别为1，2，3，4级。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其步骤(3)所述盐密值按照如下方法计算：
其中：V为污液的体积，A为清洗绝缘部件表面的面积，附盐密度SDD(mg/cm2)，Sa为盐度，
σ20＝σθ[1-b(θ-20)]
b为污液温度的系数，通过拟合可得到b值与污液温度θ的关系。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其步骤(3)所述灰密值按照如下方法计算：
NSDD＝(Wf-Wi)/A
NSDD为绝缘子的灰密；Wf为包含污秽物的滤纸在烘干后的质量(mg)；Wi为滤纸在烘干后的初始质量(mg)；A为绝缘子表面染污面积(cm2)。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其步骤(4)所述绝缘子污秽等级，根据国标GB/T 26218.1-2010《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择与尺寸确定》进行绝缘子污秽等级确定，分别为1、2、3、4级。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其步骤(5)具体如下：
污湿等级为所述盐雾等级和污秽等级的级数之积。
优选地，所述绝缘子闪络风险预警方法，其当污湿等级大于12时，发出绝缘子闪络警报。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明解决了沿海电网根据绝缘子表面积污量划分的污秽等级对电网防污闪工作指导性有限的问题，提出了一种基于绝缘子表面积污与空气盐雾程度的污湿等级划分方法，用来评价绝缘子表面积污和海洋盐雾对外绝缘的影响，进而根据污湿等级明确外绝缘配置情况和防污闪措施使用情况。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的绝缘子闪络预警方法，包括以下步骤：
(1)获取空气盐度值；
所述盐度值，可通过绝缘子泄露电流计算或直接检测。
所述通过绝缘子泄露电流计算盐度值方法，具体如下：
监测绝缘子泄露电流，按照标定法将绝缘子泄露电流折算为盐度值。具体如下：
测定盐度可以使用定期测量或连续地测量某一特定绝缘子在某一特定电压下的表面电流的方法。将得到的测量值与人工盐雾试验中相同电压下的相同绝缘子上得到的表面电流值相比较，以确定现场等值盐度(SES)。
所述直接检测盐度值方法，依照国标GB10593.2-90标准直接对盐雾进行采样与测量。
(2)根据步骤(1)中获取的盐度值，确定盐雾等级：
盐雾等级共分4级，分别为1，2，3，4，如表1所示。划分依据是盐雾盐度。该参数的获取可根据运行现场的泄露电流-盐度校准试验，由监测的泄漏电流推出盐度值；也可根据环境监测的空气含盐量与湿度信息计算盐雾盐度。划分方法根据实际运行经验不同、目的不同有不同定义。
表1盐雾等级划分规则
注1：SES(Sa)是一个表征盐雾盐度的值，从理论上来说，其值和所采用测量的绝缘子类型无关，只和自然情况下的实际盐雾盐度有关，因此在给定SES(Sa)时不用指定绝缘子类型。同样的，在SES测量及Sa计算时讨论形状积污系数和带电积污系数是无意义的。
注2：实际上从一个等级到另一个等级是逐渐变化的。因此，如果可以进行测量，确定绝缘子尺寸时优先考虑实际SES(Sa)值，而不是等级。
注3：根据离海距离估算盐度(Sa)的方法只是在没有实际测量数据时的一种替代方法，该方法并未考虑实际地形等因素对盐雾向内陆扩散的影响。在积累部分实测数据后，可以对该方法进行校验修正。
(3)获取绝缘子表面盐密值和灰密值；
所述盐密值按照如下方法计算：
V为污液的体积，A为清洗绝缘部件表面的面积，附盐密度SDD(mg/cm2)，Sa为盐度，
σ20＝σθ[1-b(θ-20)]
b为污液温度的系数，通过拟合可得到b值与污液温度θ的关系。
所述灰密值按照如下方法计算：
NSDD＝(Wf-Wi)/A
NSDD为绝缘子的灰密；Wf为包含污秽物的滤纸在烘干后的质量(mg)；Wi为滤纸在烘干后的初始质量(mg)；A为绝缘子表面染污面积(cm2)。
测量盐密和灰密的具体流程如下：
1)首先确定清洗对象，以某一伞为对象，然后以一定量的纯净水对绝缘表面连续擦洗三次，将其表面上的污秽物全部清洗下来，将清洗溶液收集在干净的烧杯内，由于清洗的伞表面积均小于2000cm2，最后将混合溶液的体积控制为300ml。
2)将收集的溶液充分搅拌均匀后，用电导率测试仪测量溶液的电导δθ，并且测定溶液的温度θ，并将此温度下的电导率换算到20○C时的值，换算公式为：σ20＝σθ[1-b(θ-20)]
b为污液温度的系数，通过拟合可得到b值与污液温度θ的关系，
其计算公式为：
b＝-3200×10-8θ5+1032×10-5θ2-8272×10-4θ+3544×10-2
当σ20在(0.004～0.4)S/m范围内时污液的盐度Sa
Sa＝(5.7σ20)1.03
然后按照下式求得附盐密度SDD(mg/cm2)
V为污液的体积，A为清洗绝缘部件表面的面积
3)污液经过滤纸过滤后，将滤纸上的污秽物烘干后称重，然后计算灰密。灰密的计算公式为：
NSDD＝(Wf-Wi)/A
NSDD为绝缘子的灰密；Wf为包含污秽物的滤纸在烘干后的质量(mg)；Wi为滤纸在烘干后的初始质量(mg)；A为绝缘子表面染污面积(cm2)。
为了减小试验误差，需要对同种绝缘子的盐密测定三次，即在三根绝缘子的相同部位按照相同的方法测试电导率，如果电导率高于平均电导率5％，则认定此数据无效，再增加一只绝缘子测定，直到三根绝缘子被试部件的电导率均低于平均电导率5％，则平均电导率即为有效数据，然后计算出盐密值。
(4)根据步骤(3)获取的绝缘子表面盐密值和灰密值，确定绝缘子污秽等级；
所述绝缘子污秽等级，根据国标GB/T 26218.1-2010《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择与尺寸确定》进行绝缘子污秽等级确定，分别为1、2、3、4级。
(5)根据步骤(2)中获得的盐雾等级和步骤(4)中获得的污秽等级，确定污湿等级，具体如下：
污湿等级为所述盐雾等级和污秽等级的级数之积。
(6)当污湿等级超过预定阈值时，发出绝缘子闪络警报。
优选地，当污湿等级大于12时，发出绝缘子闪络警报。
根据相关人工盐雾污秽试验结果以及线路相关故障记录，将污秽等级与盐度等级进行数乘，当结果大于等于12时，表明该区域发生污秽闪络风险较大，需要进行清扫作业，并加强防污闪措施，提高闪络电压。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种绝缘子闪络风险预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)监测绝缘子泄露电流并按照标定法将绝缘子泄露电流折算为盐雾盐度；
(2)根据步骤(1)中获取的盐雾盐度，确定盐雾等级；所述盐雾等级的定义为：当盐雾盐度Sa≤5kg/m3，盐雾等级为1；当5kg/m3<盐雾盐度Sa≤11kg/m3，盐雾等级为2；当11kg/m3<盐雾盐度Sa＜18kg/m3，盐雾等级为3；当盐雾盐度Sa≧18kg/m3，盐雾等级为4；
(3)获取绝缘子表面盐密值和灰密值；
(4)根据步骤(3)获取的绝缘子表面盐密值和灰密值，确定绝缘子污秽等级，所述绝缘子污秽等级，根据国标GB/T 26218.1-2010《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择与尺寸确定》进行绝缘子污秽等级确定，分别为1、2、3、4级；
(5)根据步骤(2)中获得的盐雾等级和步骤(4)中获得的污秽等级，确定污湿等级,污湿等级为所述盐雾等级和污秽等级的级数之积；
(6)当污湿等级超过预定阈值时，发出绝缘子闪络警报。
2.如权利要求1所述的绝缘子闪络风险预警方法，其特征在于，步骤(3)所述盐密值按照如下方法计算：
其中：V为污液的体积，A为清洗绝缘部件表面的面积，附盐密度SDD(mg/cm2)，Sa为盐度，
σ20＝σθ[1-b(θ-20)]
b为污液温度的系数，通过拟合可得到b值与污液温度θ的关系。
3.如权利要求1所述的绝缘子闪络风险预警方法，其特征在于，步骤(3)所述灰密值按照如下方法计算：
NSDD＝(Wf-Wi)/A
NSDD为绝缘子的灰密；Wf为包含污秽物的滤纸在烘干后的质量(mg)；Wi为滤纸在烘干后的初始质量(mg)；A为绝缘子表面染污面积(cm2)。
4.如权利要求3所述的绝缘子闪络风险预警方法，其特征在于，当污湿等级大于12时，发出绝缘子闪络警报。
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