CN106786506A - 一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，包括：在线路拟途经区域选点悬挂绝缘子，进行自然污秽的采集；测试自然污秽等值盐密和灰密；对自然污秽进行可溶性离子成分分析；依据离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，形成模拟污秽；将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，检测憎水性、憎水迁移性；将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，对试品进行闪络试验，得到闪络电压。对不同区段的污秽物憎水性检测和污秽闪络电压结果进行比较，选择其中憎水性较高、污秽闪络电压较高的污秽物，具备该污秽物的区段为推荐线路途经区域。本发明能够全面的评价线路路径的污染严重程度，提高线路运行可靠性。

Description

一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法。

背景技术

路径选择和勘测是整个输电线路设计中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。既要合理的缩短路径长度、降低线路投资，又要保证线路安全可靠、运行方便。

大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。燃料(煤、石油、天然气等)的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。石化企业、有色金属、磷肥厂、酸碱盐化工业、钢铁工业等排出的污染物组成与工业企业性质密切相关。汽车、船舶、飞机等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。田间施用农药时，一部分农药会以粉尘等颗粒物形式逸散到大气中，造成大气农药污染。此外还有秸秆焚烧等。

电力系统中，输电线路由于其分布广泛，常面临各种复杂的地理环境和气候环境的影响。环境污染的加剧，高压外绝缘设备表面上沉积污秽，在雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等气象条件的作用下，降低了输电外绝缘的电气强度，有可能导致高压外绝缘设备在运行电压下发生污秽闪络事故，导致输电线路无法安全可靠的运行。

因此，如何有效的避免污闪事故的发生，在输电线路路径选择时就必须考虑，有效避开污染源或污染区域，现有的技术手段通常会采用测试自然污秽的等值盐密和灰密，以此来表征环境的污秽度，手段单一，准确度低，并不能全面的反应线路路径的污染严重程度，以及对输电线路外绝缘的影响。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明的目的是公开一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，在测试自然污秽等值盐密和灰密的基础上，以全面的评价线路路径的污染严重程度，降低污闪风险，提高线路运行可靠性。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，包括以下步骤：

步骤一：在线路拟途经区域选点悬挂绝缘子，进行自然污秽的采集；

步骤二：测试自然污秽等值盐密和灰密；

步骤三：对自然污秽进行可溶性离子成分分析；

步骤四：依据离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，形成模拟污秽；将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，检测憎水性、憎水迁移性；

步骤五：将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，在100％相对湿度条件下，对试品进行闪络试验，得到闪络电压。

步骤六：对不同区段的污秽物憎水性检测和污秽闪络电压结果进行比较，选择其中憎水性较高、污秽闪络电压较高的污秽物，具备该污秽物的区段为推荐线路途经区域。

所述步骤一中，绝缘子一般悬挂于附近杆塔，选点原则为每5到10公里一处，绝缘子积污时间要大于一个积污季，采集过程中应注意自然污秽的完整。

所述步骤二中，对自然污秽进行等值盐密和灰密的测试；

测试盐密采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密，而灰密的测量采用干燥称量的方法。

所述步骤三中，进行可溶性离子成分分析，采用步骤二中测试盐密结束后所留下的溶液，选取样品经超声振荡、浸提、过滤、微滤前处理后，利用离子色谱法进行水溶性阴离子含量测试。

所述步骤四中，盐的选用应满足不同离子的配比，同时盐的重量和硅藻土的重量应结合复合绝缘子表面积满足等值盐密和等值灰密的要求。

所述步骤六中，憎水性较高、污秽闪络电压较高的离子成分表明该区段输电线路路径具有较好的防污闪性能。如果憎水性检测结果与污秽闪络试验结果出现差异，则以污秽闪络试验结果为优先考虑项。

闪络试验是在绝缘子两端加直流电压，不断增加电压直至绝缘子的泄漏电流出现显著增大，此时电压为闪络电压。

步骤四及步骤五中分别用不同的绝缘子进行测量憎水性和闪络电压实验。

盐的重量和硅藻土的重量应结合复合绝缘子表面积满足等值盐密和等值灰密的要求，具体指：根据等值盐密和灰密的计算方法，选用一定量的盐、灰和去离子水，配置相应的盐灰溶液。

本发明的有益效果：

本发明基于自然污秽等值盐密和灰密的检测结果，提供了一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，路径的污染程度对线路的影响，体现在对线路积污的速度和积污成分上。

通过本发明，可以模拟线路的积污情况，故可以全面反映线路路径的污染程度。本发明能够全面的评价线路路径的污染严重程度，降低污闪风险，提高线路运行可靠性。

具体实施方式：

下面对本发明进行详细说明：

一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，包括以下步骤：

步骤一：在线路拟途经区域选点悬挂绝缘子，进行自然污秽的采集；

直流线路中，绝缘子伞型为直流标准型(钟罩型)，其机械强度为210kN或160kN，在部分监测点可同时采用复合绝缘子，伞形大小伞伞型，通常也可使用交流110kV等级大小伞结构的复合绝缘子产品。具体见Q/GDW 1152.2—2014《电力系统污区分级与外绝缘选择标准第2部分直流系统》。

交流线路中，见Q/GDW 1152.1—2014《电力系统污区分级与外绝缘选择标准第1部分交流系统》附表A。

因此，悬挂的绝缘子，可以是标准绝缘子，也可以是与实际使用相同的绝缘子。选择标准绝缘子，可以将测试结果与相关标准进行比对，选择实际使用相同的绝缘子，可以便于模拟。

步骤一中，绝缘子一般悬挂于附近杆塔，选点原则为每5到10公里一处，绝缘子积污时间要大于一个积污季，采集过程中应注意自然污秽的完整。积污季主要是指冬季和春季，一般采样时间要大于一年。保持自然污秽的完整见Q/GDW 1152.1—2014、Q/GDW1152.2—2014的附录部分，采集的样品用专门的试样袋保存。

步骤二：测试自然污秽等值盐密和灰密；

步骤二中，对自然污秽进行等值盐密和灰密的测试，测试盐密采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密，而灰密的测量采用干燥称量的方法。

灰密的测量参见Q/GDW 1152.1—2014。

具体的：等值盐密是电力部门或变电所的自然污秽等值附盐密度(简称盐密)，是用一定量的蒸馏水清洗绝缘子表面的污秽，搅拌30分钟，然后测量该清洗液的电导，并以在相同水量中产生相同电导的氯化钠数量的多少作为该绝缘子的等值盐量，最后除以被清洗的表面面积即为等值附盐密度,简称等值盐密。

灰密的测量采用干燥称量的方法，灰密(非可溶沉积物密度，NSDD)是指附着在绝缘子表面不能溶解于水的物质除以表面积得到的结果，用于定量标示绝缘子表面非可溶残渣的含量。

步骤三：对自然污秽进行可溶性离子成分分析；

步骤三中，进行可溶性离子成分分析，具体为：样品经超声振荡、浸提、过滤、微滤等前处理后，利用离子色谱法进行了水溶性阴离子含量测试，可采用步骤二中测试盐密结束后所留下的溶液。

步骤四：依据离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，用去离子水混合成悬浊液，形成模拟污秽；将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，检测憎水性、憎水迁移性；

对于严重污染等级的区域，使用复合绝缘子，或者喷涂RTV涂料。故模拟污闪时，使用复合绝缘子。模拟污秽与绝缘子的面积关系，根据测量等值盐密和等值灰密的步骤，参见Q/GDW 1152.1—2014、Q/GDW 1152.2—2014。

检测憎水性、憎水迁移性时，见DL/T810-2012 500kV及以上电压等级直流棒形悬式复合绝缘子技术条件。

步骤四中，盐的选用应满足不同离子的配比，同时盐的重量和硅藻土的重量应结合复合绝缘子表面积满足等值盐密和等值灰密的要求。根据等值盐密和灰密的计算方法，选用一定量的盐、灰和去离子水，配置相应的盐灰溶液。

盐的选用时，盐成分的组合，其阴阳离子的种类和比例与以上步骤的测试结果一致。由于阴阳离子的电荷守恒，总能找到特定的盐成分组合，满足要求。

步骤五：将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，在100％相对湿度条件下，对试品进行闪络试验，得到闪络电压。

具体的闪络试验是在绝缘子两端加直流电压，不断增加电压直至绝缘子的泄漏电流出现显著增大，此时电压为闪络电压。

步骤四及步骤五中分别用不同的绝缘子进行测量憎水性和闪络电压实验。

步骤六：对不同区段的污秽物憎水性检测和污秽闪络电压结果进行比较，选择其中憎水性较高、污秽闪络电压较高的污秽物，具备该污秽物的区段为推荐线路途经区域。

步骤六中，憎水性较高、污秽闪络电压较高的离子成分表明该区段输电线路路径具有较好的防污闪性能。如果憎水性检测结果与污秽闪络试验结果出现差异，则以污秽闪络试验结果为优先考虑项。

本发明基于自然污秽等值盐密和灰密的检测结果，提供了一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，能够全面的评价线路路径的污染严重程度，降低污闪风险，提高线路运行可靠性。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：在线路拟途经区域选点悬挂绝缘子，进行自然污秽的采集；

步骤二：测试自然污秽等值盐密和灰密；

步骤三：对自然污秽进行可溶性离子成分分析；

步骤四：依据离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，形成模拟污秽；将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，检测憎水性、憎水迁移性；

步骤五：将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，在100％相对湿度条件下，对试品进行闪络试验，得到闪络电压。

步骤六：对不同区段的污秽物憎水性检测和污秽闪络电压结果进行比较，选择其中憎水性较高、污秽闪络电压较高的污秽物，具备该污秽物的区段为推荐线路途经区域。

2.如权利要求1所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，所述步骤一中，绝缘子一般悬挂于附近杆塔，选点原则为每5到10公里一处，绝缘子积污时间要大于一个积污季，采集过程中应注意自然污秽的完整。

3.如权利要求1所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，所述步骤二中，对自然污秽进行等值盐密和灰密的测试；

测试盐密采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密，而灰密的测量采用干燥称量的方法。

4.如权利要求1所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，所述步骤三中，进行可溶性离子成分分析，采用步骤二中测试盐密结束后所留下的溶液，选取样品经超声振荡、浸提、过滤、微滤前处理后，利用离子色谱法进行水溶性阴离子含量测试。

5.如权利要求1所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，所述步骤四中，盐的选用应满足不同离子的配比，同时盐的重量和硅藻土的重量应结合复合绝缘子表面积满足等值盐密和等值灰密的要求。

6.如权利要求1所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，所述步骤六中，憎水性较高、污秽闪络电压较高的离子成分表明该区段输电线路路径具有较好的防污闪性能，如果憎水性检测结果与污秽闪络试验结果出现差异，则以污秽闪络试验结果为优先考虑项。

7.如权利要求1所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，闪络试验是在绝缘子两端加直流电压，不断增加电压直至绝缘子的泄漏电流出现显著增大，此时电压为闪络电压。

8.如权利要求1所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，步骤四及步骤五中分别用不同的绝缘子进行测量憎水性和闪络电压实验。

9.如权利要求5所述的一种基于污秽物成分分析的输电线路路径选择方法，其特征是，盐的重量和硅藻土的重量应结合复合绝缘子表面积满足等值盐密和等值灰密的要求，具体指：根据等值盐密和灰密的计算方法，选用一定量的盐、灰和去离子水，配置相应的盐灰溶液。