CN107677580A - 输变电设备运行地区污秽模拟的方法及污秽程度确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输变电设备运行地区污秽程度分析和模拟的方法。其中，输变电设备运行地区污秽模拟的方法包括步骤1：在待分析区域，选取悬挂绝缘子并采集自然污秽；步骤2：分别对采集的自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析；步骤3：根据可溶性离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，配置污液；步骤4：调整污液盐度，对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到步骤2中的等值盐密和灰密，配制出模拟污秽。
Description
技术领域
本发明属于输变电设备领域，尤其涉及一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法及污秽程度确定方法。
背景技术
污闪作为一种容易造成线路和变电站永久接地事故的故障形式，一直受到重视和研究。输电线路和变电运行地区环境复杂，部分地区由于特殊的地理环境和气候条件，更容易发生污闪，对途经的输电线路和附近的变电设备造成很大危害。故需要对污闪易发区段进行重点研究，为污区分布图修订提供指导，为调整线路绝缘配置提供依据。
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，并不足以表征实际污秽的多样性，不能在试验室进行模拟。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法。该方法利用对自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析后，配置相应污液对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到采集的自然污秽的等值盐密和灰密，准确地配制并模拟出输变电设备运行地区的污秽。
本发明的输变电设备运行地区污秽模拟的方法，包括：
步骤1：在待分析区域，选取悬挂绝缘子并采集自然污秽；
步骤2：分别对采集的自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析；
步骤3：根据可溶性离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，配置污液；
步骤4：调整污液盐度，对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到步骤2中的等值盐密和灰密，配制出模拟污秽。
其中，在采集自然污秽时，应带有清洁的医用手套，用海绵将绝缘子表面擦拭干净、彻底，带有污秽物的海绵应放回容器，通过摇摆和挤压是污秽物溶于水中。几经擦洗后仍有残余污秽物，应用刮具将其刮下，并放入污液中。
进一步的，在所述步骤1中，在待分析区域选取悬挂绝缘子的原则为每5到10公里选择一处绝缘子且绝缘子的积污时间大于一个积污季。
其中，用来取样的绝缘子，可为带电的悬式盘型绝缘子、复合绝缘子、支柱绝缘子和套管，也可为不带电参照绝缘子。
在该步骤中，采集过程中应注意自然污秽的完整。
积污季是指冬季和春季。
而且采集的样品用专门的试样袋保存。
进一步的，在所述步骤1中，绝缘子取样时间在连续三至五年积污期结束后进行。这样用来保证模拟输变电设备运行地区污秽的准确性。
进一步的，在所述步骤2中，对采集的自然污秽进行等值盐密测试的过程为：
采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，再测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密。
该方法简单且测试自然污秽进行等值盐密数据准确。
进一步的，在所述步骤2中，采用干燥称量的方法对采集的自然污秽进行灰密测试。
该干燥称量的方法是目前统一测试灰密的方法，其结果准确可靠。
进一步的，在所述步骤2中，利用离子色谱法对采集的自然污秽进行可溶性离子成分分析进行水溶性阴离子含量测试。
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，可采用测试盐密结束后所留下的溶液。
本发明的第二目的是提供了一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法。该方法能在测试自然污秽等值盐密和灰密的基础上，全面的评价该地区污秽程度，并在试验室进行模拟，寻找避免污闪的方法和措施，提高线路运行可靠性。
本发明的输变电设备运行地区污秽程度确定方法，包括：
步骤一：在待分析区域，选取悬挂绝缘子并采集自然污秽；
步骤二：分别对采集的自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析；
步骤三：根据可溶性离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，配置污液；
步骤四：调整污液盐度，对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到步骤二中的等值盐密和灰密，配制出模拟污秽；
步骤五：将定量模拟污秽涂覆在一定面积的试验绝缘子表面后，对涂污试验绝缘子进行憎水性检测，并且在100％相对湿度条件下，对涂污试验绝缘子进行闪络试验，得到闪络电压；
步骤六：根据憎水性检测结果和污秽闪络电压结果分别与相应预设标准范围值比较来确定绝缘子的污秽程度，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度最小。
进一步的，在所述步骤六中，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均不在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度最大。
进一步的，若仅有污秽闪络电压结果在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度次之。
进一步的，在所述步骤六中，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均不在相应预设标准范围值内，污秽闪络电压结果偏离相应预设标准范围值越小，则绝缘子的污秽程度越小。
进一步的，在所述步骤一中，在待分析区域选取悬挂绝缘子的原则为每5到10公里选择一处绝缘子且绝缘子的积污时间大于一个积污季。
其中，用来取样的绝缘子，可为带电的悬式盘型绝缘子、复合绝缘子、支柱绝缘子和套管，也可为不带电参照绝缘子。
在该步骤中，采集过程中应注意自然污秽的完整。
积污季是指冬季和春季。
而且采集的样品用专门的试样袋保存。
进一步的，在所述步骤一中，绝缘子取样时间在连续三至五年积污期结束后进行。
进一步的，在所述步骤二中，对采集的自然污秽进行等值盐密测试的过程为：
采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，再测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密。
该方法简单且测试自然污秽进行等值盐密数据准确。
进一步的，在所述步骤二中，采用干燥称量的方法对采集的自然污秽进行灰密测试。
该干燥称量的方法是目前统一测试灰密的方法，其结果准确可靠。
进一步的，在所述步骤二中，利用离子色谱法对采集的自然污秽进行可溶性离子成分分析进行水溶性阴离子含量测试。
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，可采用测试盐密结束后所留下的溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明利用对自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析后，配置相应污液对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到采集的自然污秽的等值盐密和灰密，准确地配制并模拟出输变电设备运行地区的污秽。
(2)本发明的输变电设备运行地区污秽程度确定方法，能在测试自然污秽等值盐密和灰密的基础上，全面的评价该地区污秽程度，并在试验室进行模拟，寻找避免污闪的方法和措施，提高线路运行可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明的输变电设备运行地区污秽模拟的方法流程图。
图2是本发明的输变电设备运行地区污秽程度确定方法流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
图1是本发明的输变电设备运行地区污秽模拟的方法流程图。
如图1所示，本发明的输变电设备运行地区污秽模拟的方法，包括：步骤1～步骤4。
具体地：
步骤1：在待分析区域，选取悬挂绝缘子并采集自然污秽。
在所述步骤1中，在待分析区域选取悬挂绝缘子的原则为每5到10公里选择一处绝缘子且绝缘子的积污时间大于一个积污季。
其中，用来取样的绝缘子，可为带电的悬式盘型绝缘子、复合绝缘子、支柱绝缘子和套管，也可为不带电参照绝缘子。直流线路中，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》附录A、B。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。
在该步骤中，采集过程中应注意自然污秽的完整。
保持自然污秽的完整见Q/GDW 1152.1—2014、Q/GDW 1152.2—2014的附录部分。
积污季是指冬季和春季。
而且采集的样品用专门的试样袋保存。
其中，在采集自然污秽时，应带有清洁的医用手套，用海绵将绝缘子表面擦拭干净、彻底，带有污秽物的海绵应放回容器，通过摇摆和挤压是污秽物溶于水中。几经擦洗后仍有残余污秽物，应用刮具将其刮下，并放入污液中。
在所述步骤1中，绝缘子取样时间在连续三至五年积污期结束后进行。这样用来保证模拟输变电设备运行地区污秽的准确性。
步骤2：分别对采集的自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析。
在所述步骤2中，对采集的自然污秽进行等值盐密测试的过程为：
采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，再测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密。
该方法简单且测试自然污秽进行等值盐密数据准确。
采用干燥称量的方法对采集的自然污秽进行灰密测试。具体参见Q/GDW 1152.1—2014附录A2.7。
该干燥称量的方法是目前统一测试灰密的方法，其结果准确可靠。
在所述步骤2中，利用离子色谱法对采集的自然污秽进行可溶性离子成分分析进行水溶性阴离子含量测试。
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，可采用测试盐密结束后所留下的溶液。
步骤3：根据可溶性离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，配置污液。
选择不同盐、硅藻土，用去离子水混合成悬浊液。盐成分与离子成分一致，灰成分的质量分数参考DL/T 810《±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4：调整污液盐度，对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到步骤2中的等值盐密和灰密，配制出模拟污秽。
用不同盐度的盐灰溶液分别染污，用步骤2的方法测试染污样品表面的等值盐密和等值灰密，与步骤2测试结果进行比较，选择结果±15％内的盐灰溶液作为模拟污秽污液。步骤4中染污时，使用的绝缘子为待测地区实际运用的绝缘子或者绝缘材料。
本发明利用对自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析后，配置相应污液对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到采集的自然污秽的等值盐密和灰密，准确地配制并模拟出输变电设备运行地区的污秽。
图2是本发明的输变电设备运行地区污秽程度确定方法流程图。
如图2所示，本发明的输变电设备运行地区污秽程度确定方法，包括：步骤一～步骤六。
具体地：
步骤一：在待分析区域，选取悬挂绝缘子并采集自然污秽。
在所述步骤一中，在待分析区域选取悬挂绝缘子的原则为每5到10公里选择一处绝缘子且绝缘子的积污时间大于一个积污季。
其中，用来取样的绝缘子，可为带电的悬式盘型绝缘子、复合绝缘子、支柱绝缘子和套管，也可为不带电参照绝缘子。直流线路中，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》附录A、B。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。
在该步骤中，采集过程中应注意自然污秽的完整。
保持自然污秽的完整见Q/GDW 1152.1—2014、Q/GDW 1152.2—2014的附录部分。
积污季是指冬季和春季。
而且采集的样品用专门的试样袋保存。
在所述步骤一中，绝缘子取样时间在连续三至五年积污期结束后进行。
步骤二：分别对采集的自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析。
在所述步骤二中，对采集的自然污秽进行等值盐密测试的过程为：
采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，再测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密。
该方法简单且测试自然污秽进行等值盐密数据准确。
在所述步骤二中，采用干燥称量的方法对采集的自然污秽进行灰密测试。。具体参见Q/GDW 1152.1—2014附录A2.7。
该干燥称量的方法是目前统一测试灰密的方法，其结果准确可靠。
在所述步骤二中，利用离子色谱法对采集的自然污秽进行可溶性离子成分分析进行水溶性阴离子含量测试。
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，可采用测试盐密结束后所留下的溶液。
步骤三：根据可溶性离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，配置污液。
选择不同盐、硅藻土，用去离子水混合成悬浊液。盐成分与离子成分一致，灰成分的质量分数参考DL/T 810《±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：调整污液盐度，对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到步骤二中的等值盐密和灰密，配制出模拟污秽。
用不同盐度的盐灰溶液分别染污，用步骤二的方法测试染污样品表面的等值盐密和等值灰密，与步骤2测试结果进行比较，选择结果±15％内的盐灰溶液作为模拟污秽污液。步骤四中染污时，使用的绝缘子为待测地区实际运用的绝缘子或者绝缘材料。
步骤五：将定量模拟污秽涂覆在一定面积的试验绝缘子表面后，对涂污试验绝缘子进行憎水性检测，并且在100％相对湿度条件下，对涂污试验绝缘子进行闪络试验，得到闪络电压。
其中，对涂污试验绝缘子进行憎水性检测时，见DL/T 810标准。
具体的闪络试验是在绝缘子或样品两端加电压，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。
在具体实施中，分别用不同的绝缘子或样品进行测量憎水性和闪络电压实验，如果只有一只绝缘子，先进行憎水性检测，彻底完全清洗后重新染污后，再对涂污试验绝缘子进行闪络试验。
步骤六：根据憎水性检测结果和污秽闪络电压结果分别与相应预设标准范围值比较来确定绝缘子的污秽程度，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度最小。
在所述步骤六中，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均不在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度最大。
若仅有污秽闪络电压结果在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度次之。
在所述步骤六中，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均不在相应预设标准范围值内，污秽闪络电压结果偏离相应预设标准范围值越小，则绝缘子的污秽程度越小。
其中，憎水性和污秽闪络电压均达标的试验绝缘子或者试验样品，表明该绝缘子或者样品在该区段有良好的防污闪特性。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。
本发明的输变电设备运行地区污秽程度确定方法，能在测试自然污秽等值盐密和灰密的基础上，全面的评价该地区污秽程度，并在试验室进行模拟，寻找避免污闪的方法和措施，提高线路运行可靠性。
上述虽然结合附图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 (15)
1.一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法，其特征在于，包括：
步骤1：在待分析区域，选取悬挂绝缘子并采集自然污秽；
步骤2：分别对采集的自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析；
步骤3：根据可溶性离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，配置污液；
步骤4：调整污液盐度，对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到步骤2中的等值盐密和灰密，配制出模拟污秽。
2.如权利要求1所述的一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法，其特征在于，在所述步骤1中，在待分析区域选取悬挂绝缘子的原则为每5到10公里选择一处绝缘子且绝缘子的积污时间大于一个积污季。
3.如权利要求2所述的一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法，其特征在于，在所述步骤1中，绝缘子取样时间在连续三至五年积污期结束后进行。
4.如权利要求1所述的一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法，其特征在于，在所述步骤2中，对采集的自然污秽进行等值盐密测试的过程为：
采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，再测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密。
5.如权利要求1所述的一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法，其特征在于，在所述步骤2中，采用干燥称量的方法对采集的自然污秽进行灰密测试。
6.如权利要求1所述的一种输变电设备运行地区污秽模拟的方法，其特征在于，在所述步骤2中，利用离子色谱法对采集的自然污秽进行可溶性离子成分分析进行水溶性阴离子含量测试。
7.一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，包括：
步骤一：在待分析区域，选取悬挂绝缘子并采集自然污秽；
步骤二：分别对采集的自然污秽进行等值盐密和灰密测试和可溶性离子成分分析；
步骤三：根据可溶性离子成分分析结果，选择对应的盐与硅藻土结合，配置污液；
步骤四：调整污液盐度，对试验绝缘子进行染污，使得试验绝缘子表面染污的等值盐密和灰密分别达到步骤二中的等值盐密和灰密，配制出模拟污秽；
步骤五：将定量模拟污秽涂覆在一定面积的试验绝缘子表面后，对涂污试验绝缘子进行憎水性检测，并且在100％相对湿度条件下，对涂污试验绝缘子进行闪络试验，得到闪络电压；
步骤六：根据憎水性检测结果和污秽闪络电压结果分别与相应预设标准范围值比较来确定绝缘子的污秽程度，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度最小。
8.如权利要求7所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，在所述步骤六中，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均不在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度最大。
9.如权利要求8所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，若仅有污秽闪络电压结果在相应预设标准范围值内，则绝缘子的污秽程度次之。
10.如权利要求7所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，在所述步骤六中，若憎水性检测结果和污秽闪络电压结果两者均不在相应预设标准范围值内，污秽闪络电压结果偏离相应预设标准范围值越小，则绝缘子的污秽程度越小。
11.如权利要求7所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，在所述步骤一中，在待分析区域选取悬挂绝缘子的原则为每5到10公里选择一处绝缘子且绝缘子的积污时间大于一个积污季。
12.如权利要求11所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，在所述步骤一中，绝缘子取样时间在连续三至五年积污期结束后进行。
13.如权利要求7所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，在所述步骤二中，对采集的自然污秽进行等值盐密测试的过程为：
采用定量的水将自然污秽进行溶解，搅拌30分钟，再测量水的电导率，根据绝缘子表面积，换算成等值盐密。
14.如权利要求7所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，在所述步骤二中，采用干燥称量的方法对采集的自然污秽进行灰密测试。
15.如权利要求7所述的一种输变电设备运行地区污秽程度确定方法，其特征在于，在所述步骤二中，利用离子色谱法对采集的自然污秽进行可溶性离子成分分析进行水溶性阴离子含量测试。
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