CN109946426A

CN109946426A - 复合绝缘子退运评估方法

Info

Publication number: CN109946426A
Application number: CN201910229774.4A
Authority: CN
Inventors: 巢亚锋
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd; State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd; State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2019-06-28
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: CN109946426B

Abstract

本发明公开了一种复合绝缘子退运评估方法，依据运行年限因子N1、污秽等级因子N2、降水酸度因子N3、年平均降水量因子N4、粉化程度因子N5、憎水性因子N6、断串故障率因子N7、护套电蚀缺陷率因子N8建立退运模型，若评估对象的运行年限因子N1、粉化程度因子N5、憎水性因子N6、断串故障率因子N7、护套电蚀缺陷率因子N8五个因子中任意一个因子等于1，则评估对象评估结果为退运；若评估对象的8个影响因子均不为1，则依据退运模型求解得到的退运权重的值判断是否退运。本发明不仅可以大幅降低取样和实验室材料微观试验的工作量、缩短评估周期，还可降低复合绝缘子故障率、提高供电可靠性。

Description

复合绝缘子退运评估方法

技术领域

本发明属于电力工程技术领域，尤其涉及一种复合绝缘子退运评估方法。

背景技术

棒形复合绝缘子在我国架空输电线路广泛应用，其劣化问题不容忽视。自复合绝缘子问世以来，国内外众多专家就棒形复合绝缘子的老化问题开展了长期研究，提出了从微观到宏观的诸多特征参数。然而，随着复合绝缘子工艺的成熟，当前压接工艺的复合绝缘子电气和机械性能抽检试验难以发现问题。

实际运行中，复合绝缘子寿命受多种因素影响：

首先是运行年限的影响，事实上复合绝缘子出厂后，无论是否挂网运行，其材料就开始逐渐老化，挂网运行中的电场、紫外照射等因素只是加速了老化速度，因此运行年限是复合绝缘子退运需要考虑的一个因素。

表面污秽以及降水pH值对其寿命也有影响，污秽越重，一方面污秽沉积中的不利元素加速复合绝缘子硅橡胶的老化，另一方面污秽层在湿润后导电率提高，有利于电晕的发展，电晕本身及电晕产生的臭氧均会加速硅橡胶老化。降水pH值，一方面其活性离子成分有利于电晕发展，另一方面pH值越小，对复合绝缘子本体有一定腐蚀影响，特别是本体有缺陷时，pH值越小会加速缺陷的发展。

粉化程度、降水量以及憎水性对其寿命也有影响。粉化是复合绝缘子硅橡胶材料老化的外在表现，一般粉化越严重，老化也越严重。降水充沛的地区，复合绝缘子表面形成湿污层的机会就越多，湿污层有利于电晕发展，加速老化。憎水性是复合绝缘子防污的一个指标，憎水性越好，防污效果越好，憎水性降低，表示防污效果下降，因此在实际运行中，复合绝缘子的憎水性成为判断其退运与否的决定性因素，当前电网公司棒形复合绝缘子更换的依据就是其憎水性。尽管憎水性与复合绝缘子老化存在一定关系，且憎水性变差影响其闪络特性，然而憎水性的优劣并不能完全反映棒形复合绝缘子的老化程度，如有些憎水性优异的棒形复合绝缘子其表面已严重粉化，硅橡胶材料化学键断裂严重，这说明憎水性并不能唯一反映复合绝缘子的老化特征。

此外，断串率以及电蚀损缺陷率也是一个重要的影响因素，复合绝缘子断串率达到一定程度，说明该批次产品工艺或配方可能存在缺陷，不宜继续运行。复合绝缘子电蚀损缺陷率达到一定程度，说明该批次产品工艺或配方可能存在缺陷，不宜继续运行。

综上所述，复合绝缘子的寿命受多种因素影响，然而当前复合绝缘子的退运评估方法忽视了某些权重因子，而通过检测材料的退运判别技术需要取样并在实验室试验使评估变得复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对已知技术存在的缺陷，提供一种复合绝缘子退运评估方法，该方法只需取少量的样片就可以对复合绝缘子进行评估，且不需要对材料进行微观检测试验，可按照需要随时对在运的复合绝缘子开展评估，运行单位根据评估结果及时对达到退运阈值的复合绝缘子进行更换，避免因寿命终结造成的断串或闪络事件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

复合绝缘子退运评估方法，评估流程如下：

1、统计评估对象的投运年份，得到运行年限因子N1＝(评估年份-投运年份)/绝缘子的使用寿命年限；

2、对绝缘子表面污秽程度划分污秽等级并分别赋值为1-M，得到污秽等级因子N2，N2＝污秽等级赋值/M，M表示划分的污秽等级数量；依据评估对象运行杆塔所在的污秽程度，确定评估对象污秽等级，进而确定评估对象的污秽等级因子；

3、对杆塔所在区域降水年均pH值划分酸度等级并分别赋值为1-N，得到降水酸度因子N3＝酸度等级赋值/N，N表示划分的酸度等级数量；获取评估对象运行杆塔所在的降水年均pH值，确定评估对象酸度等级，进而确定评估对象的降水酸度因子；

4、对绝缘子所在区域年平均降水量划分降水等级并分别赋值为1-J，得到年平均降水量因子N4＝降水等级赋值/J，J表示划分的降水等级数量；获取评估对象运行杆塔所在的年平均降水量，确定评估对象降水等级，进而确定评估对象的年平均降水量因子；

5、对绝缘子表面粉化程度划分粉化等级并分别赋值为1-I，得到粉化程度因N5，N5＝粉化等级赋值/I，I表示划分的粉化等级数量，检查评估对象的粉化程度，得到评估对象的粉化程度因子；

6、依据相关标准划分憎水性等级并分别赋值为1-K，得到憎水性因子N6，N6＝憎水性等级赋值/K，K表示划分的憎水性等级数量；测试评估对象的憎水性，得到评估对象的憎水性因子；

7、统计评估对象同批次产品运行中的断串故障率，得到断串故障率因子N7；若断串故障率≥1‰，则N7＝1，否则N7＝0；

8、统计评估对象同批次产品运行中的护套电蚀缺陷率，得到护套电蚀缺陷率因子N8；若护套电蚀缺陷率≥3‰，则N8＝1，否则N8＝0；

9、若评估对象的运行年限因子N1、粉化程度因子N5、憎水性因子N6、断串故障率因子N7、护套电蚀缺陷率因子N8五个因子中任意一个因子等于1，则评估对象评估结果为退运；

若评估对象的8个影响因子均不为1，则评估对象退运权重其中R为综合影响常量，可根据评估的宽严取值，若评估退运权重S≥1，则评估对象评估结果为退运；

其中，M、N、I、J、K为正整数。

进一步的，污秽等级依据DL/T 1122标准，从轻到重划分为五个等级，并依次赋值为1-5。

进一步的，憎水性等级依据DL/T1474标准，从优到劣划分为HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6六个等级，并依次赋值为1-6。

进一步的，粉化程度等级依据伞裙上表面粉化面积S1的大小，从小到大划分为CH1、CH2、CH3、CH4、CH5五个等级，并依次赋值为1-5。

进一步的，当S1≤S×20％时，粉化程度等级为CH1级；当S×20％＜S1≤S×40％，粉化程度等级为CH2级；当S×40％＜S1≤S×60％，粉化程度等级为CH3级；当S×60％＜S1≤S×80％，粉化程度等级为CH4级；当S×80％＜S1≤S，粉化程度等级为CH5级，S表示伞裙上表面面积。

进一步的，评估对象为棒形复合绝缘子。

进一步的，酸度等级依据降水年均pH值，从大到小划分为四个等级，并依次赋值为1-4。

进一步的，降水等级依据年平均降水量，从少到多划分为三个等级，并依次赋值为1-3。

与现有技术相比，本发明具有的优点在于：

1.本发明充分考虑了多种因素对复合绝缘子寿命的影响，丰富了评估权重因子，使得评估更加科学；

2.本发明无需对材料微观检测就可实现评估，降低了对评估人员专业水平的要求，扩大了评估方法的应用人员范围；

3.本发明的各权重因子获取较为便捷，不需要等每年复合绝缘子集中抽检后才开展评估，可按需随时开展寿命评估，缩短了评估周期；

4.本发明综合影响常量可根据评估的宽严取值，适用于不同地区的不同需求，最大程度的剔除寿命终止复合绝缘子，降低因寿命终止而未更换的复合绝缘子故障率，提高供电可靠性，保障电网安全。

综上所述，本申请只需取少量的样片就可以对复合绝缘子进行评估，且不需要对材料进行微观检测试验，可按照需要随时对在运的复合绝缘子开展评估，运行单位根据评估结果及时对达到退运阈值的复合绝缘子进行更换，避免因寿命终结造成的断串或闪络事件，不仅可以大幅降低取样和实验室材料微观试验的工作量、缩短评估周期，还可降低复合绝缘子故障率、提高供电可靠性。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

复合绝缘子退运评估方法，评估流出如下：

1、统计评估对象的投运年份，得到运行年限因子N1＝(评估年份-投运年份)/15；

2、对绝缘子表面污秽程度划分污秽等级并分别赋值为1-M，得到污秽等级因子N2，N2＝污秽等级赋值/M，M表示划分的污秽等级数量，为正整数；依据评估对象运行杆塔所在的污秽程度，确定评估对象污秽等级，进而确定评估对象的污秽等级因子。

本实施例中，污秽等级依据DL/T 1122-2009标准，从轻到重划分为a、b、c、d、e五个等级，并依次赋值为1-5，也即a对应1，b对应2，以此类推e对应5。

3、对杆塔所在区域降水年均pH值划分酸度等级并分别赋值为1-N，得到降水酸度因子N3＝酸度等级赋值/N，N表示划分的酸度等级数量，为正整数；获取评估对象运行杆塔所在的降水年均pH值，确定评估对象酸度等级，进而确定评估对象的降水酸度因子。

本实施例中，通过查阅评估对象运行杆塔的所在区域近五年的降水年均pH值，取五年平均值作为评估对象的平均降水酸度；若无此区域降水年均pH值数据，则将评估对象运行杆塔的坐标导入近五年中华人民共和国生态环境部发布的年度《中国生态环境状况公报》给出的全国降水年均pH值分布图，取近五年pH最小值作为评估对象运行杆塔所在的降水年均pH值，根据降水年均pH值的范围划分了四个等级(也即N＝4)，并依次赋值为1-4；即p1对应1，p2对应2，以此类推p4对应4，具体表1所示。

表1

等级	pH值	赋值
			p1	pH＞5.6	1
P2	5.6≥pH＞5.0	2
			P3	5.0≥pH＞4.5	3
P4	4.5≥pH	4

4、对绝缘子所在区域年平均降水量划分降水等级并分别赋值为1-J，得到年平均降水量因子N4＝降水等级赋值/J，J表示划分的降水等级数量，为正整数；获取评估对象运行杆塔所在的年平均降水量，确定评估对象降水等级，进而确定评估对象的年平均降水量因子。

本实施例中，降水等级依据年平均降水量，从少到多划分为三个等级，并依次赋值为1-3，具体参见表2。

表2

等级	年降水量	赋值
			W1	小于400mm	1
W2	介于400mm到800mm之间	2
			W3	大于等于800mm	3

所述年平均降水量因子N4中，年平均降水量区间W分为：400mm＞W1、800mm＞W2≥400mm、W3≥800mm三个区间，W1对应1，W2对应2，W3对应3，N4＝W/3；所述粉化程度因子N5中，粉化程度分为CH1、CH2、CH3、CH4、CH5五等级，过渡等级取上一严重等级值，CH1对应1、CH2对应2，以此类推CH5对应5，N5＝粉化程度/5；

5、对绝缘子表面粉化程度划分粉化等级并分别赋值为1-I，得到粉化程度因N5，N5＝粉化等级赋值/I，I表示划分的粉化等级数量，为正整数，检查评估对象的粉化程度，得到评估对象的粉化程度因子。

本实施例中，粉化程度等级依据伞裙上表面粉化面积S1的大小，从小到大划分为CH1、CH2、CH3、CH4、CH5五个等级，并依次赋值为1-5。

具体的等级划分如下：当S1≤S×20％时，粉化程度等级为CH1级；当S×20％＜S1≤S×40％，粉化程度等级为CH2级；当S×40％＜S1≤S×60％，粉化程度等级为CH3级；当S×60％＜S1≤S×80％，粉化程度等级为CH4级；当S×80％＜S1≤S，粉化程度等级为CH5级，S表示伞裙上表面面积。

6、依据相关标准划分憎水性等级并分别赋值为1-K，得到憎水性因子N6，N6＝憎水性等级赋值/K，K表示划分的憎水性等级数量，为正整数；测试评估对象的憎水性，得到评估对象的憎水性因子。

本实施例中，憎水性等级依据DL/T1474-2015标准，从优到劣划分为HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6六个等级，并依次赋值为1-6。

7、统计评估对象同批次产品运行中的断串故障率，得到断串故障率因子N7；若断串故障率≥1‰，则N7＝1，否则N7＝0。

8、统计评估对象同批次产品运行中的护套电蚀缺陷率，得到护套电蚀缺陷率因子N8；若护套电蚀缺陷率≥3‰，则N8＝1，否则N8＝0。

9、若评估对象的运行年限因子N1、粉化程度因子N5、憎水性因子N6、断串故障率因子N7、护套电蚀缺陷率因子N8五个因子中任意一个因子等于1，则评估对象评估结果为退运。

若评估对象的8个影响因子均不为1，则评估对象退运权重其中R为综合影响常量，可根据评估的宽严取值，本实施例中R＝3.4，若评估退运权重S≥1，则评估对象评估结果为退运，评估对象是指待评估的复合绝缘子。

本实施例只需取少量的样片就可以对复合绝缘子进行评估，且不需要对材料进行微观检测试验，可按照需要随时对在运的复合绝缘子开展评估，运行单位根据评估结果及时对达到退运阈值的复合绝缘子进行更换，避免因寿命终结造成的断串或闪络事件。该方法的应用不仅可以大幅降低取样和实验室材料微观试验的工作量、缩短评估周期，还可降低复合绝缘子故障率、提高供电可靠性。

本实施例充分考虑了多种因素对复合绝缘子寿命的影响，丰富了评估权重因子，使得评估更加科学；无需对材料进行微观检测就可实现评估，降低了对评估人员专业水平的要求，扩大了评估方法的应用人员范围；各权重因子获取较为便捷，不需要等每年复合绝缘子集中抽检后才开展评估，可按需随时开展寿命评估，缩短了评估周期；综合影响常量可根据评估的宽严取值，适用于不同地区的不同需求，最大程度的剔除寿命终止复合绝缘子，降低因寿命终止而未更换的复合绝缘子故障率，提高供电可靠性，保障电网安全。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.复合绝缘子退运评估方法，其特征在于，流程如下：

1)统计评估对象的投运年份，得到运行年限因子N1＝(评估年份-投运年份)/绝缘子的使用寿命年限；

2)对绝缘子表面污秽程度从轻到重划分污秽等级并分别赋值为1-M，得到污秽等级因子N2，N2＝污秽等级赋值/M，M表示划分的污秽等级数量；依据评估对象运行杆塔所在的污秽程度，确定评估对象污秽等级，进而确定评估对象的污秽等级因子；

3)对杆塔所在区域降水年均pH值从大到小划分酸度等级并分别赋值为1-N，得到降水酸度因子N3＝酸度等级赋值/N，N表示划分的酸度等级数量；获取评估对象运行杆塔所在的降水年均pH值，确定评估对象酸度等级，进而确定评估对象的降水酸度因子；

4)对绝缘子所在区域年平均降水量从少到多划分降水等级并分别赋值为1-J，得到年平均降水量因子N4＝降水等级赋值/J，J表示划分的降水等级数量；获取评估对象运行杆塔所在的年平均降水量，确定评估对象降水等级，进而确定评估对象的年平均降水量因子；

5)对绝缘子表面粉化程度从轻到重划分粉化等级并分别赋值为1-I，得到粉化程度因N5，N5＝粉化等级赋值/I，I表示划分的粉化等级数量，检查评估对象的粉化程度，得到评估对象的粉化程度因子；

6)依据相关标准从优到劣划分憎水性等级并分别赋值为1-K，得到憎水性因子N6，N6＝憎水性等级赋值/K，K表示划分的憎水性等级数量；测试评估对象的憎水性，得到评估对象的憎水性因子；

7)统计评估对象同批次产品运行中的断串故障率，得到断串故障率因子N7；若断串故障率≥1‰，则N7＝1，否则N7＝0；

8)统计评估对象同批次产品运行中的护套电蚀缺陷率，得到护套电蚀缺陷率因子N8；若护套电蚀缺陷率≥3‰，则N8＝1，否则N8＝0；

9)若评估对象的运行年限因子N1、粉化程度因子N5、憎水性因子N6、断串故障率因子N7、护套电蚀缺陷率因子N8五个因子中任意一个因子等于1，则评估对象评估结果为退运；

其中，M、N、I、J、K为正整数。

2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：污秽等级依据DL/T1122标准，从轻到重划分为五个等级，并依次赋值为1-5。

3.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：憎水性等级依据DL/T1474标准，从优到劣划分为HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6六个等级，并依次赋值为1-6。

4.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：粉化程度等级依据伞裙上表面粉化面积S1的大小，从小到大划分为CH1、CH2、CH3、CH4、CH5五个等级，并依次赋值为1-5。

5.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于：当S1≤S×20％时，粉化程度等级为CH1级；当S×20％＜S1≤S×40％，粉化程度等级为CH2级；当S×40％＜S1≤S×60％，粉化程度等级为CH3级；当S×60％＜S1≤S×80％，粉化程度等级为CH4级；当S×80％＜S1≤S，粉化程度等级为CH5级，S表示伞裙上表面面积。

6.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：评估对象为棒形复合绝缘子。

7.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：酸度等级依据降水年均pH值，从大到小划分为四个等级，并依次赋值为1-4。

8.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：降水等级依据年平均降水量，从少到多划分为三个等级，并依次赋值为1-3。

9.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：绝缘子的使用寿命年限为15年。