CN110458451A - 一种老旧直流线路外绝缘水平评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种老旧直流线路外绝缘水平评估方法，包括：选择影响因素、确定影响因素权重、评估线路外绝缘水平状态及确定评估结果；本发明选择外部运行环境、绝缘子状态、外绝缘运行故障、与现行设计规范差异及与同类线路绝缘设计差异5个因素；本发明的影响因素权重分别取值为：0.35、0.3、0.2、0.1和0.05。本发明的评估方法为运行时间较长的直流线路提供了可行的外绝缘水平评估的方法。该方法可改变以往对老旧直流线路外绝缘水平仅通过个别因素进行简单判别的普遍情况，能更加有效地指导工程建设，具有一定的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种老旧直流线路外绝缘水平评估方法,尤其是一种用于电力行业老旧直流线路外绝缘水平评估方法。
背景技术
直流输电是解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段，具有电压高、容量大、损耗小、节约输电线路走廊用地等优点。我国自20世纪80年代建成葛洲坝至上海南桥±500kV直流输电工程以来，已经建设了多条远距离超(特)高压直流输电工程，也使我国成为直流输电规模世界第一的国家。
直流线路的外绝缘主要是指各种类型的绝缘子，其外绝缘设计主要是选择绝缘子型式、绝缘子的片数或长度、空气间隙等，它们应同时满足工作电压，操作过电压和雷电过电压的要求，应使线路能在以上三种情况下安全可靠地运行。
对于运行时间较长的老旧直流线路，外绝缘水平会发生变化。外绝缘水平的高低直接影响直流线路的安全运行，是线路运行单位的关注重点。但国内尚无明确的方法对其进行有效评估，往往由运行单位根据线路运行情况对其进行简单判断。
国内直流线路运行单位主要通过收集线路的运行情况对外绝缘水平进行简单判断，主要包括对线路运行的故障情况进行统计，按故障原因、发生地点进行分类，识别出污闪、雷击等与外绝缘相关的故障类型；通过线路巡检，发现外绝缘缺陷并对其进行简单分析。
该技术方案的缺点有：
1)尚未形成一种通用的评估方法，评估过程简单，欠缺完整性；
2)仅根据运行情况对外绝缘水平进行判断，评价要素单一，结果缺乏客观性；
3)外绝缘水平的评估结果往往是线路是否需要改造的重要依据，现有技术提供的结果缺乏说服力，使决策易陷入主观；
4)无法针对不同直流线路提供较为全面准确的外绝缘水平评估结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
由于直流线路外绝缘水平和外部运行环境、绝缘子质量、设计水平等诸多因素都有关联，本发明的目的是为了提供一种适用于绝大多数老旧直流线路的外绝缘水平的评估方法，使线路运行单位可以全面、客观地对线路绝缘水平做出正确评估，为线路的改造决策制定提供重要参考。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种老旧直流线路外绝缘水平评估方法，包括：
A.选择影响因素
影响线路外绝缘水平评估的因素包括线路外部运行环境、绝缘子状态、外绝缘运行故障、与现行设计规范差异以及与同类线路绝缘设计差异5个因素；
B.影响因素权重
影响老旧直流线路的各因素的权重采用运行外绝缘运行故障权重>绝缘子状态权重>外部运行环境情况权重>与现行设计规范差异情况权重>与同类线路绝缘设计差异情况权重；
为统一量化结果，在对每个因素进行具体评估时，采用打分的方式；根据每个因素的特点制定不同的打分标准；
外部运行情况根据绝缘配置不满足污秽要求的区段线路长度占全线的百分比来打分；
绝缘子状态将寿命情况和检测试验结果分别施以权重，进行综合打分；
外绝缘运行故障情况以运行故障许可的次数为基准，根据故障率的高低进行打分；
与现行设计规范和同类线路的绝缘配置对比根据差异大小进行打分；
C.线路外绝缘水平状态
线路外绝缘水平状态F为：
F＝(f1w1+f2w2+f3w3+f4w4+f5w5)
式中，fi代表因素状态得分，wi代表因素对应的权重，根据F分值对应的评估等级，得出最终的评估结果；
D.评估结果
采用等级制来评价老旧直流线路的外绝缘水平，评价结果用{A,B,C,D,E}表示，分别与{好,较好,一般,较低,低}相对应。
本发明的有益效果：
本发明的一种老旧直流线路外绝缘水平评估方法为运行时间较长的直流线路提供了可行的外绝缘水平评估的方法。该方法从线路原本的绝缘配置入手，将运行环境、绝缘子、故障情况作为重要影响因素，并将老旧直流线路建设标准与现行设计规范和同类其他线路的对比情况纳入影响因素集，通过对各因素状态进行评价，并施以不同权重，对外绝缘水平进行分等级评估。评估结果可作为指导实际直流线路工程改造的重要依据。该方法可改变以往对老旧直流线路外绝缘水平仅通过个别因素进行简单判别的普遍情况，能更加有效地指导工程建设，具有一定的经济效益和社会效益。
附图说明
图1：本发明的评估方法的影响因素构成图；
图2：本发明的评估方法的评估流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案的具体实施方式进行详细说明。
如附图1、图所示的评估方法的影响因素构成及评估流程，为统一量化结果，在对每个因素进行具体评估时，采用打分的方式。
一种老旧直流线路外绝缘水平评估方法，包括：
A.选择影响因素
对于老旧直流线路，线路杆塔上悬挂的绝缘子类型、片数和长度等已经决定了线路的基本绝缘方式；
在基本绝缘方式已经确定的情况下，影响线路外绝缘水平评估的因素主要有线路外部运行环境、绝缘子状态、外绝缘运行故障、与现行设计规范差异和与同类线路绝缘设计差异5个因素；
A.1外部运行环境
输电线路暴露于室外，受自然环境侵害较为严重；这里的外部运行环境主要指线路沿线污秽情况；污秽主要包括工业污秽和自然污秽。工业污秽主要指在工业生产过程中产生的污染物质，大多数是由工厂烟囱排出的气相、液相和固相污物；自然污秽主要是由大气降尘、风沙、农药以及化肥产生的污染；
直流线路设计阶段，首先对全线进行污秽等级划分，进而分区段进行绝缘设计；近年来，各地经济快速发展，线路的外部环境已较建设初期发生较大改变，需根据现状重新进行污秽等级划分，与设计阶段进行比较，污秽等级已经发生改变的线路区段进行绝缘配置校验；
A.2绝缘子状态
绝缘子性能的优劣直接影响到直流线路的绝缘水平和运行安全；对于老旧直流线路，主要从绝缘子寿命周期和抽检试验两个方面对其进行评估；绝缘子寿命周期是在标准规定的使用条件下，能够保持其性能不低于出厂标准的最低使用年限；玻璃绝缘子寿命最长，瓷绝缘子次之，复合绝缘子寿命相对较短；
另外，对老旧线路的部分绝缘子进行取样及送检，进行各项检测试验，可直观、准确地反映绝缘子是否满足标准要求；
A.3外绝缘运行故障
运行单位收集线路历年以来的运行情况记录，对故障和缺陷情况进行统计和分类，甄别故障和缺陷类型，提取污闪、冰闪和雷击故障和绝缘子运行缺陷，并掌握故障和缺陷发生地点，将故障率与运行单位可接受的故障率进行比对；
A.4与现行设计规范差异
我国直流线路的发展时间约30年，早期直流线路建设标准与现今相比，发生了较大变化。老旧直流线路的外绝缘配置与现行相关设计规范和标准进行比较，明确其差异性；
A.5与同类线路绝缘设计差异
老旧直流线路可与相同区域、运行环境相似的同电压等级直流线路进行外绝缘配置类比，包括绝缘子类型、片数或长度、空气间隙等，明确其差异性；
B.影响因素权重
影响老旧直流线路的各因素的权重可由线路运行单位根据企业生产规章制度确定。一般来说，可采用外绝缘运行故障权重>绝缘子状态权重>外部运行环境情况权重>与现行设计规范差异情况权重>与同类线路绝缘设计差异情况权重；
为统一量化结果，在对每个因素进行具体评估时，采用打分的方式；根据每个因素的特点制定不同的打分标准；
外部运行情况根据绝缘配置不满足污秽要求的区段线路长度占全线的百分比来打分；
绝缘子状态将寿命情况和检测试验结果分别施以权重，进行综合打分；
外绝缘运行故障情况以运行故障许可的次数为基准，根据故障率的高低进行打分；
C.线路外绝缘水平状态
线路外绝缘水平状态F为：
F＝(f1w1+f2w2+f3w3+f4w4+f5w5)
式中，fi代表因素状态得分，wi代表因素对应的权重。根据F分值对应的评估等级，得出最终的评估结果；
D.评估结果
为了符合运行单位的生产习惯，采用等级制来评价老旧直流线路的外绝缘水平，评价结果用{A,B,C,D,E}表示，分别与{好,较好,一般,较低,低}相对应。
优选地，所述w1-w5分别取值为：
w1(运行外绝缘运行故障权重)＝0.35；
w2(绝缘子状态权重)＝0.3；
w3(外部运行环境情况权重)＝0.2；
w4(与现行设计规范差异情况权重)＝0.1；
w5(与同类线路绝缘设计差异情况权重)＝0.05。
Claims (3)
1.一种老旧直流线路外绝缘水平评估方法，其特征在于包括：
A.选择影响因素
影响线路外绝缘水平评估的因素包括线路外部运行环境、绝缘子状态、外绝缘运行故障、与现行设计规范差异以及与同类线路绝缘设计差异5个因素；
B.影响因素权重
影响老旧直流线路的各因素的权重采用运行外绝缘运行故障权重>绝缘子状态权重>外部运行环境情况权重>与现行设计规范差异情况权重>与同类线路绝缘设计差异情况权重；
为统一量化结果，在对每个因素进行具体评估时，采用打分的方式；根据每个因素的特点制定不同的打分标准；
外部运行情况根据绝缘配置不满足污秽要求的区段线路长度占全线的百分比来打分；
绝缘子状态将寿命情况和检测试验结果分别施以权重，进行综合打分；
外绝缘运行故障情况以运行故障许可的次数为基准，根据故障率的高低进行打分；
与现行设计规范和同类线路的绝缘配置对比根据差异大小进行打分；
C.线路外绝缘水平状态
线路外绝缘水平状态F为：
F＝(f1w1+f2w2+f3w3+f4w4+f5w5)
式中，fi代表因素状态得分，wi代表因素对应的权重，根据F分值对应的评估等级，得出最终的评估结果；
D.评估结果
采用等级制来评价老旧直流线路的外绝缘水平，评价结果用{A,B,C,D,E}表示，分别与{好,较好,一般,较低,低}相对应。
2.根据权利要求1所述的老旧直流线路外绝缘水平评估方法，其特征在于所述的选择影响因素具体为：
A.1外部运行环境
输电线路暴露于室外，受自然环境侵害较为严重；这里的外部运行环境主要指线路沿线污秽情况；污秽主要包括工业污秽和自然污秽，工业污秽主要指在工业生产过程中产生的污染物质，大多数是由工厂烟囱排出的气相、液相和固相污物；自然污秽主要是由大气降尘、风沙、农药以及化肥产生的污染；
直流线路设计阶段，首先对全线进行污秽等级划分，进而分区段进行绝缘设计；近年来，各地经济快速发展，线路的外部环境已较建设初期发生较大改变，需根据现状重新进行污秽等级划分，与设计阶段进行比较，污秽等级已经发生改变的线路区段进行绝缘配置校验；
A.2绝缘子状态
绝缘子性能的优劣直接影响到直流线路的绝缘水平和运行安全；对于老旧直流线路，主要从绝缘子寿命周期和抽检试验两个方面对其进行评估；绝缘子寿命周期是在标准规定的使用条件下，能够保持其性能不低于出厂标准的最低使用年限；玻璃绝缘子寿命最长，瓷绝缘子次之，复合绝缘子寿命相对较短；
另外，对老旧线路的部分绝缘子进行取样及送检，进行各项检测试验，可直观、准确地反映绝缘子是否满足标准要求；
A.3外绝缘运行故障
运行单位收集线路历年以来的运行情况记录，对故障和缺陷情况进行统计和分类，甄别故障和缺陷类型，提取污闪、冰闪和雷击故障和绝缘子运行缺陷，并掌握故障和缺陷发生地点，将故障率与运行单位可接受的故障率进行比对；
A.4与现行设计规范差异
老旧直流线路的外绝缘配置与现行相关设计规范和标准进行比较，明确其差异性；
A.5与同类线路绝缘设计差异
老旧直流线路可与相同区域、运行环境相似的同电压等级直流线路进行外绝缘配置类比，包括绝缘子类型、片数或长度、空气间隙等，明确其差异性。
3.根据权利要求1所述的老旧直流线路外绝缘水平评估方法，其特征在于所述的w1-w5分别取值为：
w1(运行外绝缘运行故障权重)＝0.35；
w2(绝缘子状态权重)＝0.3；
w3(外部运行环境情况权重)＝0.2；
w4(与现行设计规范差异情况权重)＝0.1；
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