CN112964756A - 基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法，包括分析区域选取、污层局部表面导电率测量、污层的局部等值盐密测量和污层局部表面导电率测量、污层的局部等值盐密测量关系曲线绘制几个步骤。本发明的有益效果在于，自然积污绝缘子表面污秽的可溶盐一般由多种难、易溶盐共同组成。同一地区的绝缘子表面污秽中的可溶盐成分不受绝缘子伞型、材质、布置方式、离地高度、积污时间、污秽轻重等的影响，污秽可溶盐成分相对固定，因此，和绝缘子表面污秽度的测量相比，绝缘子表面污秽可溶盐成分的分析需求低得多，仅需测量若干个点即可得到该地区表面电导率和等值盐密的关系，进一步能够实现对该地区所有绝缘子表面污秽度进行修正。

Description

基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法
技术领域
本发明涉及绝缘子技术领域，尤其涉及基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展，我国电力需求逐年增大。输电线路的外绝缘故障，特别是绝缘子污秽闪络是影响电网运行可靠性的主要因素之一。
为了描述绝缘子表面污秽的轻重程度并指导输变电设备外绝缘设计，国际电工委员会推荐采用等值盐密(Equivalent Salt Deposit Density，ESDD)、现场等值盐度(SiteEquivalent Salinity，SES)和定向积尘密度(Dust Deposit Gauge Index，DDGI)等表征绝缘子的现场污秽度。其中等值盐密的测量方法简单，便于电网运维人员现场测量，在我国电力系统中得到广泛应用。目前国内电力系统已经积累了大量基于等值盐密的绝缘子污秽数据，等值盐密已成为输变电设备外绝缘设计以及电力系统污区图绘制的重要参考依据之一。
利用等值盐密表征绝缘子污秽度的最大缺点是：相同等值盐密的自然积污绝缘子的污闪电压分散性很大，并且与人工染污绝缘子的污闪电压不同。人工污秽试验中一般使用NaCl模拟绝缘子污秽中的可溶盐，NaCl的溶解度大、溶解速率快，在绝缘子饱和受潮时即可完全溶解。人工染污绝缘子的闪络电压和其试验盐密(Salt Deposit Density，SDD)成负幂指数关系，并且多次试验的分散性较小。然而，受到输电线路周边污染源的影响，自然积污的绝缘子表面可能含有一定量的微溶盐。为了方便测量，相关标准中规定的等值盐密测量用水量较大，而绝缘子饱和受潮时的表面附水量很少，这使得在等值盐密测量过程中完全溶解的微溶盐在绝缘子实际受潮时可能只有部分溶解，进而导致不同地区相同等值盐密的自然积污绝缘子的污闪电压可能并不相同。
国内外研究机构通过试验研究了不同类型的可溶盐如硝酸盐、硫酸盐等对绝缘子污闪电压的影响。然而，由于自然污秽中的可溶盐成分复杂多样，不同可溶盐对污闪电压影响不同，想要全面系统地分析可溶盐成分对污闪电压的影响需开展大量的污闪试验，并且最终得到的绝缘子可溶盐成分修正模型可能过于复杂，无法应用于实际工程设计中。
发明内容
1.需要解决的技术问题
本发明的目的在于提供基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法，研究绝缘表面污层的受潮特性和污秽中可溶盐的溶解特性，比较饱和受潮时和等值盐密测量时绝缘子污秽中可溶盐的溶解量，使得自然污秽等值盐密与绝缘子串的污闪电压有更好的对应关系，能够更为精确地描述绝缘子表面污秽的轻重程度并指导输变电设备外绝缘设计。
2.技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法，包括如下步骤：
步骤1，选取绝缘子表面的某一区域作为污秽可溶盐成分分析区域；
步骤2，在步骤1的分析区域滴入去离子水使其受潮；
步骤3，利用电极测量污层局部表面导电率，至表面导电率稳定后，再向表面滴入195mg/cm2的去离子水；
步骤4，测量污层的局部等值盐密；
步骤5，将步骤3测量的局部表面电导率与步骤4测量的局部等值盐密构建二维正交坐标系，根据数据点位置算污层中的难易溶盐的比例。
上述的试验盐密修正方法，其中，所述步骤2的去离子水剂量为5mg/cm2。
上述的试验盐密修正方法，其中，所述步骤3的去离子水剂量为195mg/cm2。
上述的试验盐密修正方法，其中，所述步骤5采用线性拟合局部表面电导率与局部等值盐密的关系。
3.有益效果
综上所述，本发明的有益效果在于：自然积污绝缘子表面污秽的可溶盐一般由多种难、易溶盐共同组成。同一地区的绝缘子表面污秽中的可溶盐成分不受绝缘子伞型、材质、布置方式、离地高度、积污时间、污秽轻重等的影响，污秽可溶盐成分相对固定，因此，和绝缘子表面污秽度的测量相比，绝缘子表面污秽可溶盐成分的分析需求低得多，仅需测量若干个点即可得到该地区表面电导率和等值盐密的关系，进一步能够实现对该地区所有绝缘子表面污秽度进行修正，方便快捷，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法的流程图；
图2为本发明基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法实施例的表面电导率与等值盐密的关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例：
请参见附图1的基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法的步骤，首先选取绝缘子表面的某一区域作为污秽可溶盐成分分析区域，在该区域滴入5mg/cm2的去离子水使其受潮，然后利用电极测量污层局部表面导电率。在获得稳定的表面导电率后，再次向表面滴入195mg/cm2的去离子水，测量污层的局部等值盐密。将测量到局部表面电导率与局部等值盐密的值绘制于附图2，可以根据数据点的所在位置大致估算污层中的难易溶盐的比例。
当某地区自然污秽的等值盐密大于0.009mg/cm2时，可以直接对等值盐密和污层表面电导率进行线性拟合，K20为绝缘子局部表面电导率的测量值，单位是μS。ke为拟合系数。定义ke为绝缘子污秽可溶盐成分系数，ke值和污秽中难溶盐的占比有关。ke值越大，污秽中的可溶盐中CaSO4的含量越低，见表1：
K20＝keESDD+9
表1.饱和受潮下表面电导率和等值盐密拟合直线参数
Figure BDA0002930712420000051
通过对某一地区绝缘子局部表面电导率和局部等值盐密测量，得到该地区的污秽可溶盐成分系数ke，并利用系数ke对测量到的该地区所有的自然积污绝缘子的等值盐密进行修正，即：
Figure BDA0002930712420000052
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，选取绝缘子表面的某一区域作为污秽可溶盐成分分析区域；
步骤2，在步骤1的分析区域滴入去离子水使其受潮；
步骤3，利用电极测量污层局部表面导电率，至表面导电率稳定后，再向表面滴入195mg/cm2的去离子水；
步骤4，测量污层的局部等值盐密；
步骤5，将步骤3测量的局部表面电导率与步骤4测量的局部等值盐密构建二维正交坐标系，根据数据点位置算污层中的难易溶盐的比例。
2.根据权利要求1所述的基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法，其特征在于，所述步骤2的去离子水剂量为5mg/cm2。
3.根据权利要求2所述的基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法，其特征在于，所述步骤3的去离子水剂量为195mg/cm2。
4.根据权利要求1所述的基于表面电导率的绝缘子自然污秽的试验盐密修正方法，其特征在于，所述步骤5采用线性拟合局部表面电导率与局部等值盐密的关系。
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