一種輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠有效評估輸電線路絕緣子表面污穢絕緣狀態(tài)的方法。目前，大部分輸電線路運(yùn)維單位采用的做法是直接采用等值鹽密的對比方法，該方法存在一定的局限性。本發(fā)明通過統(tǒng)計分析帶電運(yùn)行絕緣子灰密/等值鹽密比值的分布規(guī)律，試驗研究得到帶電運(yùn)行絕緣子污閃電壓與其表面等值鹽密和灰密的量化關(guān)系；綜合考慮50％閃絡(luò)概率的污閃電壓、絕緣子串型、輸電線路最高運(yùn)行電壓等因素，繪制輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域圖，得到各種污穢度的安全區(qū)域。本發(fā)明綜合考慮了絕緣子表面等值鹽密和灰密的影響，考慮了絕緣子結(jié)構(gòu)型式差異，能夠更為準(zhǔn)確、直觀地進(jìn)行輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估。
【專利說明】一種輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域的評估方法，具體地說是一種基于污 閃特性的掛網(wǎng)運(yùn)行輸電線路絕緣子串的等值鹽密（ESDD)和灰密（NSDD)安全區(qū)域評估方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 掌握掛網(wǎng)運(yùn)行輸電線路絕緣子的表面積污狀態(tài)，評估絕緣子的積污狀態(tài)是否處于 安全區(qū)域，判斷是否存在污穢閃絡(luò)風(fēng)險，對于預(yù)防輸電線路污閃事故具有重要意義。
[0003] 在目前輸電線路狀態(tài)檢修體制下，輸電線路停電機(jī)會很少，掛網(wǎng)運(yùn)行的自然積污 絕緣子取樣十分困難。如何在掛網(wǎng)運(yùn)行絕緣子數(shù)量有限的條件下，采用合理、有效的評估方 法，對輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域進(jìn)行評估是值得研究的問題。
[0004] 目前，大部分輸電線路運(yùn)維單位采用的做法是，在輸電線路上取幾片帶電或不帶 電的絕緣子，進(jìn)行等值鹽密（ESDD)測試，與《電力系統(tǒng)污穢區(qū)域分布圖》進(jìn)行對比，判斷絕 緣子所處于的污穢等級（共A、B、C、D、E五個等級）。例如，C級污穢區(qū)域?qū)?yīng)的等值鹽密 (ESDD)為0. 05-0. 10mg/cm2 ;D級污穢區(qū)域?qū)?yīng)的等值鹽密（ESDD)為0. 10-0. 25mg/cm2。然 而，這種方法存在一定的局限性。由于《電力系統(tǒng)污穢區(qū)域分布圖》中的污穢區(qū)域等級劃分 主要是根據(jù)等值鹽密（ESDD)，灰密（NSDD)按等值鹽密（ESDD)的5倍考慮。實際上，由于輸 電線路附近的污染源及絕緣子本身結(jié)構(gòu)存在差異，等值鹽密（ESDD)和灰密（NSDD)的分布 具有一定的隨機(jī)性，直接采用等值鹽密（ESDD)的對比方法不是十分恰當(dāng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種基于污閃 特性的輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法，其通過繪制一種基于污閃特性的輸電線 路絕緣子等值鹽密（ESDD)和灰密（NSDD)安全區(qū)域圖，運(yùn)維單位可以參照污穢度安全區(qū)域 圖，根據(jù)測試的絕緣子實際表面污穢度數(shù)值，進(jìn)行安全評估。
[0006] 為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方 法，其包括如下步驟：
[0007] a)帶電運(yùn)行輸電線路絕緣子串取樣；
[0008] b)進(jìn)行絕緣子表面污穢度測試，統(tǒng)計分析灰密/等值鹽密比值的分布規(guī)律，得到 該比值的數(shù)學(xué)期望值；
[0009] C)進(jìn)行絕緣子人工污閃特性試驗，得到帶電運(yùn)行絕緣子50%閃絡(luò)概率的污閃電 壓與其表面等值鹽密和灰密的量化關(guān)系；
[0010] d)綜合考慮50 %閃絡(luò)概率的污閃電壓、試驗標(biāo)準(zhǔn)偏差、絕緣子單串閃絡(luò)和多串并 聯(lián)閃絡(luò)概率的差異，確定帶電運(yùn)行絕緣子的絕緣裕度Ks的計算公式；
[0011] e)繪制輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域圖；
[0012] f)運(yùn)維單位參照污穢度安全區(qū)域圖，根據(jù)測試得到的絕緣子上下表面等值鹽密數(shù) 據(jù)，進(jìn)行污穢絕緣安全性評估。
[0013] 進(jìn)一步，步驟c)中，采用IstOpt數(shù)據(jù)分析軟件對等值鹽密、灰密、自然積污絕緣子 污閃電壓的試驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到各種型式自然積污絕緣子污閃電壓與等值鹽密、 灰密、上下表面污穢不均勻度的關(guān)系式為公式（1) :
[0014] Uf = Kf · (1-N · InK) · ESDD-a · NSDD'
[0015] 式中，Kf為與絕緣子型式有關(guān)的系數(shù)，N為絕緣子串片數(shù)，K為絕緣子上下表面等值 鹽密不均勻度（即絕緣子上表面ESDD與下表面ESDD的比值），ESDD為等值鹽密，NSDD為 灰密，a、b分別為表征等值鹽密、灰密對絕緣子污閃電壓影響的特征指數(shù)，U f為污閃電壓。
[0016] 進(jìn)一步，步驟d)中，所述絕緣裕度&的計算公式（2)為：
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 一種輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法，其包括如下步驟： a) 帶電運(yùn)行輸電線路絕緣子串取樣； b) 進(jìn)行絕緣子表面污穢度測試，統(tǒng)計分析灰密/等值鹽密比值的分布規(guī)律，得到該比 值的數(shù)學(xué)期望值； c) 進(jìn)行絕緣子人工污閃特性試驗，得到帶電運(yùn)行絕緣子50%閃絡(luò)概率的污閃電壓與 其表面等值鹽密和灰密的量化關(guān)系； d) 綜合考慮50%閃絡(luò)概率的污閃電壓、試驗標(biāo)準(zhǔn)偏差、絕緣子單串閃絡(luò)和多串并聯(lián)閃 絡(luò)概率的差異，確定帶電運(yùn)行絕緣子的絕緣裕度K s的計算公式； e) 繪制輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域圖； f) 運(yùn)維單位參照污穢度安全區(qū)域圖，根據(jù)測試得到的絕緣子上下表面等值鹽密數(shù)據(jù)， 進(jìn)行污穢絕緣安全性評估。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法，其特征在于，步 驟c)中，采用IstOpt數(shù)據(jù)分析軟件對等值鹽密、灰密、自然積污絕緣子污閃電壓的試驗結(jié) 果進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到各種型式自然積污絕緣子污閃電壓與等值鹽密、灰密、上下表面污穢 不均勻度的關(guān)系式為公式（1): Uf = Kf · (1-N · InK) · ESDD-a · NSDD' 式中，KfS與絕緣子型式有關(guān)的系數(shù)，N為絕緣子串片數(shù)，K為絕緣子上下表面等值鹽 密不均勻度，ESDD為等值鹽密，NSDD為灰密，a、b分別為表征等值鹽密、灰密對絕緣子污閃 電壓影響的特征指數(shù)，Uf為污閃電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法，其特征在于，步 驟d)中，所述絕緣裕度Ks的計算公式（2)為：
式中，U5(l%為采用恒壓升降法獲得的平均每片具有50%閃絡(luò)概率的絕緣子污閃或污耐 受電壓值，可用均勻升壓法獲得的Uf作為近似值；〇 %為試驗結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差；1^為表征單 串閃絡(luò)和多串并聯(lián)閃絡(luò)概率差異的系數(shù)；Um為系統(tǒng)最高運(yùn)行相電壓；Ν為絕緣子串片數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法，其特征在于，所 述的匕為0.92。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法，其特征在于，按 污耐受電壓選擇絕緣子串片數(shù)的原則是：使絕緣子串的污耐受電壓大于該系統(tǒng)的最高運(yùn)行 相電壓U m并且留有一定的裕度，絕緣子串片數(shù)滿足公式（3):
〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸電線路絕緣子污穢度安全區(qū)域評估方法，其特征在于，聯(lián) 9 立公式（1)和公式（3)，得到帶電運(yùn)行絕緣子污穢度安全區(qū)域： 式中，KEN取最接近于NSDD/ESDD比值的整數(shù)。
【文檔編號】G01R31/12GK104090218SQ201410332035
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】王少華, 胡文堂, 梅冰笑, 劉黎, 吳明祥, 金祖山, 李思南, 周國良, 李特, 董建洋 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院