绝缘子污秽等级测量方法选择

电气设备电瓷外绝缘污闪是高压设备的主要事故，此类事故停电时间长、涉及范围广，威胁着电力系统的安全稳定运行。本文主要对绝缘子污秽测量方法选择、绝缘子等值盐密测量中遇到的问题进行了分析和探讨。通过5年对绝缘瓷瓶串进行的等值盐密测量的实际经验，进而明确测量绝缘子污秽采用等值盐密方法。此方法可用400mL水，不取出脱脂棉进行测试（对确定大气的污秽等级的影响是可以忽略的）。     

绝缘子表面局部等值盐密测量方法

绝缘子等值盐密(equivalent salt deposit density,ESDD)是描述绝缘子表面污秽度的重要参数,但其不能用于测量自然条件下绝缘子表面污秽随时间的变化情况,也很难测量污秽在绝缘子表面的分布情况。为研究绝缘子的积污规律,提出了一种绝缘子局部等值盐密(partial equivalent salt deposit density,PESDD)的测量方法,并设计了一种测量PESDD的装置。利用抗干扰能力强的双圆柱结构电极探头,通过控制测试时的用水量以及提高测试用水的初始温度,实现对绝缘子表面PESDD的准确测量,并在此基础上,给出PESDD与ESDD的对应关系。自然污秽绝缘子的试验结果证实了所提PESDD测量方法的有效性以及在现场应用的可行性。     

日本盐密测量和污秽等级划分简介

日本是开展绝缘子污秽等值附盐密度测量较早的国家之一,并以盐密值为基础划分了污秽等级。其方法与我国有许多相似之处。现将其盐密测量,盐密计算、绝缘子面积计算方法和污秽等级的划分介绍如下。     

污秽等值盐量的测量及其应用

本文概要地说明了等值盐量的测量方法,研究分析了影响测量结果的主要因素,对应用等值盐量的一些有关问题作了必要的说明。一、等值盐量的意义及其测量方法污秽的等值盐量是用一定量的蒸馏水清洗绝缘子表面的污秽,测量清洗液的电导,以在相同水量中产生相同电导值的氯化纳量作为该污秽的等值盐量。这是利用等值盐量     

用有效盐密作为表征污秽度的新方法

用有效盐密(EESDD)法表征输变电设备污秽程度能够弥补等值盐密(ESDD)法与污闪电压相关性不大的缺陷,对输变电设备进行更好的污秽评估。为此介绍了新的有效盐密的测量设备,并通过一系列人工污秽试验研究了探头尺寸、用水量以及盐成分对有效盐密测量的影响,最终选择外半径为5.13 mm,内半径为1.00 mm的探头,并选择0.02 m L/cm~2的用水量。最后将有效盐密的测量应用于实际运行的输变电设备中,对不同地区运行绝缘子表面的等值盐密和有效盐密进行了比较,用等值盐密与有效盐密的比值探讨了不同地区的污秽特征,为有效盐密的进一步推广提供了依据。结果表明,有效盐密是一个很好的表征污秽度的参数,是等值盐密很好的补充。     

关于污秽等值盐密测量中一些主要问题的论证

本义对测量污秽等值盐密中的水量影响、取样方法（特别是５００ｋＶ绝缘子串）、污秽成分的影响与等值盐密的有效性问题、以及带电和不带电积污的影响等作了论证分析。     

基于微波辐射探测技术的绝缘子污秽检测试验

绝缘子的污闪严重影响电力系统的安全运行,及时检测绝缘子的污秽程度可有效预防事故的发生。介绍了研制的基于微波辐射探测技术的绝缘子污秽带电检测仪,以及利用该检测仪对高压带电运行绝缘子的现场检测结果,并将检测结果与相应的等值盐密和等值灰密测量结果进行对比。初步的试验研究结果表明,所研制的绝缘子污秽检测装置可以用于高压带电绝缘子的污秽程度检测。     

基于双通道辐射计绝缘子污秽检测的研究

根据微波辐射原理特性,研制了一种双通道狄克辐射计用于进行污秽检测。该辐射计利用水平、垂直两种极化方式对污秽物进行测量。通过实验研究获得大量数据,分析了两种极化方式下等值盐密、等值灰密随天线温度的变化关系。结果表明,污秽绝缘子的等值盐密、灰密与天线温度是幂函数关系。通过拟合技术得到经验公式,并对实验测量值与拟合公式进行误差分析。该研究进一步验证了利用微波辐射计检测绝缘子污秽是切实可行的。     

基于模糊输出BP神经网络的绝缘子等值盐密参预测

等值盐密法是衡量绝缘子污秽状态常用的方法,但是,它却不能实时地对污秽状态进行评估.首先对3种常用悬式绝缘子进行人工污秽试验,利用泄漏电流测量系统记录其在运行电压作用下、不同等值盐密、不同相对湿度时的泄漏电流波形并对此进行分析;采用神经网络和模糊数学结合的方法,建立了不同湿度下泄漏电流和等值盐密的关系.选取了具有模糊输出的多层BP神经网络,使用Levenberg-Marquardt快速学习算法对存文建立的模糊输出神经网络进行了训练.最后,利用部分试验数据进行验证.结果表明,使用该方法能够较准确地预测绝缘子的等值盐密.     

基于模糊输出BP神经网络的绝缘子等值盐密预测

等值盐密法是衡量绝缘子污秽状态常用的方法，但是，它却不能实时地对污秽状态进行评估。首先对3种常用悬式绝缘子进行人工污秽试验，利用泄漏电流测量系统记录其在运行电压作用下、不同等值盐密、不同相对湿度时的泄漏电流波形并对此进行分析；采用神经网络和模糊数学结合的方法，建立了不同湿度下泄漏电流和等值盐密的关系。选取了具有模糊输出的多层BP神经网络，使用Levenberg-Marquardt快速学习算法对存文建立的模糊输出神经网络进行了训练。最后，利用部分试验数据进行验证。结果表明，使用该方法能够较准确地预测绝缘子的等值盐密。     

等值盐密现场测量方法的研究

It is an important and difficult work to measure the ESDD(Equivalent Salt Deposit Density) on a suspension porcelain insulator surface on-site. This paper described the on-site ESDD measuring method in which the contamination of an insulator surface was wetted and the conductance measured. Two types of sensor were designed. Parameters of the measuring power system and the contamination wetting way were selected. This method was compared with the traditional brushing one which is the mainly method so far. The test results on the insulator surface have demonstrated that the method to measure the ESDD on-site (without removing the insulator from the line) is feasible.     

Measurements of equivalent salt deposit density (ESDD) on a suspension insulator

Equivalent salt deposit density (ESDD) is widely used to describe the state of contaminated insulators. In this paper, a new method of ESDD on-site measurement is studied. Two types of sensors are designed, which can not only carry enough water for the contamination on the insulator surface to dissolve and cover the insulator surface with conducting solution, but also measure the conductance of the solution. The design of the sensors and the determination of the desired parameter are introduced in detail. Experiments prove that the conductance of the contamination solution is linear with the square root of ESDD of the insulator. This relationship can also be deduced by Debye-Huckel-Onsager theory. According to this relationship, the conductance measured by the sensor can be converted to ESDD. Therefore, Measuring ESDD on-site can be realized.     

涂覆RTV对瓷绝缘子盐密和灰密影响的对比观测

绝缘子盐密和灰密值是污区分级和外绝缘配置的基础,各地污区分级观测绝缘子往往以XP-70瓷绝缘子为观测绝缘子,涂覆室温硫化硅橡胶(RTV)涂料对绝缘子积污特性的影响是一个值得关心的问题。因而选择深圳地区54处代表性的输电杆塔进行涂覆RTV与未涂覆RTV的XP-70绝缘子不带电挂样观测对比,测量了积污期为2a的绝缘子盐密、灰密和灰密盐密比,对比了涂覆RTV与未涂覆RTV线路绝缘子上表面、下表面与单片均值积污规律的差别。结果表明:涂覆RTV的绝缘子与未涂RTV的XP-70绝缘子相比,上表面盐密值增加约1倍,下表面盐密值、单片盐密均值增加约2倍,上表面灰密值增加约2倍,下表面灰密值、单片灰密均值增加约3倍,涂覆RTV的XP-70绝缘子灰密盐密比大于未涂覆RTV绝缘子的灰密盐密比。污秽外绝缘配置时在注意到涂覆RTV对绝缘子污闪电压大幅提高的同时,也应注意到涂覆RTV对绝缘子积污特性的影响。     

Optical monitor for contamination on HV insulator surfaces

Ellipsometry is used to monitor naturally deposited contamination films on HV electrical power insulators that are used in overhead transmission lines and substations. Good correlation is found between the conventional ESDD (equivalent salt deposit density) method of measuring contamination and an ellipsometrically determined optical thickness of that contamination. The technique relies completely on the state of polarization of light reflected from the surface of a ZnSe witness piece which is placed on or close to the power insulator. Such a technique results in the thickness and refractive index of the deposited contaminant. The severity of contamination is then known by the value of the measured film thickness. Three patches of witness pieces were placed in the Labarre substation in New Orleans, LA. Comparison between conventional ESDD and ellipsometric measurements showed good agreement     

±500 kV兴安直流线路复合绝缘子积污特性

受静电吸尘效应等影响,直流输电线路绝缘子积污相比交流输电线路的绝缘子较严重,污闪风险较大。测量、研究实际运行的直流线路绝缘子积污特性,有利于电力系统开展外绝缘配置、污闪防治工作,保障系统安全稳定运行。通过人工上塔擦拭的方法,采集±500 kV兴安直流线路实际运行的复合绝缘子表面污秽,测量其等值盐密,研究线路绝缘子积污特性。研究结果表明：±500 kV兴安直流线路复合绝缘子表面积污较轻,等值盐密都在0.025 mg/cm2以下,表面积污受污染源影响,2个直流极积污情况基本一致。复合绝缘子污秽沿串呈现两端大中间小的U形曲线分布,63%的取样样品上表面积污重于下表面,不同插花型式中小伞裙积污最严重。直流线路复合绝缘子积污特性与交流线路存在明显差异。     

基于微波辐射理论的绝缘子污秽等值盐密/灰密检测模型

用微波辐射计测量绝缘子污秽表面亮度温度,从而可获得污秽的辐射能量特性。提出用亮度温度计算绝缘子污秽等值附盐密度(equivalent salt deposit density,ESDD)、等值附灰密度(non-soluble deposit density,NSDD)的检测模型以及盐密和灰密乘积形式的检测模型。在不同测量角度下,研究干燥(相对湿度20%)和湿润(表面形成水膜)条件下,ESDD和NSDD与天线温度的关系,同时研究天线温度与环境温度及湿度的关系,并分析湿度对模型参数的影响。结果表明:ESDD和NSDD对天线温度的影响是独立的,通过测量天线温度可以同时测定ESDD和NSDD。     

绝缘子表面积测量与精确计算方法

输变电设备的污闪严重威胁输电系统的安全运行和可靠性，对输变电设备进行污秽清扫是防治输变电设备污闪的重要手段，绝缘子表面的盐密和灰密是制定清扫周期的重要参数，而绝缘子表面积是确定绝缘子表面污秽度的重要参数。本文分析了表面积的测量原理，给出了测量方法与计算方法。计算的结果与实际结果的误差很小，具有一定的工程实践意义。     

35～1000kV线路绝缘子污闪电压值的估算

针对目前绝缘子污闪电压缺乏系统研究的现状,建立了35~1 000 kV输电线路用普通型绝缘子交流污闪电压的计算模型即展开普通型绝缘子成平面模型后分析交流污闪条件,计算出绝缘子在不同表面污层电导率条件下的临界污闪电压值;对35~1 000 kV输电线路用5种不同吨位的普通型绝缘子进行交流人工污秽试验,获其在各盐密下的50%污闪电压;通过计算值和试验值的对比,可将绝缘子表面污层电导率转化为盐密,从而算出各普通型绝缘子在不同盐密下的交流污闪电压值。试验验证计算结果误差小,说明该模型能够有效估算代表普通型绝缘子的50%污闪电压情况。该研究结果可供各电压等级输电线路外绝缘选择参改。     

污秽绝缘子泄漏电流与环境温、湿度相关分析

由于污秽绝缘子泄漏电流受环境温、湿度影响较大,泄漏电流与环境温、湿度关系研究具有重要的现实意义,为此基于多因子环境试验箱内单片XP-70绝缘子的人工污秽试验,运用泄漏电流测量系统和环境温、湿度采集系统记录了不同等值盐密(equivalent salt deposit density,ESDD)、灰密(non-soluble deposit density,NSDD)、环境温度θ和相对湿度RH下的电流、电压波形,通过分析泄漏电流幅值随污秽度和环境温湿度的变化规律,建立了一种基于泄漏电流、污秽状况及环境温、湿度的数学模型。利用非线性回归分析方法,拟合出盐密、灰密、温度、相对湿度与泄漏电流幅值之间的关系,此表达式为Im=0.084ρ0ES.0D5D4(e0.008RH+15.170e-0.069r-0.076/ρNSDD)e0.026θ。研究成果表明:随着盐密、灰密、温度和相对湿度的增加,泄漏电流也逐渐增加,所得表达式能更为精确地表达出绝缘子泄漏电流和环境温湿度及污秽度的定量关系。此研究结果可为评估瓷绝缘子的污秽状态提供方法和思路。     

我国北方内陆地区线路与变电站用绝缘子的直、交流自然积污试验结果的比较

文章总结了我国北方内陆地区三个直流自然积污试验站的试验结果,分析了盘形绝缘子和支柱绝缘子的直流自然积污特性及其自清洗性能.指出内陆地区秋末至第二年春季为绝缘子表面污秽迅速增长期,夏季的暴雨可有效地清洗绝缘子.经分析自然积污试验结果知:轻污区盘形绝缘子直、交流积污比为2,支柱绝缘子的为3;常年植被覆盖地区绝缘子的直、交流积污比偏小.指出设计直流外绝缘时需考虑绝缘子伞裙上、下表面污秽的不均匀分布、灰密与盐密的比值、可溶盐的成分以及污秽物的粒度等因素的影响.