输变电设备带电水冲洗试验用人工模拟污秽及其制备方法

摘要

本发明公开了一种输变电设备带电水冲洗试验用人工模拟污秽及其制备方法。目前的人工模拟污秽与自然条件下积污成分差别较大，不能体现试验真实情况；污秽附着力不强，当冲洗水量较大时，形成含盐水柱，成股流下，使电流容易导通，发生闪络。本发明的特征在于所述的人工模拟污秽包括基底材料、导电物质、胶黏剂和除盐水；所述的基底材料选用与待模拟的自然积污中离子组分接近的电厂飞灰；所述的导电物质选用强电解质；所述的胶黏剂选用对人工模拟污秽电导率无影响且有粘性的高分子有机物。本发明的人工模拟污秽具有一定的附着力，能够很好的模拟自然积污实际情况及试验条件，适用于输变电设备带电水冲洗试验研究。

说明书

  

技术领域

本发明涉及输变电设备试验领域，尤其是一种输变电设备带电水冲洗试验所用人工模拟污秽及其制备方法。

背景技术

随着电力系统运行电压的提高和电网的扩大，线路绝缘用的绝缘子使用也越来越多。线路绝缘子因长期暴露在空气中，易在其表面沉积污秽物，污秽物中含有电解物质，在雾、露、阴雨等潮湿气候条件下，使绝缘子的电气强度大大降低，可能使电力系统外绝缘在过电压作用下发生闪络，造成停电事故，对电力系统的正常运行造成危害，这就使得大家意识到污秽的清洗对于保证电网安全运行的重要性。目前，输变电设备的水冲洗防污工作都是在停电状态下进行的，这样就会造成系统联络的中断，不利于系统的稳定运行，并且大大降低了系统的供电可靠性和连续性。研究如何对输变电设备进行带电水冲洗，就成了当前工作的重点，这样能够大大提高电网设备可用率和运维水平。

输变电设备带电水冲洗试验就是将人工模拟污秽涂布到输变电设备上，通过一系列试验研究选出可靠的冲洗工具、冲洗介质以及冲洗方法，在保证设备能够冲洗干净的同时，也能保证冲洗人员的安全和被冲设备不发生闪络。试验之前准备工作的重要环节便是配制与自然条件接近并且有利于试验的人工模拟污秽。目前常用的方法是根据输变电设备取样所测的电导率，将导电物质和惰性物质以一定比例配制好后，用去离子水调和均匀，然后在绝缘子表面进行涂污。这种污秽配制方法得到的人工模拟污秽存在以下弊端：

1)导电物质与惰性物质成分单一，与自然条件下积污成分差别较大，不能体现试验真实情况。

2)污秽附着力不强，清洗过程中，当冲洗水量较大时，形成含盐水柱，成股流下，使电流容易导通，发生闪络。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种输变电设备带电水冲洗试验所用人工模拟污秽，以保证输变电设备带电水冲洗试验高效可靠地进行。

为此，本发明采用的技术方案如下：输变电设备带电水冲洗试验用人工模拟污秽，其特征在于，所述的人工模拟污秽包括基底材料、导电物质、胶黏剂和除盐水；

所述的基底材料选用与待模拟的自然积污中离子组分接近的电厂飞灰；

所述的导电物质选用强电解质，其加入量为基底材料重量的1-70%；

所述的胶黏剂选用对人工模拟污秽电导率无影响且有粘性的高分子有机物，其加入量为基底材料重量的0.1-10%；

所述除盐水的用量为基底材料重量的3-5倍。

强电解质较易模拟污秽电导率，胶黏剂用于模拟污秽在绝缘子上的附着力及耐冲洗程度。

进一步，所述电厂飞灰中离子组分与待模拟的自然积污中离子组分相似度达80%以上；所述人工模拟污秽与待模拟自然积污的电导率的偏差为+10%以内。

进一步，所述的导电物质为Na₂SO₄或NaCl与Na₂SO₄的混合物。NaCl和Na₂SO₄能够完全电离，根据自然积污条件来选择相应的加入量。

进一步，所述的胶黏剂为聚丙烯酰胺(PAM)、电厂用油或聚乙烯醇(PVA)。

上述人工模拟污秽的制备方法，其步骤如下：根据试验地区积污条件，并对自然积污组分进行分析，选择与自然积污中离子组分接近的电厂飞灰作为基底材料，电厂飞灰中离子组分与待模拟的自然积污中离子组分相似度达80%以上；接着加入导电物质，以模拟自然积污的电导率；然后按比例加入除盐水，最后加入胶黏剂，混合搅拌均匀即配制成人工模拟污秽。

本发明具有的有益效果如下：本发明的人工模拟污秽采用与自然积污成分接近的基底材料和导电物质等物质，污秽的组成物价廉易得，配制出来的污秽具有一定的附着力，能够很好的模拟现场实际积污情况及试验条件，保证了输变电设备带电水冲洗试验高效可靠地进行。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例1

浙江余杭地区为硫酸型酸雨区，输变电设备积污的灰密值为2.86mg/cm²，盐密值为0.45mg/cm²，其中主要盐分为SO₄^2-离子，取样测得电导率为1680μs/cm。配制人工模拟污秽：选择浙江某电厂飞灰100g作为基底材料，加入15.7gNa₂SO₄作为导电物质，以提供足够的SO₄^2-离子，然后按灰水比1:4的比例加入除盐水463mL，最后加入2%的胶黏剂PVA，混合搅拌均匀即配制成人工模拟污秽。

将此人工模拟污秽利用自动涂污装置均匀涂布在输变电设备上，表面状态及耐冲洗程度均与自然积污的输变电设备比较接近，取样测得电导率为1625μs/cm（其电导率与自然积污电导率相差3.3%），与原污秽电导率非常接近，可以取代自然积污的输变电设备进行实验室试验。

实施例2

浙江舟山地区为海洋性气候地区，输变电设备积污的灰密值为0.55mg/cm²，盐密值为0.3mg/cm²，其中主要盐分为Cl^-、SO₄^2-离子，取样测得电导率为1123μs/cm。配制人工模拟污秽：选择浙江沿海某电厂飞灰100g作为基底材料，加入30gNaCl、23gNa₂SO₄作为导电物质，以提供足够的Cl^-、SO₄^2-离子，然后按灰水比1:4的比例加入除盐水612mL，最后加入1%的胶黏剂PVA，混合搅拌均匀即配制成人工模拟污秽。

将此人工模拟污秽利用自动涂污装置均匀涂布在输变电设备上，表面状态及耐冲洗程度均与自然积污的输变电设备比较接近，取样测得电导率为1185μs/cm（其电导率与自然积污电导率相差5.5%），与原污秽电导率比较接近，可以取代自然积污的输变电设备进行实验室试验。