考虑污秽折算系数的自然积污绝缘子污闪特性研究方法

摘要

本发明公开了一种考虑污秽折算系数的自然积污绝缘子污闪特性研究方法。通常采用的方法是，对于同一基铁塔上取到的带电绝缘子串，选取部分绝缘子进行污秽度测试，其余绝缘子进行污闪电压试验，在此基础上进行数据分析，这种方法存在一定的局限性。本发明的特征在于，将取自同一基铁塔的自然积污绝缘子分成两部分，一部分用于表面等值盐密和灰密测试分析，另一部分用于污闪试验；考虑到污闪过程中绝缘子表面部分污秽的流失，对污闪试验后绝缘子的污秽度测试数据进行修正，在此基础上，对污闪电压、等值盐密、整片灰密、上下表面等值盐密比数据进行回归分析。本发明能够更为有效的得到自然积污绝缘子串污闪电压与绝缘子表面污秽度之间的函数关系。

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘子污闪特性的研究方法，具体地说是一种考虑污秽折算系数的自然积 污绝缘子污闪特性研究方法。

背景技术

正确评估自然积污绝缘子的外绝缘状态，找到自然积污绝缘子污闪电压与表面污秽度 等值盐密、灰密及污秽分布不均匀度之间的量化关系，对于实现绝缘子污闪的预测、预防 具有重要意义。

然而，在目前电力系统状态检修体制下，输电线路停电机会极少，带电运行绝缘子的 取样十分困难。在同一基铁塔上，通常只能取到2~3串带电的自然积污绝缘子串。如何充 分利用数量有限的自然积污绝缘子，选取合理的试验研究方法，对其污闪特性进行评估是 值得研究的问题。

目前，通常采用的方法是，对于同一基铁塔上取到的带电绝缘子串，选取部分绝缘子 （m片）进行污秽度测试，其余绝缘子（n片）进行污闪电压试验，在此基础上进行数据 分析。然而，这种方法存在一定的局限性。由于绝缘子悬挂位置的差异等原因，各片绝缘 子的积污状况存在一定差异。若利用m片绝缘子的污秽数据对其余n片绝缘子的污闪电压 数据进行分析并不是十分合理；此外，若对n片绝缘子先进行污闪试验再测试污秽度，由 于污闪试验中在雾的作用下部分表面污秽会流失，此污秽度测量需要校正才能反映绝缘子 污闪前的积污状态。

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，提供一种考虑污秽折算 系数的自然积污绝缘子污闪特性研究方法，通过对“先污闪试验后测污秽度”的绝缘子进行 污秽度校正，得到更为准确的自然积污绝缘子污闪电压的校正公式。

为此，本发明采用的技术方案如下：考虑污秽折算系数的自然积污绝缘子污闪特性研 究方法，其特征在于，将取自同一基铁塔的自然积污绝缘子分成两部分，一部分用于表面 等值盐密和灰密测试分析，另一部分用于污闪试验；考虑到污闪过程中绝缘子表面部分污 秽的流失，对污闪试验后绝缘子的污秽度测试数据进行修正，在此基础上，对污闪电压、 等值盐密、整片灰密、上下表面等值盐密比数据进行回归分析，得到自然积污绝缘子表面 污秽度对污闪电压及泄漏电流最大值的影响规律。

本发明以同一基铁塔取样的m+n片绝缘子为研究对象，所述研究方法的具体步骤如 下：

(a)测试m片绝缘子的污秽度，得到各片绝缘子的上表面等值盐密S_1i上、上表面灰密 G_1i上、下表面等值盐密S_1i下、下表面灰密G_1i下，其中i=1,2,……,m；

(b)计算m片绝缘子的整片等值盐密S_1i、整片灰密G_1i、上下表面等值盐密比K_S1i、上 下表面灰密比K_G1i；

(c)对n片绝缘子分别进行污闪试验，得到各片绝缘子的污闪电压U_fj，其中j=1,2,……, n；

(d)污闪试验后，测试n片绝缘子的污秽度（部分污秽已流失），得到n片绝缘子的上 表面等值盐密S_2j上、上表面灰密G_2j上、下表面等值盐密S_2j下、下表面灰密G_2j下；

(e)计算n片绝缘子的整片等值盐密S_2j、整片灰密G_2j、上下表面等值盐密比K_S2j、上 下表面灰密比K_G2j；

(f)考虑污闪过程中绝缘子表面部分污秽的流失，计算等值盐密折算系数α_S、灰密折算 系数α_G、上下表面等值盐密比折算系数α_KS和上下表面灰密比折算系数α_KG：

${\alpha }_S=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{S}_{1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{S}_{2j}},$${\alpha }_G=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{G}_{1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{G}_{2j}},$${\alpha }_{\mathrm{KS}}=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{K}_{S1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{K}_{S2j}},$${\alpha }_{\mathrm{KG}}=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{K}_{G1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{K}_{G2j}};$

(g)估算污闪试验前n片绝缘子的整片等值盐密S′_2j、整片灰密G′_2j、上下表面等值盐密 比K′_S2j、上下表面灰密比K′_G2j：

S′_2j＝α_SS_2j，G′_2j＝α_GG_2j，K′_S2j＝α_KSK_S2j，K′_G2j＝α_KGK_G2j；

(h)对于n片绝缘子的污闪电压U_fj、等值盐密S′_2j、整片灰密G′_2j、上下表面等值盐密比 K′_S2j，进行回归分析，得到自然积污绝缘子的污闪电压与表面等值盐密、灰密及积污不均 匀度之间的量化关系。

本发明为一种能够有效评估自然积污绝缘子污闪特性的研究方法，与传统方法相比， 能够更为有效的得到自然积污绝缘子串污闪电压与绝缘子表面污秽度之间的函数关系。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的原理示意图。

具体实施方式

取某110kV铁塔上的带电自然积污绝缘子串2串（每串8片绝缘子），其中，#1串的 8片绝缘子仅用于测试污秽度，#2串的8片绝缘子用于“先污闪试验后测污秽度”。

下面运用考虑污秽折算系数的方法对自然积污绝缘子污闪特性进行研究，具体步骤如 下：

(a)测试#1串8片绝缘子的污秽度，得到各片绝缘子的上表面等值盐密S_1i上、上表面灰 密G_1i上、下表面等值盐密S_1i下、下表面灰密G_1i下，其中i＝1,2,……,8，结果如表1所示。

表1#1串绝缘子的上表面污秽度测试结果

(b)计算#1串8片绝缘子的整片等值盐密S_1i、整片灰密G_1i、上下表面等值盐密比K_S1i、 上下表面灰密比K_G1i，结果如表2所示。

表2#1串绝缘子的整片污秽度测试结果及上下表面积污比

(c)对#2串8片绝缘子分别进行污闪试验，得到各片绝缘子的污闪电压U_fj、，其中j=1, 2,……,8，结果如表3所示。

表3#2串8片绝缘子污闪电压试验数据

(d)污闪试验后，测试#2串8片绝缘子的污秽度（部分污秽已流失），得到8片绝缘子 的上表面等值盐密S_2j上、上表面灰密G_2j上、下表面等值盐密S_2j下、下表面灰密G_2j下，结果 如表4所示。

表4#2串绝缘子的上表面污秽度测试结果

(e)计算污闪试验后，#2串8片绝缘子的整片等值盐密S_2j、整片灰密G_2j、上下表面等 值盐密比K_S2j、上下表面灰密比K_G2j，结果如表5所示。

表5#2串绝缘子的整片污秽度测试结果及上下表面积污比（污闪试验后）

(f)考虑污闪过程中绝缘子表面部分污秽的流失，计算等值盐密折算系数α_S、灰密折算 系数α_G、上下表面等值盐密比折算系数α_KS和上下表面灰密比折算系数α_KG：

${\alpha }_S=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{S}_{1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{S}_{2j}}=1.0826,$

${\alpha }_G=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{G}_{1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{G}_{2j}}=1.0889,$

${\alpha }_{\mathrm{KS}}=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{K}_{S1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{K}_{S2j}}=0.8811,$

${\alpha }_{\mathrm{KG}}=\frac{\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{K}_{G1i}}{\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{K}_{G2j}}=0.8032.$

(g)估算污闪试验前#2串8片绝缘子的整片等值盐密S′_2j、整片灰密G′_2j、上下表面等值 盐密比K′_S2j、上下表面灰密比K′_G2j，结果如表6所示。

S′_2j＝α_SS_2j，G′_2j＝α_GG_2j，K′_S2j＝α_KSK_S2j，K′_G2j＝α_KGK_G2j

表6#2串绝缘子的整片污秽度测试结果及上下表面积污比（污闪试验前）

(h)对于#2串8片绝缘子的污闪电压U_fj、等值盐密S′_2j、整片灰密G′_2j、上下表面等值盐 密比K′_S2j，进行回归分析，得到自然积污绝缘子的污闪电压与表面等值盐密、灰密及积污 不均匀度之间的量化关系：

U_f＝7.9523(1-0.0959lnK)·(ESDD)^-0.3484·(NSDD)^-0.1429。