一种高压输电设施积污特性测试装置及方法，装置包括：积污特性测试实验箱(1)、环境模拟模块、输电模拟模块、监测模块和连接管路(14)；环境模拟模块通过连接管路(14)与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于模拟实际大气环境；输电模拟模块设置在积污特性测试实验箱(1)内部，用于模拟输电线路实际运行；监测模块与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于监测环境参数和电气参数。系统内的气溶胶浓度、温湿度、气体流速和气流方向等参数可以调整；通过增加气溶胶发生器的颗粒浓度是大气环境质量中气溶胶浓度的倍数，加速输电设施积污，实现快速测试高压输电设施积污特性。
【技术实现步骤摘要】
一种高压输电设施积污特性测试方法与装置
本专利技术属于高压输变电和电力系统
，涉及一种高压输电设施积污特性测试方法与装置。
技术介绍
直流输电已成为我国坚强智能电网和特高压交直流电网建设的重要部分，是极其重要的能源传输动脉。然而，由于直流输电存在极性固定的静电效应，致使极导线、绝缘子和直流设备表面积污比交流输电的情况严重。输电极导线表面持续积污，引发极导线表面粗糙度增加，起晕场强越来越低，所以电晕放电越来越强烈。电晕放电增强，空间电荷增加，空间合成场强增加，这两个因素导致空中悬浮颗粒物的荷电量增加，驱动颗粒物沉集积污的静电力与粒子荷电量和电场强度成正比，因而驱动颗粒物静电沉集的静电力增加，促使积污增强。电晕放电和积污互相促进，恶性循环，导致电晕放电和积污随着运行年限增加不断加重。电晕放电不断恶化，势必导致电晕损耗不断增加，同时，离子流密度、合成场强、噪声、无线电干扰这些与电晕放电密切相关的电磁环境指标不断劣化。直流积污还带来其他两方面危害：一是绝缘子积污加重使直流输电的污闪更难控制，严重威胁直流输电系统安全运行；二是积污引发局部放电，造成瓷套、直流滤波器和套管等设备的部件因局部放电而击穿损坏。采取增加绝缘子串长度，反复清洗设备表面污秽、涂刷防污闪涂料等措施，增加了外绝缘控制的建设成本和运维成本。为此，对高压直流输电设施积污特性进行考核评估是非常必要的。在外绝缘控制领域，采取灰密、盐密检测分析来考核积污特性，为外绝缘污闪控制和局部放电控制提供了依据。这种方法反映设备表面积污的实际情况，但无法直接考核设备表面积污量，难以考核积污速度。并且，自然积污周期长，评估期间环境变化因素太多和不可控，难以辨识积污的诱发因素，不能选择性地评估运行因素的影响。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种高压输电设施积污特性测试方法与装置，用于模拟实际大气环境，参数可调，实验设计性强，快速考核，评估周期短。本专利技术采用如下的技术方案。一种高压输电设施积污特性测试装置，包括：积污特性测试实验箱、环境模拟模块、输电模拟模块、监测模块和连接管路；环境模拟模块通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于模拟实际大气环境；输电模拟模块设置在积污特性测试实验箱内部，用于模拟输电线路实际运行；监测模块与积污特性测试实验箱相连接，用于监测实验参数。优选地，环境模拟模块包括：气溶胶发生器；气溶胶发生器通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于调控积污特性测试实验箱内部的气溶胶浓度。优选地，环境模拟模块包括：温湿度控制器；温湿度控制器通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于调控积污特性测试实验箱内部的空气温湿度。优选地，环境模拟模块包括：风机；风机通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于调控积污特性测试实验箱内部的气流。优选地，输电模拟模块包括：极导线、接地极板、绝缘支架和供电电源；极导线使用绝缘支架固定，并通过导线与供电电源的输出端相连接。优选地，极导线分为三段，分别为两侧的屏蔽线区域和中间采样区域，且三个区域的长度均不小于极导线与接地极板之间的间距。优选地，监测模块包括：环境参数监测系统和电气参数监测系统。优选地，高压输电设施积污特性测试装置还包括：放置在极导线的中间采样区域的采样试片，用于测试评估地面电力设施表面材料的积污特性影响因素。优选地，高压输电设施积污特性测试装置还包括：放置在在接地极板上的采样试片，用于测试评估极导线端点和中间采样区域的地面电力设施的积污特性影响因素。本专利技术还提供了一种使用所述高压输电设施积污特性测试装置的高压输电设施积污特性测试方法，包括以下步骤：步骤1，根据待实验的电力设施的测试项目，放置采样试片；步骤2，设置环境模拟参数，开启环境模拟模块，开启监控模块，直至积污特性测试实验箱内达到环境模拟参数；步骤3，设定输电模拟参数和运行时间，开启输电模拟模块，达到运行时间后，进入步骤4；步骤4，测量采样试片积污量，获得输电电力设施积污特性。优选地，步骤1包括：若测试评估地面电力设施表面材料的积污特性影响因素，将采样试片放置在极导线的中间采样区域；若测试评估极导线端点和中间采样区域的地面电力设施的积污特性影响因素，将采样试片放置在接地极板上。优选地，步骤2包括：根据实验要模拟的实际大气环境，设置气溶胶发生器，温湿度调整器和风机的运行参数，使用参数监测系统监测积污特性测试实验箱内的气溶胶浓度和温湿度，达到气溶胶浓度和温湿度稳定。优选地，步骤2包括：调控气溶胶发生器的发尘量是大气环境气溶胶浓度的2-100倍范围。优选地，步骤3包括：开启供电电源向极导线供电，通过电参数测试系统测量极导线放电产生的合成场强和离子流密度，以及电晕电流，供电电源稳定供电设定时间。优选地，步骤4包括：通过计算单位面积的积污量分析高压输电设施的积污特性。本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，模拟实际大气环境，参数可调，实验设计性强，快速考核，评估周期短。具体包括：将高压输电设施的实验样品，放入有极导线与接地极板的积污加速考核装置内，考核实验样品的积污特性及其影响因素，并且积污加速考核实验装置系统内的气溶胶浓度、温湿度、气体流速和气流方向等参数可以调整；通过增加气溶胶发生器的颗粒浓度是大气环境质量中气溶胶浓度的倍数，加速输电设施积污，实现快速考核高压直流输电设施积污特性。附图说明图1为一种高压输电设施积污特性测试装置的原理图；图2为一种高压输电设施积污特性测试方法的流程图。图中：1-积污特性测试实验箱；2-极导线；3-接地极板；4-绝缘支架；5-屏蔽线区域；6-中间采样区域；7-采样试片；8-气溶胶发生器；9-温湿度控制器；10-供电电源；11-风机；12-环境参数监测系统；13-电气参数监测系统；14-连接管路。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。如图1所示，本专利技术提供了一种高压输电设施积污特性测试装置，包括：积污特性测试实验箱1、环境模拟模块、输电模拟模块、监测模块和连接管路14。环境模拟模块通过连接管路14与积污特性测试实验箱1相连接，用于模拟实际大气环境；输电模拟模块设置在积污特性测试实验箱1内部，用于模拟输电线路实际运行；监测模块与积污特性测试实验箱1相连接，用于监测实验参数。可以理解的是，所属领域技术人员可以根据实验要模拟的实际运行情况，任意制造积污特性测试实验箱1的尺寸规格，一个优选但非限制性的实施方式为，积污特性测试实验箱1的尺寸为长3000mm、宽1500mm、高1500mm的箱体，是用厚度10mm有机玻璃加工而成。环境模拟模块包括：气溶胶发生器8、温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压输电设施积污特性测试装置，包括：积污特性测试实验箱(1)、环境模拟模块、输电模拟模块、监测模块和连接管路(14)；其特征在于，/n环境模拟模块通过连接管路(14)与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于模拟实际大气环境；/n输电模拟模块设置在积污特性测试实验箱(1)内部，用于模拟输电线路实际运行；/n监测模块与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于监测实验参数。/n
【技术特征摘要】
1.一种高压输电设施积污特性测试装置，包括：积污特性测试实验箱(1)、环境模拟模块、输电模拟模块、监测模块和连接管路(14)；其特征在于，
环境模拟模块通过连接管路(14)与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于模拟实际大气环境；
输电模拟模块设置在积污特性测试实验箱(1)内部，用于模拟输电线路实际运行；
监测模块与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于监测实验参数。
2.根据权利要求1所述高压输电设施积污特性测试装置，其特征在于：
环境模拟模块包括：气溶胶发生器(8)；气溶胶发生器(8)通过连接管路(14)与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于调控积污特性测试实验箱(1)内部的气溶胶浓度。
3.根据权利要求1所述高压输电设施积污特性测试装置，其特征在于：
环境模拟模块包括：温湿度控制器(9)；温湿度控制器(9)通过连接管路(14)与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于调控积污特性测试实验箱(1)内部的空气温湿度。
4.根据权利要求1所述高压输电设施积污特性测试装置，其特征在于：
环境模拟模块包括：风机(11)；风机(11)通过连接管路(14)与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于调控积污特性测试实验箱(1)内部的气流。
5.根据权利要求1至4中任一项所述高压输电设施积污特性测试装置，其特征在于：
输电模拟模块包括：极导线(2)、接地极板(3)、绝缘支架(4)和供电电源(10)；极导线(2)使用绝缘支架(4)固定，并通过导线与供电电源(10)的输出端相连接。
6.根据权利要求5所述高压输电设施积污特性测试装置，其特征在于：
极导线(2)分为三段，分别为两侧的屏蔽线区域(5)和中间采样区域(6)，且三个区域的长度均不小于极导线(2)与接地极板(3)之间的间距。
7.根据权利要求1至6中任一项所述高压输电设施积污特性测试装置，其特征在于：
监测模块包括：环境参数监测系统(12)和电气参数监测系统(13)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述高压输电设施积污特性测试装置，其特征在于：
高压输电设施积污特性测试装置还包括：放置在极导线(2)的中间采样区域(6)的采样试片(7)，用于测试评估地面电力设施表面材料的积污特性影响因素。
【专利技术属性】
技术研发人员：姜雨泽，姜迪文，李其莹，李新梅，李乐丰，李杰，臧玉魏，马新刚，李守正，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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