用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法技术

本发明专利技术属于输变电设备外绝缘防污闪技术领域，具体涉及用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法；采用的技术方案为：S1：若绝缘子处于湿润状态下获取绝缘子电阻值R

【技术实现步骤摘要】
用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法


[0001]本专利技术属于输变电设备外绝缘防污闪
，具体涉及用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法。

技术介绍

[0002]大气环境污染较重区域，一般是工农业用电密集区，同样也是电网密集区域，高电压外绝缘设备长期在大气环境下运行，其表面会积有一层脏污，在一定湿度条件下(空气湿度大、大雾、降雨、降雪等)，受脏污的影响，外绝缘的绝缘性能会下降，严重时会引发绝缘子闪络，从而造成电网跳闸事故的发生，这就是所谓的污闪跳闸；因此外绝缘表面积污的污秽度等级，是决定电网外绝缘配置的一项重要参考依据，即大气环境污染越重，污秽等级越高，外绝缘配置越大(绝缘子片数多或爬电距离大)。在污秽较重区域，按照电网运行相关规程规定，运行维护人员每过一段时间就要对外绝缘表面的污秽等级进行测试监测；目前最常用的污秽度等级测试方法为等值盐灰密法(具体参见GB/T 26218.1
‑
2010《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分》中附录C)：使用一定量的去离子水，将运行绝缘子(或测试用模拟串绝缘子)表面的脏污进行擦洗收集，使用电导率测试仪测其脏污溶液电导率，计算得可溶物等值盐密，再通过滤纸对溶液过滤、烘干和称重，计算得不可溶物等值灰密；等值盐灰密确定后，根据不同绝缘子类型，查找相对应污秽度等级对数图表，从而确定外绝缘表面积污的污秽度等级。现有的污秽等级测试方法，其测量流程繁琐，擦洗和过滤过程时间长，使用测试仪器种类多(电导率测试仪、烘箱、精密天平、洗涤过滤器皿)、需要不同参数换算的精确计算，对测试人员要求较高，且在实际操作过程中至少需要两个人。
[0003]外绝缘表层污秽之所以会降低外绝缘的绝缘性能，是因为表层污秽湿润后具有了一定的导电性，导致绝缘子的绝缘阻值降低；而在污秽层干燥的条件下，污秽层不具备导电性，绝缘子的绝缘性能不受污秽层的影响。在实际的检测操作过程中，由于没有一个统一的、定量的方法，使绝缘子全部表层污秽充分均匀的湿润，因此外绝缘不同污秽等级的测量不能使用绝缘电阻值来进行表征。这就是现有方法要用去离子水擦洗和收集绝缘子表面污秽的原因。如果使用一个方法，能够使绝缘子表面充分均匀的湿润，就可以用绝缘电阻来测量和计算污秽等级，极大的简化测试过程、提高检测效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术存在的不足，提供了用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法，具体包括以下步骤：
[0006]S1：若绝缘子处于湿润状态下获取绝缘子电阻值R
总
，R
总
＝(R
瓷
×
R
污
)/(R
瓷
+R
污
)，所述绝缘子的表层脏污湿润，其表面脏污的电导率极大的上升，则脏污层绝缘电阻R
污
远远小于瓷片电阻R
瓷
，确定绝缘子电阻值R
总
≈脏污层绝缘电阻R
污
。
[0007]S2：利用所述脏污层绝缘电阻R
污
、湿润脏污层截面S和脏污层长度L(绝缘子爬电距离)分析计算得到整片绝缘子表面污秽度等级取决于绝缘子表面脏污层的电阻率ρ；
[0008]所述步骤S2具体包括以下步骤：
[0009]S201：已知绝缘子表面污秽度等级与绝缘子脏污层电导率σ密切有关、绝缘子脏污层电导率σ与绝缘子表面脏污层的电阻率ρ互为倒数(此处为现有技术概不赘述)，即ρ＝1/σ(1
‑
1)；
[0010]S202：利用公式ρ＝1/σ和R＝ρL/S，得到表达式ρ＝RS/L
ꢀꢀ
(1
‑
2)
[0011]其中：R为测量脏污层绝缘电阻即R
污
、S为湿润脏污层的截面积、L为脏污层的长度；
[0012]S203：若湿润脏污层的截面积S和脏污层的长度L为定值，则绝缘子表面脏污层的电阻率ρ确定，ρ值可由测量脏污层绝缘电阻R计算得出，绝缘子表面污秽度等级取决于绝缘子表面脏污层的电阻率ρ。
[0013]S3：绝缘子爬电距离L为绝缘子设计的伞形参数，因此L为常数，提取局部绝缘子湿润脏污层的截面积S，通过分析确定当湿润污层的水膜高度h和脏污层长度L为固定值时，脏污层绝缘电阻R、湿润污层的水膜宽度w与绝缘子表面脏污层的电阻率ρ无关联性，绝缘子表面脏污层的电阻率ρ的表达式为：ρ/h＝(R
w1
×
w1)/L＝(R
w2
×
w2)/L；
[0014]所述步骤S3具体包括以下步骤：
[0015]S301：截面积S＝h
×
w结合表达式ρ＝RS/L，得到ρ＝(R
w1
×
h
×
w1)/L＝(R
w2
×
h
×
w2)/L，湿润污层的水膜高度h不变的情况下，若湿润污层的水膜宽度w变化，则测量脏污层绝缘电阻R变化，但绝缘子表面污秽度等级不随水膜宽度w变化而变化，只与绝缘子表面脏污层的电阻率ρ相关，则ρ不随水膜宽度w变化而变化，
[0016]其中：R
w1
和R
w2
分别代表在不同水膜宽度w1和w2下测量的电阻值；
[0017]S302：由上述可知，当湿润污层的水膜高度h和脏污层长度L为固定值时，测量整片绝缘子的脏污层绝缘电阻R和测量任意水膜宽w的绝缘子瓷表面污层的绝缘电阻，不影响绝缘子表面脏污层的电阻率ρ(也就是说无论是测量整片绝缘子还是测量局部的绝缘子，均不影响电阻率ρ)。
[0018]S4：根据步骤S3中的绝缘子表面脏污层的电阻率ρ确定污秽度等级。
[0019]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：
[0020]本专利技术与现有测试方法相比较，省去了使用去离子水擦洗绝缘子表面的过程，提高了检测速度；本专利技术由于减少了“盐灰密”的计算，减少了大量的计算；本专利技术新旧测量方法本质都是测量污层电导率(电阻率)，因此其测量精度不变；本专利技术是在测试方法上，避开了使绝缘子“整个表面”均匀湿润的操作技术难题，选择只均匀湿润绝缘子“部位表面”，而达到测试目的，降低了实际操作的难度。
附图说明
[0021]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0022]图1为本专利技术中绝缘子的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术绝缘子的俯视图；
[0024]图3为本专利技术绝缘子的仰视图；
[0025]图4为本专利技术绝缘子上表面的结构图；
[0026]图5为本专利技术绝缘子下表面的结构图
[0027]图6为本专利技术绝缘子铁帽底部周长的示意图；
[0028]图7为本专利技术绝缘子钢脚底部周长的示意图；
[0029]图8为本专利技术绝缘子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：若绝缘子处于湿润状态下获取绝缘子电阻值R
总
进行分析得到脏污层绝缘电阻R
污
；S2：利用所述脏污层绝缘电阻R
污
、湿润脏污层截面S和脏污层长度L分析计算得到整片绝缘子表面污秽度等级取决于绝缘子表面脏污层的电阻率ρ；S3：提取局部绝缘子湿润脏污层的截面积S，通过分析确定当湿润污层的水膜高度h和脏污层长度L为固定值时，脏污层绝缘电阻R、湿润污层的水膜宽度w与绝缘子表面脏污层的电阻率ρ无关联性，绝缘子表面脏污层的电阻率ρ的表达式为：ρ/h=（R
w1
×
w1）/L=（R
w2
×
w2）/L；S4：根据步骤S3中的绝缘子表面脏污层的电阻率ρ确定污秽度等级。2.根据权利要求1所述的用于测量绝缘电阻率表征外绝缘表面污秽度等级的方法，其特征在于，所述步骤S1中绝缘子电阻值R
总
=（R
瓷
×
R
污
）/（R
瓷
＋R
污
），所述绝缘子的表层脏污湿润电导率上升，则脏污层绝缘电阻R
污
<<瓷片电阻R
瓷
，确定绝缘子电阻值R
总
=脏污层绝缘电阻 R
污
。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣伟，晋涛，刘星廷，芦竹茂，程胤璋，王海旗，王楠，刘永鑫，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：