[发明专利]输变电设备外绝缘等值附灰密度测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于输变电设备外绝缘防污闪技术领域，具体地说涉及输变电设备外绝缘等值附灰密度测量方法及装置。

背景技术

目前我国运行线路和电站设备的污秽外绝缘设计是建立在一年一清扫的原则和污区分布图的基础上采用爬电比距法进行的。近年多次的污闪事故表明，尽管已按规定进行了调爬但仍发生污闪，以1年最大盐密为基础确定污级、按爬电比距法配置外绝缘已不可能杜绝大面积污闪的发生。新的研究结果表明，不同盐密、不同灰密的区域可能处于同一污级，相应选取相同的外绝缘配置；相同盐密不同灰密可能处于不同污级，选取的外绝缘差异很大。确定输变电设备外绝缘污秽等级应以饱和盐密及等值附灰密度(以下简称灰密)两个参数共同确定，即应同时考虑盐密和灰密；在此基础上合理配置外绝缘水平方能有效防止污闪的发生。

我国防污闪技术标准如GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》等在很大程度上参照采用了IEC60815-1：2002《污秽条件下高压绝缘子选用导则第一部分：定义、信息和一般原则》。对于灰密的测量，无论是IEC标准还是国内标准，目前提供的方法均为手工清扫后过滤测量，以上方法多年来一直为防污闪工作者采用。但由于该方法程序复杂，且在现场不可能具备条件，因此仅在研究需要时由科研院所所使用，运行单位一般均未对灰密进行测量。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种输变电设备外绝缘等值附灰密度测量方法及装置，能便捷、有效、准确地测量输变电设备外绝缘的现场等值附灰密度。

本发明的技术方案是：一种输变电设备外绝缘等值附灰密度测量方法，以灰密积累厚度影响透射光强为理论基础，其特征在于：通过比较经过污秽层的光强度的变化计算出污秽层的灰密，具体步骤如下：

1)在绝缘子上下表面设置多个检测点，每个检测点预埋两个参数、性能完全一样的光探测器，且安装位置尽量贴近，安装角度相同；

2)在干燥清洁状态下标定光探测器零点；

3)通过人工定量涂污创造污染条件，获得受污染程度与光强差值的关系，建立数学模型；

4)将预埋了探测器的绝缘子悬挂于现场积污一段时间后进行测量，即每两个为一组的光探测器以同样的方式染污，进行检测时将其中一个光探测器上的污秽清除干净，让它直接感受阳光；而另一个检测被污秽衰减了的光强，检测到的光强信号变换成频率信号后进入数据处理单元进行计算，并经数学模型进行修正，得出灰密值。

如上所述的输变电设备外绝缘等值附灰密度测量方法，其数学模型是：NSDD＝Ax³+Bx²+Cx+D，其中NSDD-灰密值，x-光强差值，当被测绝缘子是草帽型绝缘子时，式中各系数经验值为A＝-0.02，B＝0.16，C＝-0.48，D＝-0.01。

实现上述方法的输变电设备外绝缘等值附灰密度测量装置，其特征在于：由多个光探测器组1、数据采集器2及测量终端3组成，光探测器组1由同位置的两个光探测器D1和D2组成，数据采集器2由多个数据采集单元4组成，多个光探测器组1的输出至数据采集器2的输入端，数据采集器2的输出经电缆接测量终端3的输入端，一个光探测器组1的输出对应接数据采集器2内的一个数据采集单元4的输入端。

如上所述的输变电设备外绝缘等值附灰密度测量装置，其特征在于：数据采集单元4由电容C、电阻R及放大器U组成。

采用本发明的输变电设备外绝缘等值附灰密度测量方法及装置，能便捷、有效、准确地测量输变电设备外绝缘的现场等值附灰密度。结合已有的光纤型盐密在线监测装置，为准确确定输变电设备外绝缘污秽等级及指导设备实现状态检修提供了数据监测依据。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明测量电路原理框图；

图2是本发明现场测量示意图；

图3是本发明在绝缘子上、下表面的安装测量示意图。

图中，1光探测器组、2数据采集器、3测量终端、4数据采集单元、5测量用绝缘子、D1光探测器、D2光探测器。

具体实施方式

图1是本发明测量电路原理框图，图2是本发明现场测量示意图，图3是本发明在绝缘子上下表面的安装测量示意图。本发明是以灰密积累厚度影响透射光强为理论基础，通过比较经过污秽层的光强度的变化计算出污秽层的灰密。具体步骤如下：