一种高压输电线路外绝缘自然积污测试方法技术

本发明专利技术公开了一种高压输电线路外绝缘自然积污测试方法，该方法先在Ｇｏｏｇｌｅ?Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台上，对污秽测试区域进行网格划分，将整个区域划分成若干个１ｋｍ～５ｋｍ的网格；然后将污秽测试区域内的输电线路杆塔坐标导入Ｇｏｏｇｌｅ?Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台；将污秽测试区域内的现有污秽等级分布图、地形、地貌分布图导入Ｇｏｏｇｌｅ?Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台，再确定多边形综合属性区域，进而确定高压输电线路自然积污试验点，计算得到全表面等值盐密和全表面等值灰密。本发明专利技术提出了高压输电线路外绝缘自然积污试验点的选取方法，具有成本低，操作简单易行，易于接受和掌握的优点，便于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及外绝缘自然积污测试方法，特别涉及IlOkV及以上电压等级的高压输 电线路外绝缘自然积污测试方法。
技术介绍
防污工作通常是以污秽度测试和污闪机理为基础。通过污秽度测试确定污区等 级，指导外绝缘设计和运行维护等工作；通过污闪机理研究，制定新的防污措施，提高防污 能力。近年来，随着外绝缘设计水平和运行维护水平不断提高，复合绝缘子和持久性防污涂 料(PRTV)的广泛采用，我国输电线路的污闪事故得到有效遏制。但是大规模区域性污闪 事故仍然时有发生，特别是IlOkV及以下电压等级的线路污闪还比较严重。污闪事故数在 电网事故总数中已占第二位，仅次于雷害事故，但污闪事故造成的损失却是雷害事故的10 倍，可见污闪研究极其重要，需要更深入地开展工作。国内外学者分别从污秽的来源与扩散、污闪的机理及其影响因素、污秽度测试等 方面进行了研究；研究发现因污秽成分差异，使用等值盐密(ESDD)评估外绝缘污秽度存 在一定不足，人工污秽的污闪电压比自然污秽偏低等现象。换言之，因污秽成分差异，使用 ESDD评估的污秽度与实际污秽度之间存在的巨大差异，致使外绝缘设计和日常运行维护的 实际效果不理想，甚至造成大量人力物力浪费；对污闪机理的研究也受到人工污秽成分单 一的影响，未能研究自然污秽中各种成分的不同污闪特征和机理，对污闪机理的研究不足， 致使现有的防污产品不能满足实际运行的需求。综上所述，因对污秽成分研究的不足，致使污秽度评估和污闪机理研究存在缺陷， 现有防污措施不能满足实际运行的需求。目前，国内外学者认识到污秽成分相关研究在防 污工作中的重要地位，并已将等值灰密(NSDD)作为了评估污区等级的定量参数。因此，若 要从根本上改变目前的防污形势，就需要加强自然污秽成分的相关研究，而以上研究都需 要从建立自然积污试验点，进行长期自然积污试验，获取自然污秽并进行有效的测试。目前，自然积污的测试通常在变电站、换流站、专用自然积污站，污闪事故杆塔，进 行自然积污试验并测量。通常变电站和换流站在建站选址时，考虑外绝缘的防污需求，确定 在远离污染源的轻污秽区，如农田，居民区等。因变电站和换流站属于轻污秽区，而且污秽 成分单一，不能有效反映高压输电线路穿越地区的复杂污秽度和污秽成分。虽然专用自然 积污站、污闪事故杆塔可以在一定程度上反映，高压输电线路穿越部分地区的污秽度和污 秽成分，但是输电线路繁多，穿越地区的污秽度和成分十分复杂，而专用自然积污站、污闪 事故杆塔数量十分有限，不能全面反映高压输电线路穿越地区的污秽情况。因此，需要一种 新的高压输电线路外绝缘自然积污测试方法改变以上现状。
技术实现思路
针对现有自然积污测试方法的不足，本专利技术旨在提出一种新的高压输电线路外绝 缘自然积污测试方法，高效地实现高压输电线路外绝缘自然积污的测试。本专利技术目的通过采用以下技术方案实现，包括如下步骤(1)在Google Earth可视化地理信息平台上，对污秽测试区域进行网格划分，将 整个区域划分成若干个Ikm 5km的网格；(2)将污秽测试区域内的现有IlOkV 500kV的输电线路杆塔坐标导入Google Earth可视化地理信息平台，对输电线路杆塔分布进行可视化显示；(3)将污秽测试区域内的现有污秽等级分布图导入Google Earth可视化地理信 息平台，形成网格的污秽等级属性，污秽等级属性分为I级污秽、II污秽、III级污秽和IV 级污秽4种属性；将污秽测试区域内的现有地形分布图导入Google Earth可视化地理信 息平台，形成网格的地形属性，地形属性分为山地、高原、平原、丘陵和盆地；将污秽测试区 域内的现有地貌分布图导入Google Earth可视化地理信息平台，形成网格的地貌属性， 所述地貌属性分为公路区、农田区、工业区、居民区和近水区；将污秽测试区域内的现有 IlOkV 500kV的输电线路杆塔中发生过污闪事故的坐标导入Google Earth可视化地理信 息平台，形成网格的污闪事故属性，对污闪事故分布进行可视化显示；(4)标记具有污闪事故属性的网格；(5)在步骤(3)所得的Google Earth可视化地理信息平台上，对于具有近水区 和公路区两种地貌属性的网格，从两区域最左上角的网格开始，沿相应属性区域的走向纵 向延伸，每10km-15km划分一个相应属性的独立地貌属性区域，并将该区域所有网格的 地貌属性设置为相应属性；对于农田区、工业区、居民区三种地貌属性的网格，使用一个 10km-15km的选择方框，从污秽测试区域的最左上角开始先向右移动，每次移动一个网格； 移动到最右端后，向下移动一个网格再从左向右移动；对于具有不同地形属性的网格，使用 一个15km-20km的选择方框，从污秽测试区域的最左上角开始先向右移动，每次移动一个 网格；移动到最右端后，向下移动一个网格再从左向右移动；对于具有不同污秽属性的网 格，使用一个20km-30km的选择方框，从污秽测试区域的最左上角开始先向右移动，每次移 动一个网格；移动到最右端后，向下移动一个网格再从左向右移动；某一种属性的网格数 量达到选择方框覆盖区域网格总数量的70% -80%及以上，那么将该选择方框覆盖区域划 分为相应属性区域，如每一种属性的网格数量都不能达到选择方框覆盖区域网格总数量的 70% _80%，将该区域所有网格的属性设置为无属性区域；(6)如果发生过污闪事故，随机选取具有污闪事故属性网格内的三基杆塔作为高 压输电线路自然积污试验点；然后，根据步骤(5)绘制的地貌属性、地形属性、污秽等级属 性的多边形综合属性区域，连接有综合属性区域的对角线并连接无综合属性区域的对角 线，以对角线交点为综合属性区域的中心点，随机选取中心点所在网格内的三基杆塔作为 高压输电线路自然积污试验点；如果中心点所在网格内没有杆塔，或者不足三基杆塔，那么 选择以中心点为圆心半径为5km的圆形范围内最近的杆塔补足缺失杆塔，作为高压输电线 路自然积污试验点；如果圆心所在网格，以及方圆IOkm范围内均无杆塔，则需要建立自然 积污试验点进行自然积污试验；(7)人工在杆塔上使用取样布分别擦拭试验绝缘子上、下表面的污秽并封装，然 后将封装后的污秽试样送至实验室检测，按照GB/T 4585-2004/IEC 60507 :1991分别测量 自然积污试验点杆塔绝缘子上表面和下表面的等值盐密，分别计为ESDDJ^ ESDDt ；按照IEC60815-1分别测量自然积污试验点杆塔绝缘子上表面和下表面的等值灰密，分别计为 NSDD上和NSDDt ；自然积污试验点杆塔绝缘子的全表面等值盐密ESDD4和全表面等值灰密 NSDD全按照以下公式计算。ESDD4= (ESDD上 XS上+ESDD下 XS下)/(S上+S下)NSDD4= (NSDD上 XS上+NSDD下 XS下)/(S上+S下)NSDD全、ESDD上、NSDD上、ESDD下或者NSDD下的单位mg/cm2 ；S上为绝缘子上表面的表 面积；ST为绝缘子下表面的表面积，单位cm2。为进一步实现本专利技术目的，所述步骤(2)对输电线路杆塔分布进行可视化显示是 指分别使用黑色杆塔图标表示1 IOkV杆塔，蓝色杆塔图标表示220kV杆塔，红色杆塔图标表 示500kV杆塔。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压输电线路外绝缘自然积污测试方法，其特征在于包括如下步骤：（１）在Ｇｏｏｇｌｅ　Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台上，对污秽测试区域进行网格划分，将整个区域划分成若干个１ｋｍ～５ｋｍ的网格；（２）将污秽测试区域内的现有１１０ｋＶ～５００ｋＶ的输电线路杆塔坐标导入Ｇｏｏｇｌｅ　Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台，对输电线路杆塔分布进行可视化显示；（３）将污秽测试区域内的现有污秽等级分布图导入Ｇｏｏｇｌｅ　Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台，形成网格的污秽等级属性，污秽等级属性分为Ⅰ级污秽、点；如果中心点所在网格内没有杆塔，或者不足三基杆塔，那么选择以中心点为圆心半径为５ｋｍ的圆形范围内最近的杆塔补足缺失杆塔，作为高压输电线路自然积污试验点；如果圆心所在网格，以及方圆１０ｋｍ范围内均无杆塔，则需要建立自然积污试验点进行自然积污试验；（７）人工在杆塔上使用取样布分别擦拭试验绝缘子上、下表面的污秽并封装，然后将封装后的污秽试样送至实验室检测，按照ＧＢ／Ｔ　４５８５－２００４／ＩＥＣ　６０５０７：１９９１分别测量自然积污试验点杆塔绝缘子上表面和下表面的等值盐密，分别计为ＥＳＤＤ↓［上］和ＥＳＤＤ↓［下］；按照ＩＥＣ６０８１５－１分别测量自然积污试验点杆塔绝缘子上表面和下表面的等值灰密，分别计为ＮＳＤＤ↓［上］和ＮＳＤＤ↓［下］；自然积污试验点杆塔绝缘子的全表面等值盐密ＥＳＤＤ↓［全］和全表面等值灰密ＮＳＤＤ↓［全］按照以下公式计算。ＥＳＤＤ↓［全］＝（ＥＳＤＤ↓［上］×Ｓ↓［上］＋ＥＳＤＤ↓［下］×Ｓ↓［下］）／（Ｓ↓［上］＋Ｓ↓［下］）ＮＳＤＤ↓［全］＝（ＮＳＤＤ↓［上］×Ｓ↓［上］＋ＮＳＤＤ↓［下］×Ｓ↓［下］）／（Ｓ↓［上］＋Ｓ↓［下］）ＮＳＤＤ↓［全］、ＥＳＤＤ↓［上］、ＮＳＤＤ↓［上］、ＥＳＤＤ↓［下］或者ＮＳＤＤ↓［下］的单位ｍｇ／ｃｍ↑［２］；Ｓ↓［上］为绝缘子上表面的表面积；Ｓ↓［下］为绝缘子下表面的表面积，单位ｃｍ↑［２］。Ⅱ污秽、Ⅲ级污秽和Ⅳ级污秽４种属性；将污秽测试区域内的现有地形分布图导入Ｇｏｏｇｌｅ　Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台，形成网格的地形属性，地形属性分为山地、高原、平原、丘陵和盆地；将污秽测试区域内的现有地貌分布图导入Ｇｏｏｇｌｅ　Ｅａｒｔｈ可视化地理信息平台，形成网格的地貌属性，所述地貌属性分为公路区、农田区、工业区、居民区和近水区；将污秽测试区域内的现有１１０ｋＶ～５００ｋＶ的输电线路杆塔中发生...

【技术特征摘要】
一种高压输电线路外绝缘自然积污测试方法，其特征在于包括如下步骤(1)在Google Earth可视化地理信息平台上，对污秽测试区域进行网格划分，将整个区域划分成若干个1km～5km的网格；(2)将污秽测试区域内的现有110kV～500kV的输电线路杆塔坐标导入Google Earth可视化地理信息平台，对输电线路杆塔分布进行可视化显示；(3)将污秽测试区域内的现有污秽等级分布图导入Google Earth可视化地理信息平台，形成网格的污秽等级属性，污秽等级属性分为I级污秽、II污秽、III级污秽和IV级污秽4种属性；将污秽测试区域内的现有地形分布图导入Google Earth可视化地理信息平台，形成网格的地形属性，地形属性分为山地、高原、平原、丘陵和盆地；将污秽测试区域内的现有地貌分布图导入Google Earth可视化地理信息平台，形成网格的地貌属性，所述地貌属性分为公路区、农田区、工业区、居民区和近水区；将污秽测试区域内的现有110kV～500kV的输电线路杆塔中发生过污闪事故的坐标导入Google Earth可视化地理信息平台，形成网格的污闪事故属性，对污闪事故分布进行可视化显示；(4)标记具有污闪事故属性的网格；(5)在步骤(3)所得的Google Earth可视化地理信息平台上，对于具有近水区和公路区两种地貌属性的网格，从两区域最左上角的网格开始，沿相应属性区域的走向纵向延伸，每10km 15km划分一个相应属性的独立地貌属性区域，并将该区域所有网格的地貌属性设置为相应属性；对于农田区、工业区、居民区三种地貌属性的网格，使用一个10km 15km的选择方框，从污秽测试区域的最左上角开始先向右移动，每次移动一个网格；移动到最右端后，向下移动一个网格再从左向右移动；对于具有不同地形属性的网格，使用一个15km 20km的选择方框，从污秽测试区域的最左上角开始先向右移动，每次移动一个网格；移动到最右端后，向下移动一个网格再从左向右移动；对于具有不同污秽属性的网格，使用一个20km 30km的选择方框，从污秽测试区域的最左上角开始先向右移动，每次移动一个网格；移动到最右端后，向下移动一个网格再从左向右移动；某一种属性的网格数量达到选择方框覆盖区域网格总数量的70％ 80％及以上，那么将该选择方框覆盖区域划分为相应属性区域，如每一种属性的网格数量都不能达到选择方框覆盖区域网格总数量的70％ 80％，将该区域所有网格...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒真，刘刚，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]