摘要:本文对污闪机理进行分析,设计出新型的污秽测量系统,包括微气象监测、盐密监测、灰密监测、污秽分布图等方面,并提出设备绝缘污秽测量的有效方法,力求通过合理调控爬电比距、提高盐含量检测质量等方式,使设备污秽得到精准测量,保障输变电设备的正常高效运行。
关键词:输变电设备;绝缘;污秽测量
引言:在电力生产运行中,防污闪十分重要,而污秽测量是防污闪中的重要工作。在输变电设备运行中,由于长期处于外界环境下,很容易受到恶劣天气影响出现污闪情况,影响设备的运行效率。对此,本文设计出输变电设备外绝缘污秽测量系统,采用先进的系统测量方式,解决设备污秽问题,维护其正常高效运行。
1.污闪机理
1.1雾水电导率
当输变电设备表面雾水过多时,便会影响设备外绝缘性能,对该项性能进行判断的主要指标为雾水电导率。在雾霾天气中,生态系统受到较大污染,空气中湿度增加,导致输变电设备的外绝缘湿度增加,绝缘电导率也随之提升。在此情况下,设备绝缘性受到较大影响而降低,导致绝缘表面的污秽度增加。
1.2绝缘子沿面放电
由于输变电设备长期处于室外,绝缘面自然形成污秽层,在天气干燥情况下,设备运行阻值增加,使设备外绝缘性能受到损害。在恶劣天气下,空气湿度相对较高,绝缘电导率也随之提升,当空气湿度达到某一数值时,绝缘性能将明显降低,导致输变电设备出现漏电、放电轻情况,严重影响电网运行安全。
1.3雾霾影响
在雾霾天气中,由于受到雾霾颗粒、雾霾重力等因素影响,使输变电设备的绝缘表面污秽度增加,远超正常天气下设备污秽度,加上雾水电导率影响,例如,绝缘子污秽受到沉积影响,使电导率数值提升,空气中含有大量盐离子,增加设备绝缘面的含盐度,从而引发设备漏电、放电等情况[1]。
2.输变电设备外绝缘污秽测量系统设计
2.1主体架构
该系统具有污秽采集、检测、后台管理等功能,由污秽监测前端、监控中心、通信网络、客户端等构成,将终端设备安装在铁塔横担上方,与某相绝缘子串靠拢,调试后可投入使用,对污秽数据进行自动监测和传输,监测内容包括风速、风压、温度、湿度等方面,以GSM短信的方式将监测数据传递给中心系统。
2.2模块设计
2.2.1微气象监测
将监测仪器安装在杆塔上,包括数据采集、验证、存储、分析等功能,数据采集功能为:采用自动收集或者受控采集等方式,对微气象采集单元的温度、湿度、风向、大气压力等信息进行采集;在数据验证方面,对采集到的数据进行验证,可通过通信协议、数据有效值等方式进行验证,例如温度不可大于55℃等;在数据存储方面,系统对微气象数据根据不同监测点和采集时间进行分类;在数据分析方面,将微气象采集信息进行汇总,绘制图形对分析结果进行展示;
2.2.2盐密监测
(1)盐密数据验证。对数据包大小进行验证时,在传输过程中数据很可能出现丢包等情况,在数据验证时首先要对数据包的大小进行严重,例如,数据包最小值为68bit时,如若数据包实际大小不超过该数值,则该数据包为异常数据包;前端设备应严格按照通信协议对盐密数据包信息进行采集,并打包传输到后台,以特定方式进行解包,如若解包数据格式与数据规则不相符合,则说明数据包异常;对数据包中的采集时间、终端编号、盐密值等信息进行验证,如若真实时间为2018/2/2 18:06:55,但接受到的数据包采集时间为1995/11/12 00:52:06,这样的时间明显不合理,说明数据包异常。
(2)盐密分析。利用该系统进行盐密分析时,可通过图形化方式展示分析结果,数据分析最终结果应包含以下内容:盐密采集时间、温度、盐密等,通过列数据表的形式,将最高温度、最低温度、电池电压、盐密性等进行展示,通过曲线图的形式对盐密变化情况进行直观显示,将盐密值设置为纵坐标,以时间轴为横坐标,从图表中可对盐密的历史变化进行展示,并在此基础上对未来的变化趋势进行预测[2]。
(3)流程设计。盐密监测的主要流程如下图1所示。
图1 盐密监测流程
2.2.3灰密监测
在功能设计方面,灰密监测数据包括温度、采集时间、湿度、灰密值等,通过绘制曲线图的方式,将温度、湿度和灰密度进行展示,将三条曲线并列展示,直观形象的了解到某一日期的三项指标情况,为输变电设备污秽情况判断提供参考依据;通过绘制灰盐比曲线的方式,对多条曲线情况进行比较,以时间轴为横坐标,以灰盐比、盐密和灰密为纵坐标。在流程设计方面,依次进行数据采集、传输、接收和验证,如若通过则进行数据处理、存储和分析,如若未通过,则再次进行数据采集、传输、接收和验证,直至通过为止。
2.2.4污秽分布图
该图主要提供污区图的编辑和打印,使污区实现自动化、智能化、可预测化管理,为电网防污工作提供科学的依据。主要流程为:采集污秽监测区域的大气、气象、污源、运行数据等信息,根据主要污染源的分布情况生成分布图,在底图中对各类污染源进行标记,包括污源的类型、图标、代码等等;分布图的数据源是污秽人工测量数据基础上标记,根据气象数据对风向图进行绘制,再对设备外绝缘表面进行重点监测,确定污区的等级,并生成电子污区,从而有针对性的进行处理[3]。
3.防污闪的有效措施
当输变电设备出现污闪现象后,对电网的正常运行产生教案影响,很可能出现大面积停电情况,影响人们正常的生产生活。对此,为了促进电网的安全高效运行,应定期对设备绝缘面进行打扫,清除污秽,并合理设置爬点距离,有效避免和减少设备污闪情况发生,具体措施如下:
一方面,根据输变电设备污闪情况,与盐密度、污秽等级相结合,在设备运行过程中,定期做好设备绝缘面污秽的处理,同时设备爬电比距应进行合理调控,在实际运行中,通过多样化技术对设备线路类别进行划分,如若绝缘层的污秽情况较为严重,可安装防污型玻璃绝缘子,对设备污闪情况进行有效控制;另一方面,提高盐含量检测质量,将污秽等级进行划分,通过引进先进设备等方式,使污秽等级检测更加精准,有效消除和控制新型污染源,提高设备日常维修质量,促进输变电设备的正常高效运行。
结论:综上所述,在输变电设备运行过程中,很容易受到外在因素影响,使外绝缘面性能受到损坏,影响整体设备的运行安全和稳定性。对此,应积极引入新型系统,与实际情况相结合,对设备绝缘进行合理设置,细致划分污秽等级,有效降低和避免恶劣天气产生的污闪问题,确保输变电设备的正常运行。
参考文献:
[1]刘佳. 输变电设备外绝缘等值附灰密度测量技术研究[D]. 华北电力大学(保定), 2018.
[2]李恒真, 刘刚, 李立浧. 自然污秽成分CaSO4对电力设备外绝缘沿面绝缘特性的影响综述[J]. 电网技术, 2017(3):140-145.
[3]袁辉建. 电力设备外绝缘污秽在线监测数据采集的实现[J]. 科协论坛(下半月), 2018(12):118-120.
论文作者:刘纯华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/16
标签:污秽论文; 设备论文; 输变电论文; 数据论文; 情况论文; 数据包论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第18期论文;