摘要：文章指出为防止大面积污闪事故的发生需使用饱和盐密绘制修订污区图，饱和盐密应是常年不清扫线路绝缘子的实测结果。但在实际工作中获取饱和盐密已不适应现代智能电网的建设。本文通过论述分析光传感器测量饱和盐密的研究，以获得光传感污秽监测系统的监测数据的采集，得到输变电设备的积污规律及自清洗率。
关键词：饱和盐密；光传感；外绝缘；线路绝缘子
引言
电网污区分布图在指导电网输变电设备调爬和不断提高抗污闪能力、在规范新建输变电工程的外绝缘设计等方面发挥了重要作用。将污秽等级划分为a、b、c、d、e五个污秽等级，污秽等级应根据典型环境和合适的污秽评估方法、运行经验，并结合其表面的现场污秽度（SPS）三个因素综合考虑划分，当三者不一致时，应依据运行经验确定。
现场污秽度指连续3年～5年积污后测得的参照盘形悬式绝缘子的等值盐密/灰密的最大值，因此导致实际绝缘配置必须依赖于每年的清扫，运行经验也是建立在“一年一清扫”的绝缘配置水平上。1990 年、1996 年和2001 年的电网三次大面积污闪事故表明，依靠人工清扫来实现现代化大电网的安全运行是不可靠的。要杜绝电网大面积污闪事故的发生，对饱和盐密进行的试验研究是开创电网防污闪工作新局面的重要突破口。随着电网电压等级的提高、电网覆盖面的扩大以及除重点城市以外的大气污染的加剧，已不能再将采用现代化科学进行管理的电网的安全运行寄托于手工清扫。将电网的维护从工人繁重的手工清扫中解放出来已成为在新时期确保电网安全的需要。
2饱和盐密
2.1 饱和盐密的概念
绝缘子表面在长期积污过程中经历积污（冬季）—清洗（雨季）—再积污（冬季）—再清洗（雨季）—这一循环往复过程，表面盐密不断增长。一般若干年后可达到动态平衡状态，该状态下的盐密值可视为饱和盐密。
2.2目前饱和盐密的获取方法
通过实际测试未清扫线路通过调查长年未清扫线路与用盐密指导清扫的线路绝缘子污秽水平可取得实测饱和盐密值。通过现场试验根据中国电力科学研究院的现场试验结果，我国内陆地区绝缘子积污的饱和时间，北方约为3-5 年，南方约为2-3 年。因此在确保电网安全运行的前提下，经过3年或更长一些时间的测试即可获得大量数据，并可将实测饱和盐密值与理论估算值的误差控制在10%以内。它需要投入大量的人力和物力，并且需要安排停电进行清扫，无法掌握该地区绝缘子的自清洗性能和积污规律。随着电网容量、输电电压等级的提高，目前这种获取饱和盐密的方法已不适应智能电网的发展，因此需要新的一种实时对运行绝缘子等值盐密的在线连续测取，科学简单、准确、实时监测的测量手段，可以使电力部门随时、方便地了解监测点运行设备的积污情况，从而指导电力部门对输变电设备进行清扫，实现了对输变电设备防污工作的状态检修，对防止污闪事故发生具有重大意义。
3光传感技术监测饱和盐密
3.1技术原理
光传感器测量盐密是基于介质光波导中的光场分布理论和光能损耗机理。置于大气中的低损耗石英棒是一个以棒为芯、大气为包层的多模介质光波导。在石英棒上无污染时，由光波导中的基模和高次模共同传输光的能量，其中绝大部分光能在光波导的芯中传输，但有少部分光能将沿芯包界面的包层传输，光波传输过程中光的损耗很小。当石英玻璃棒上有污染时，由于污染物改变了高次模及基模的传输条件；同时，污染粒子对光能的吸收和散射等产生光能损耗；该装置的光传感器就是利用检测、分析光能以及相关参数来测量“盐密”。所使用的光传感器对大气中盐污十分灵敏，它可以高精度测量盐密，并不受人为因素的影响。将传感器与绝缘子串处于相同环境，通过计算可得出绝缘子表面的盐密值。
图1 技术原理
3.2 盐密测量办法
该系统主要由数据监测终端和数据监测中心两部分组成。数据监测终端安装在送电线路杆（塔）或变电站绝缘子附近，完成对现场污秽物（盐密）、温度、湿度的实时监测。监测数据通过GSM无线网络以短信方式，向监测中心发送。数据监测中心完成对监测数据的转换和处理。
现场终端需要将其固定安装在铁塔横担上，靠近某相绝缘子串。装置安装调试后即可投入运行，并不需维护。整个监测和数椐传送自动完成。
盐密实时监测系统主要由实时监测、数椐通信和数椐处理三部分组成, 实时监测单元完成对现场污秽物参数的实时自动监测, 监测数椐包括：监测时间、温度、湿度、光传感器监测参数等数椐, 数椐通信单元完成实时采集数椐的传送；本机采用GSM短信发送方式；数椐处理单元完成监测数椐的转换和处理运算。现场终端装置可以存储三个月的盐密数据。
3.3实现方式
3.3.1绘制参考曲线
监测中心提供采用曲线图方式显示数据监测终端监测点温度，湿度，及盐密数据与时间的曲线，也可以方便确定饱和盐密。可以使电力部门随时、方便、直观的了解监测点输变电设备的历史盐密变化情况，并可结合温度、湿度与时间关系的信息分析监测点输变电设备的积污规律及自清洗率，作出相应对策。
3.3.2最大（饱和）盐密电子地图
监测中心提供最大（饱和）盐密电子地图。最大（饱和）盐密电子地图用来在监测中心工作站上反映在数据监测终端所安装的区域内出现的最大盐密值,为电力公司提供在污区分布图绘制及绝缘配置方面的参考。
结束语
本文提出分析通过光传感实时监测盐密，以期获得饱和盐密。该系统从高压电力设备现场的监测终端上能定时采集到现场绝缘层的光通量、湿度，温度、风力等数据。可以预见不远的将来，高性能、低成本、方便易用的光纤传输模块将会在设备远程监测工作中发挥良好的实际应用价值。今后还需要进一步研究的方面主要有：（1）调研、收集污区分布图的技术资料和监测数据以及其它必要信息，建立数据库，为电网智能污区分布图的提供依据；（2）建立电网污区数据分析模型，结合污区相关数据，分析污区设备配置和防污闪情况；（3）建立建立电网污区智能指导体系，绘制电网智能污区分布图，分析指导电网规划和防污闪工作。
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论文作者:常雷雷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：电网论文; 绝缘子论文; 污秽论文; 数据论文; 终端论文; 现场论文; 波导论文; 《基层建设》2018年第22期论文;