输变电线路绝缘子盐密及灰密度在线监测系统的研究与应用

输变电线路绝缘子盐密及灰密度在线监测系统的研究与应用

王东 1 刘宇 1 赵施路 2 任海东 1 王迪 1 姜俐 1

1、国网哈尔滨供电公司 2、国网上海电力供电公司

摘要：输电线路防污闪工作的一个主要项目就是每年要对绝缘子的盐密值、灰密值进行检测。绝缘子的污闪事故是危害我国电网安全运行的的首要原因。开展绝缘子盐密和灰密度测试工作，通过绝缘子盐密和灰密度测试进行绝缘子饱和污秽度特性研究,用饱和污秽度划分电网污秽区域图；通过实验室研究,明确各型绝缘子在各种污秽和布置情况下的积污特性和爬电距离有效系数。

关键词：输电线路、污闪、盐密值、灰密值、在线监测系统

1、引言

输电线路防污闪工作的一个主要项目就是每年要对绝缘子的盐密值、灰密值进行检测，传统的检测方式是提前在杆塔上悬挂绝缘子串，一年后再取下绝缘子进行刷洗，再用专用盐密、灰密测量仪进行测量，工作强度大，检测周期长，检测流程繁琐，不能针对线路附近的环境变化而进行适时监测。随着智能电网建设的逐步加快，整个社会对电网供电的可靠性等方面提出了越来越高的要求。输电线路是保证电网稳定供电的关键通道，智能电网的重要指标就是提高电网运行效率，减少线路停电。

2、发生污闪事故的原因

随着高压和超高压输电的日益推广以及线路电压等级的不断提高，绝缘子污秽闪络的危害也越来越大。据统计，现有电压等级下，污秽闪络的危害性已经远远超过了雷电冲击。造成污闪事故的主要原因有三：其一我国的环境污秽水平发展快，这与各地工业结构有关；其二电气设备的绝缘水平达不到当地污秽等级要求；其三电力部门缺乏对设备污秽检测的有效技术手段。在输电线路经过的地区，运行的绝缘子在自然环境中，受到氮氧化物及颗粒性尘埃等大气环境的影响，在其表面逐渐沉积了一层污秽物。在天气干燥的情况下，这些表面带有污秽物的绝缘子保持着较高的绝缘水平，其放电电压和洁净、干燥状态时接近。然而，当遇有湿润天气时，绝缘子表面污秽物吸收水分，使污层中的电解质溶解、电离，导致污层电导增加。这时，绝缘子的表面泄漏电流就会增加。由于绝缘子的形状、结构尺寸的影响以及绝缘子表面污层分布不均和潮湿程度不同等因素，使绝缘子表面各部位的电流密度不同，其结果在电流密度比较大的部位形成了干燥带。干燥带的形成促使绝缘子表面电压分布更不均匀，干燥带承担较高的电压。当电场强度足够大时，将产生辉光放电，继而产生局部电弧。这时，绝缘子的表面放电模型，相当于表面局部电弧串联着一段污层电阻。此时局部电弧有可能熄灭，也有可能发展。当局部电弧不断发生和发展，达到和超过临界状态时，电弧贯穿两极，完成闪络。 

3、输变电线路绝缘子盐密及灰密度在线监测系统

该系统配有GPRS模块，支持多点联网、远程查询控制功能，可以根据天气情况实时调节绝缘子污秽物的测量周期，从而对污秽物过多的绝缘子进行及时处理，此外还可以设定污秽物污染预警值，当测量值超过设定值后能够及时远程报警，提示专业人员及时处理，从而减小了变电污闪的概率 ,提高供电系统的可靠性；本系统可配备蓄电池或者太阳能板，在高山、郊区、野外等地点也可以进行在线监测。同时系统进行防风、防雷、防雨雪设计，确保系统能够应对各种恶劣天气，并能够长期稳定的运行。实现输电线路绝缘子盐密及灰密度综合信息采集、融合、显示与监测、输电线路绝缘子防污闪故障诊断、采集信息的安全传输。

4、应用范围

输变电线路。根据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》的规定和国家电力公司国电安运[1998]223号文关于修订《电力系统污区分布图》的通知中《电力系统污区分布图规定》，盐密及灰密测量按预防性规程纳入绝缘监督每年进行。选择盐密监测点，原则上输电线路每5～10 km选择一个监测点，远离城镇的农田、山丘可酌情选点；污秽严重、污染 成分复杂地段和分散性大的宜酌情增加监测点。用来科学地指导安排输电线路的清扫周期。

5、结束语

实时监测空气中的盐密、灰密含量的输电线路绝缘子盐密及灰密度在线监测分析系统为防污闪工作提供科学依据。加强线路防污闪工作，密切关注线路周围污染源的变化，及时掌握污秽状况，以便及时采取有效的线路防污闪措施。