输电所合成绝缘子憎水性状态检测

('第1页超合成绝缘子憎水性状态检测1.目的合成绝缘子具有耐污闪、湿闪性能好，重量轻等优点，在我国电力系统中得到了日益广泛的应用。合成绝缘子优异的耐污闪性能源于其外绝缘材料硅橡胶的良好憎水性，但是在运行过程中污秽、潮湿、放电等因素经常引发憎水性下降甚至丧失，导致合成绝缘子污闪电压显著下降而引发闪络事故，严重威胁电力系统的安全运行。因此，迫切需要有效检测、评估合成绝缘子的憎水性，提高其使用的安全性和可靠性，保障电网的稳定运行。合成绝缘子耐污闪能力强，主要因为它独具的憎水性和憎水迁移性，合成绝缘子的憎水性状态的检测对保证电力系统稳定运行有着深远意义。硅橡胶复合绝缘子优异的防污闪性能来源于其外绝缘材料硅橡胶良好的憎水性和独特的憎水迁移性。所谓憎水性是指绝缘子表面不易受潮，吸附的水分以不连续的孤立小水珠的形式存在，不形成连续水膜，从而限制了表面泄漏电流，提高闪络电压；所谓憎水迁移性是指硅橡胶表面脏污后，硅橡胶可以把自身的憎水性迁移到污秽物表面，使污秽物表面也有憎水性。实践证明，运行中的复合绝缘子由于污秽、潮湿、放电、低温等因素的影响，其憎水性会发生下降甚至丧失，并直接影响输变电设备的防污闪性能，甚至威胁系统的安全运行。因此，对运行中的复合绝缘子的憎水性进行检测是十分必要的。2.目前常用的检测方法和其局限性目前，适用于现场的憎水性测量方法主要是瑞典输电研究所提出的喷水分级法。该方法将复合绝缘子表面的憎水性分为7级并给出分级判据和标准图片，HC-1级和HC-7级分别对应憎水性最强和最差（即完全亲水）的状态。试验中，用普通喷壶对试品表面喷洒水雾，观察水分在试品表面的分布情况，对比分级判据和标准图片，得出绝缘子表面的憎水性状况。喷水分级法的缺陷是对人的主面判断依赖性较大，准确度不高；同时也发现图像中水迹选择、拍摄角度、拍摄距离、试样选区形状及大小等因素会影响憎水性判断结果。第2页3.改进依据基本工作方法（1）采用喷水分级法（即HC分级法）。（2）采取塔上、地面相结合的工作方式。（3）工作人员上塔，对运行复合绝缘子靠近接地侧的1～3个伞裙进行憎水性测量：先对待测伞裙进行定量喷水雾，然后用数码拍摄装置对喷水后的复合绝缘子进行拍照。（4）工作人员回到地面，将拍摄到的数码图像通过USB数据传输线输入到计算机中，通过憎水性分析软件来分析复合绝缘子的憎水性状况。第3页憎水性等级分级方法喷水分级法将复合绝缘子表面憎水性分为HC1-HC7七个等级，HC1级对应憎水性最好的状态，HC7则对应完全亲水性的表面。本装置采用如下所述的两种方法来对复合绝缘子表面的憎水性状态进行分级。（1）图像对比法将现场获得的复合绝缘子喷水图像同图1-1所示的标准图像进行对比，通过分析待测图像与各标准图像的相似性并参考表2-1所示的各HC等级的特征描述来进行分级。HC1HC2HC3第4页HC4HC5HC6HC7图1-1不同憎水等级的标准图像表2-1不同憎水性等级的图像特征描述HC值绝缘子表面水滴的状态1仅形成分离的水珠，大部分水珠θr≥80°2仅形成分离的水珠，大部分水珠50°<θr<80°3仅形成分离的水珠，水珠一般不再是圆的，大部分水珠20°<θr≤50°4同时存在分离的水珠和水膜（θr＝0°），总的水膜覆盖面积<被测面积的90％，最大的水膜面积<2cm25总的水膜覆盖面积<被测面积的90％，最大的水膜面积>2cm26总的水膜覆盖面积>被测面积的90％，有少量的干燥区域（点或狭窄带）7全部试验面积上覆盖了连续的水膜（2）改进形状因子法通过计算绝缘子喷水图像中的最大水珠（或最大水膜）的面积比K和形状因子fc，并依据表2-1所示判据来进行分级。面积比K的计算公式为：第5页K=最大水珠（水迹）的面积图象总面积，（2－1）式中，最大水珠（水迹）的面积和图像总面积的单位均为像素。形状因子fc由专用计算公式得到。4.评论结果为准确评价运行复合绝缘子的憎水性，利用复合绝缘子憎水性检测装置进行复合绝缘子憎水性的动态巡视，可以达到一定的预期目的和成果：（1）憎水性丧失特性，可在冬末春初第一场降雨到来前进行测量，测量时刻为中午前后，测量应进行多次。通过这个参数可以获知运行复合绝缘子在一年中憎水性最差的情况。（2）憎水性恢复特性，可在每年最热的6~8月进行，测量尽量选择晴好天气，测量时刻为早晨或傍晚，同样测量应进行多次，通过这个参数可以得出现场复合绝缘子在一年中憎水性最好的时候，若这个时候现场的某支复合绝缘子的憎水性还比较差，那说明这复合支绝缘子在一年中的其他时候憎水性也难以恢复，就需要对这支复合绝缘子的运行状况进行关注。对于冬季憎水性达到HC6级及以上的复合绝缘子，建议进行等值盐密的测量，并基于等值盐密测量结果决定是否对运行复合绝缘子进行清扫或水冲。对于夏季憎水性达到HC6级及以上的复合绝缘子，根据DL/T864-2004的规定，建议退出运行。第6页',)