[發明專利]一種高壓輸電設施積污特性測試方法與裝置

在審

• 申請號: 202011339352.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112595812A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 姜雨澤;姜迪文;李其瑩;李新梅;李樂豐;李杰;臧玉魏;馬新剛;李守正
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01R31/00;G01N1/28;G01N17/00
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張紅蓮

一種高壓輸電設施積污特性測試裝置及方法，裝置包括：積污特性測試實驗箱(1)、環境模擬模塊、輸電模擬模塊、監測模塊和連接管路(14)；環境模擬模塊通過連接管路(14)與積污特性測試實驗箱(1)相連接，用于模擬實際大氣環境；輸電模擬模塊設置在積污特性測試實驗箱(1)內部，用于模擬輸電線路實際運行；監測模塊與積污特性測試實驗箱(1)相連接，用于監測環境參數和電氣參數。系統內的氣溶膠濃度、溫濕度、氣體流速和氣流方向等參數可以調整；通過增加氣溶膠發生器的顆粒濃度是大氣環境質量中氣溶膠濃度的倍數，加速輸電設施積污，實現快速測試高壓輸電設施積污特性。

技術領域

本發明屬于高壓輸變電和電力系統技術領域，涉及一種高壓輸電設施積污特性測試方法與裝置。

背景技術

直流輸電已成為我國堅強智能電網和特高壓交直流電網建設的重要部分，是極其重要的能源傳輸動脈。然而，由于直流輸電存在極性固定的靜電效應，致使極導線、絕緣子和直流設備表面積污比交流輸電的情況嚴重。輸電極導線表面持續積污，引發極導線表面粗糙度增加，起暈場強越來越低，所以電暈放電越來越強烈。電暈放電增強，空間電荷增加，空間合成場強增加，這兩個因素導致空中懸浮顆粒物的荷電量增加，驅動顆粒物沉集積污的靜電力與粒子荷電量和電場強度成正比，因而驅動顆粒物靜電沉集的靜電力增加，促使積污增強。電暈放電和積污互相促進，惡性循環，導致電暈放電和積污隨著運行年限增加不斷加重。電暈放電不斷惡化，勢必導致電暈損耗不斷增加，同時，離子流密度、合成場強、噪聲、無線電干擾這些與電暈放電密切相關的電磁環境指標不斷劣化。

直流積污還帶來其他兩方面危害：一是絕緣子積污加重使直流輸電的污閃更難控制，嚴重威脅直流輸電系統安全運行；二是積污引發局部放電，造成瓷套、直流濾波器和套管等設備的部件因局部放電而擊穿損壞。采取增加絕緣子串長度，反復清洗設備表面污穢、涂刷防污閃涂料等措施，增加了外絕緣控制的建設成本和運維成本。為此，對高壓直流輸電設施積污特性進行考核評估是非常必要的。

在外絕緣控制領域，采取灰密、鹽密檢測分析來考核積污特性，為外絕緣污閃控制和局部放電控制提供了依據。這種方法反映設備表面積污的實際情況，但無法直接考核設備表面積污量，難以考核積污速度。并且，自然積污周期長，評估期間環境變化因素太多和不可控，難以辨識積污的誘發因素，不能選擇性地評估運行因素的影響。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明的目的在于，提供一種高壓輸電設施積污特性測試方法與裝置，用于模擬實際大氣環境，參數可調，實驗設計性強，快速考核，評估周期短。

本發明采用如下的技術方案。一種高壓輸電設施積污特性測試裝置，包括：積污特性測試實驗箱、環境模擬模塊、輸電模擬模塊、監測模塊和連接管路；

環境模擬模塊通過連接管路與積污特性測試實驗箱相連接，用于模擬實際大氣環境；

輸電模擬模塊設置在積污特性測試實驗箱內部，用于模擬輸電線路實際運行；

監測模塊與積污特性測試實驗箱相連接，用于監測實驗參數。

優選地，環境模擬模塊包括：氣溶膠發生器；氣溶膠發生器通過連接管路與積污特性測試實驗箱相連接，用于調控積污特性測試實驗箱內部的氣溶膠濃度。

優選地，環境模擬模塊包括：溫濕度控制器；溫濕度控制器通過連接管路與積污特性測試實驗箱相連接，用于調控積污特性測試實驗箱內部的空氣溫濕度。

優選地，環境模擬模塊包括：風機；風機通過連接管路與積污特性測試實驗箱相連接，用于調控積污特性測試實驗箱內部的氣流。

優選地，輸電模擬模塊包括：極導線、接地極板、絕緣支架和供電電源；極導線使用絕緣支架固定，并通過導線與供電電源的輸出端相連接。

優選地，極導線分為三段，分別為兩側的屏蔽線區域和中間采樣區域，且三個區域的長度均不小于極導線與接地極板之間的間距。