一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法技術

本發明專利技術涉及一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法。該方法包括步驟：在布置有測量電極的絕緣子表面均勻涂覆給定鹽灰密的污穢；用絕緣子表面污穢電導率監測系統測量受潮過程中表面污穢相角差θ的變化；判斷θmin2與θmin1之差的絕對值是否小于誤差限度ε，若是，繼續以下步驟，若否，重復受潮試驗；取干凈絕緣子試品均勻染污；在相同試驗條件下，使試品均勻受潮；待試品飽和受潮后，采用均勻升壓法對絕緣子進行加壓試驗。本發明專利技術通過測量受潮過程中絕緣子表面污穢的相角差，定量判斷污層的飽和受潮時間。利用該方法，可以有效地獲得絕緣子在最惡劣情況下的污閃電壓特性，同時可以較好的控制獲得的閃絡電壓的分散性。

【技術實現步驟摘要】
一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法
本專利技術涉及絕緣子的污穢試驗技術，具體涉及一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法。
技術介紹
人工污穢試驗是外絕緣選擇的基礎，根據已有的研究結論，受潮程度對絕緣子的閃絡電壓存在明顯的影響。但迄今為止，對于人工污穢試驗方法中染污絕緣子的受潮程度的準確定量表征手段，還存在一系列問題沒有解決。均勻升壓法是人工污穢試驗中加壓方法之一，而目前利用均勻升壓法在實際操作過程中對絕緣子飽和受潮的判斷通常是用肉眼觀察到絕緣子表面形成水膜，邊緣將要滴水即達到飽和受潮。上述方法雖然簡單，但在實際操作受主觀影響較大，而定量的判斷方法卻在實際中應用難度很大。已有的電導率的方法操作復雜且費時。通過流過表面污層的泄漏電流判斷受潮則需要在絕緣子上施加達千伏的試驗電壓。由于試驗電壓較高會引起泄漏電流過高，可能出現明顯的電流熱效應烘干污層，從而影響最終的判斷結果。針對采用均勻升壓法的人工污穢試驗中，由于染污絕緣子表面飽和受潮狀態缺少定量的判斷方法，不同研究機構、不同研究人員的試驗結果差別較大,為電力系統中外絕緣的設計帶來了難題。
技術實現思路
針對上述現有人工污穢試驗方法中存在的問題和不足，本專利技術提供一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法，通過該方法可以準確有效地測量染污絕緣子的飽和受潮時間，在飽和受潮狀態下施加交流電壓，進而可以獲得絕緣子在最惡劣環境條件下的真實絕緣性能，為電力系統中絕緣子的選型設計提供有效參考。為達到上述目的，本專利技術至少采用如下技術方案之一實現。一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法，其包括如下步驟：1)將每片絕緣子試品用自來水清洗干凈，晾干備用；2)取其中兩片絕緣子試品，在絕緣子表面中部布置兩個銅導電膠測量電極；3)在布置有測量電極的絕緣子試品上下表面均勻涂覆給定鹽灰密的污穢，并陰干24h；4)對涂覆污穢干燥后的絕緣子試品進行受潮試驗，用絕緣子表面污穢電導率監測系統通過所述兩個銅導電膠測量電極測量受潮過程中表面污穢相角差θ的變化，記錄θ取得最小值時間t，試驗進行兩組；5)判斷第一組試驗最小的相角差值θmin1與第二組試驗最小的相角差值θmin2之差的絕對值是否小于設定的誤差限度ε，若是，繼續以下步驟，否則重復受潮試驗步驟4；6)取干凈絕緣子試品在同等污穢條件下均勻染污，并陰干24h；7)在相同試驗條件下，使絕緣子試品均勻受潮，受潮時間為Tav；8)待試品飽和受潮后，采用均勻升壓法對絕緣子進行加壓試驗。進一步地，上述步驟2)中所述銅導電膠測量電極長度L為10mm，寬度d為2mm。并在每個電極沿長度方向上每隔2mm并排布置一根細銅絲，每根銅絲與銅導電膠測量電極充分接觸，然后將每個電極上的銅絲匯集成導線(L1、L2)。上述步驟4)中，絕緣子表面污穢電導率監測系統采用課題組已申請的專利技術專利“一種監測絕緣子表面污穢電導率的系統”，專利號為201310689364。將L1、L2接至絕緣子表面污穢電導率監測系統，監測系統通過從測量單元中得到信號源電壓信號和定值電阻電壓信號，將兩個信號分別通過數據處理單元得到兩信號的相角差，通過相角差計算可得到電導率；直接利用兩信號的相角差θ表征污層的受潮狀態變化，讀取相角差取得最小值的時間t，即是表面污層的飽和受潮時間。進一步地，上述步驟5)中，依據試驗精度要求設定誤差度ε。上述步驟7)中，污穢絕緣子飽和受潮所需時間Tav計算公式為：Tav＝(t1+t2)/2，其中t1、t2分別為兩組試驗中取得最小相角差值的時間。進一步地，上述步驟8)中，利用均勻升壓法，每串試品閃絡3次，其中每串試品由若干片絕緣子試品構成；加壓間隔時間不小于1min，取不大于平均誤差10％的各次閃絡電壓的算術平均值作為該鹽密下的閃絡電壓。與現有技術相比，本專利技術具有的優點和積極意義在于：由于采用了上述技術方案,有助于獲得染污絕緣子在飽和受潮條件下的50％閃絡電壓，在控制結果的分散性的同時可提高試驗的可重復性和可比性。本專利技術所述的評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法是一種操作簡單,方便實用的絕緣子人工污穢試驗方法。附圖說明圖1為本專利技術的評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法的人工污穢試驗流程圖。圖2為本專利技術的評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法的測量回路示意圖。圖3為本專利技術的評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法的染污絕緣子的受潮曲線圖。圖4為本專利技術的評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法的絕緣子的閃絡電壓對比圖。具體實施方式以下結合具體的絕緣子交流人工污穢試驗實例對本專利技術的試驗方法進行詳細闡述，以下若有未特別詳細說明之處，均是本領域技術人員可參照現有技術實現的。如圖1所示，本實例中的人工污穢試驗方法包括以下步驟：1)將絕緣子試品用自來水清洗干凈，晾干備用；2)取其中兩片絕緣子試品，在絕緣子表面中部布置兩個銅導電膠測量電極；3)采用定量涂刷法在布置有測量電極的試品表面均勻涂覆給定鹽灰密的污穢，并陰干24h；4)對染污絕緣子進行受潮試驗，本實例中，絕緣子的受潮濕潤方式采用蒸汽霧。用絕緣子表面污穢相角差測量裝置測量受潮過程中表面污穢相角差θ的變化，記錄θ取得最小值時間t，試驗進行兩組；5)取干凈絕緣子試品在同等污穢條件下采用定量涂刷法均勻染污，并陰干24h；6)在相同試驗條件下，使絕緣子試品均勻受潮。為比較不同受潮時間對染污絕緣子閃絡電壓的影響，本實例選擇了2min，3min，5min，10min，15min，30min共計六個不同的加霧時間點；7)待加霧時間到，關閉熱霧。然后采用均勻升壓法對絕緣子進行加壓試驗，每組試品閃絡3次，每兩次閃絡間隔不低于1min。從圖2可以看出，在絕緣表面微小區域污穢層布置長度L為10mm，兩電極間距d為2mm的銅導電膠電極。并在每個電極沿長度方向上每隔2mm并排布置一根細銅絲，每根銅絲與銅導電膠測量電極充分接觸，然后將每個電極上的銅絲匯集成導線(L1、L2)。將L1、L2接至絕緣子表面污穢電導率監測系統。監測系統通過從測量單元中得到信號源電壓信號和定值電阻電壓信號，將兩個信號分別通過數據處理單元得到兩信號的相角差，通過相角差計算可得到電導率。本專利直接利用兩信號的相角差θ表征污層的受潮狀態變化。讀取相角差取得最小值的時間t，即是表面污層的飽和受潮時間。從圖3可以看出,在受潮20min以前，兩次重復試驗的染污絕緣子受潮實驗結果非常接近，本實例中，第一組染污絕緣子在6min時取得最低相角差6.42°，第二組污絕緣子在5min時取得最低相角差6.44°，相差0.02°，滿足重復誤差要求，因此本實例認為染污絕緣子在受潮5.5min時達到飽和受潮狀態。從圖4可以看出染污絕緣子在加霧5min時閃絡電壓最低，為35kV，此時污層達到飽和受潮狀態；而加霧2min和3min的閃絡電壓分別比5min時高24％和1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法，其特征在于包括如下步驟：1)將每片絕緣子試品用自來水清洗干凈，晾干備用；2)取其中兩片絕緣子試品，在絕緣子表面中部布置兩個銅導電膠測量電極；3)在布置有測量電極的絕緣子試品上下表面均勻涂覆給定鹽灰密的污穢，并陰干；4)對涂覆污穢干燥后的絕緣子試品進行受潮試驗，用絕緣子表面污穢電導率監測系統通過所述兩個銅導電膠測量電極測量受潮過程中表面污穢相角差θ的變化，記錄θ取得最小值時間t，試驗進行兩組；5)判斷第一組試驗最小的相角差值θmin1與第二組試驗最小的相角差值θmin2之差的絕對值是否小于設定的誤差限度ε，若是，繼續以下步驟，否則重復受潮試驗步驟4；6)取干凈絕緣子試品在同等污穢條件下均勻染污，并陰干；7)在相同試驗條件下，使絕緣子試品均勻受潮，受潮時間為Tav；8)待試品飽和受潮后，采用均勻升壓法對絕緣子進行加壓試驗。

【技術特征摘要】
1.一種評定絕緣子交流閃絡電壓特性的試驗方法，其特征在于包括如下步驟：
1)將每片絕緣子試品用自來水清洗干凈，晾干備用；
2)取其中兩片絕緣子試品，在絕緣子表面中部布置兩個銅導電膠測量電極；所述銅導電膠測量電極長度L為10mm，間距d為2mm；并在每個電極沿長度方向上每隔2mm并排布置一根細銅絲，每根銅絲與銅導電膠測量電極充分接觸，然后將每個電極上的銅絲匯集成導線L1、L2；
3)在布置有測量電極的絕緣子試品上下表面均勻涂覆給定鹽灰密的污穢，并陰干；
4)對涂覆污穢干燥后的絕緣子試品進行受潮試驗，用絕緣子表面污穢電導率監測系統通過所述兩個銅導電膠測量電極測量受潮過程中表面污穢相角差θ的變化，記錄θ取得最小值時間t，試驗進行兩組即分別對兩片絕緣子試品進行試驗；將L1、L2接至絕緣子表面污穢電導率監測系統，絕緣子表面污穢電導率監測系統通過從測量單元中得到信號源電壓信號和定值電阻電壓信號，將兩個信號分別通過數據處理單元得到兩信號的相角差，通過相角差計算可得到電導率；直接利用兩信號的相角差θ表征污層的受潮狀態變化，讀取相角...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖一帆，陽林，張飛，郝艷捧，張福增，王振華，李立浧，
申請(專利權)人：華南理工大學，南方電網科學研究院有限責任公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44