输电线路绝缘子等值附盐密灰密度的测试.ppt

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1、输电线路绝缘子等值附盐密、灰密度的测试国家电网公司企业标准Q/GDW 152-2006 电力系统污区分级与外绝缘配置标准（2006年12月22日正式发布并实施）国家电网公司文件（国家电网生20061203 号）国家电网公司电力系统污区分级与外绝缘选择标准 实施意见（2006-12-27）国家电网公司文件（国家电网生20061226 号）电力系统污区分布图绘制规则（2006-12-30）一、引用标准（文件）：二、名词术语参照盘形绝缘子，reference cap and pin insulator：用来测量及描述现场污秽严重程度，同时便于各地统一使用和相互进行比较的绝缘子。传统上采用线路普通（或

2、称标准）盘形绝缘子，其盘径为255mm、结构高度为146-155mm、爬距为280-300mm，我国产品型号为XP-70和XP-160。由于型号为LXP-70和LXP-160普通盘形玻璃绝缘子基本结构参数与之相近，因此也作为参照绝缘子。XWP2-70和XWP2-160双伞型盘形悬式绝缘子也列作参照绝缘子，是考虑了附录C中以该伞型绝缘子完成了污秽等级的划分。二、名词术语爬电距离，creepage distance（简称爬距）：沿绝缘子绝缘表面两端金具之间的最短距离或最短距离之和。两端金具之间的水泥和任何其它非绝缘材料的表面不计入爬离。统一爬电比距，unified specific creepag

3、e distance（简称统一比距，USCD）：爬电距离与绝缘子两端最高运行电压(对于交流系统，为最高相电压)之比，mm/kV。二、名词术语附盐密度，salt deposit density（简称盐密，SDD)：人工污秽试验时涂覆于试品绝缘子绝缘表面（不包括金属部件和装配材料）的氯化钠总量与绝缘表面面积之比，表示为mg/cm2。等值附盐密度，equivalent salt deposit density（简称等值盐密，ESDD)：电导率等同于溶解后现场绝缘子绝缘表面自然污秽水溶物的氯化钠总量与绝缘表面面积之比，表示为mg/cm2。二、名词术语l 不溶物密度，non soluble deposi

4、t density（简称灰密，NSDD)：从绝缘子试品绝缘表面获得的非水溶性物质总量与绝缘表面面积之比，表示为mg/cm2。l 带电系数K1，energy coefficient K1：同型号绝缘子，同期带电与不带电所测等值盐密（及灰密）之比。二、名词术语现场污秽度，site pollution severity(SPS)：在参照绝缘子表面经连续3年至5年积污获得的等值盐密和灰密的最大值，污秽取样须在积污季节后期进行。现场污秽度分级，site pollution severity class：从很轻污秽到很重污秽，按现场污秽度分为若干等级。本标准将现场污秽度分级分为a、b、c、d和e共5级。三

5、、盐密 灰密测试的意义 防止线路（电气设备）发生污闪。饱和盐密、灰密的测试数据，是污秽区域分布图的重要依据。通过划分电力系统污区分布图来防止线路（电气设备）发生污闪。外绝缘配置原则：“配置到位、留有富裕度”三、盐密 灰密测试的意义 终极目标是在正确实现电网污秽等级划分的基础上，使用传统绝缘子完成清洁区到中等污秽地区不清扫线路的改造，使用复合绝缘子以及其它方式实现重污秽和很重污秽地区线路的不清扫。做到绝缘到位：依靠设备本体绝缘水平抵御恶劣自然环境导致的污闪，不把绝缘设计建立在大规模清扫工作（一年一次）上；从降低人力、物力、财力来降低运行维护成本。四、污秽种类、环境4.1污秽的种类A类污秽和B类污

6、秽普遍存在于内陆、沙漠或工业污染区；实际上在我国应说遍及全国各地，既是沿海地区绝缘子表面形成的盐污层，在露、雾或毛毛雨的作用下，也可视为A类污秽。A类污秽含受潮时形成导电的可溶污秽物和非导电但可吸收水分的不溶物。四、污秽种类、环境按溶解度区分，可溶污秽物分为溶解度高的可溶性盐（可快速溶解于水中的盐，如氯化钠）和低溶解度的可溶性盐（很难溶解的盐，如石膏即CaSO42H2O）；按无机物和有机物区分，可溶污秽物分为水溶性无机盐和水溶性有机物（如乙酸钾（CH2COOK）和尿素（CH4N2O尿）等。不溶物如尘土、沙子、粘土、油脂等 四、污秽种类、环境B类污秽 B类污秽主要存在于沿海地区，海风携带盐雾直接

7、沉降在绝缘表面上；通常化工企业排放的化学薄雾以及大气严重污染带来的具有高电导率的大雾与毛毛雨也可列为此类。纯B类污秽是很少存在的。绝缘子表面的所谓B类污秽物通常总是A类和B类污秽物的混合物。四、污秽种类、环境B类污秽盐雾与化工气体排放物沉降前绝缘子表面已受到污染；特别是在城市、工业区及其周边形成的高电导率的大雾与毛毛雨（或称湿沉降），通常都是叠加在绝缘子表面已有的污层上。四、污秽种类、环境4.2 污秽环境 企标将污染环境分为4类；未包括非常轻污秽区（原称大气清洁区），即IEC提到的内陆型环境，在我国主要存在于远离城镇的草原、森林及常年冰雪覆盖的山地高原。实际上，污秽环境往往由一种及以上污秽环境

8、的组合。四、污秽种类、环境4.2.1 沙漠型环境（广阔的沙土和长期干旱的地区，风是绝缘子染污的主要因素）4.2.2 沿海型环境（海岸激起飞沫、海雾、台风带来的海水微粒，可远至海岸数十公里。盐碱在风力作用下对绝缘子表面的污染。）4.2.3 工业型环境（工业烟尘、废气、粉尘排放，绝缘子表面污秽层或含有较多的导电微粒）4.2.4 农业型环境（农业耕作区土壤扬尘及喷洒农药物为主要污源）五、绝缘子的结构 4 绝缘子的结构*复合绝缘子结构主要部件图*复合绝缘子基本结构六、污秽度测量6.1 现场污秽度的测量企标规定，一般在普通盘形绝缘子经连续3 年至5 年积污后测量其表面等值盐密和灰密，目的是尽可能获取现场

9、饱和污秽度；污秽取样时间应选择在年度积污期结束时进行，以获取最大值。统一规定的绝缘子：XP、LXP 和XWP 型统一的测量时间：3 年至5 年积污周期和取样时间年度积污期结束时。六、污秽度测量企标规定，现场污秽度取样可在带电和不带电绝缘子串上进行。通常在运行带电参照绝缘子上测量可避免带电与不带电对绝缘子积污的影响；在悬挂于运行绝缘子串附近不带电绝缘子上测量有利于饱和污秽度（饱和等值盐密）和带电系数的试验。企标暂推荐带电系数取1.1-1.5，各地可继续积累试验数据以确定本地的带电系数。七、绝缘子清洗方法及要求7.1 绝缘子的取样 工作人员到达地点，依据标准化作业指导书进行作业。邻近带电作业，加强

10、监护。登高人员挂好绝缘循环绳，绑好绝缘子样品，拔出弹簧销相互配合将绝缘子串落至地面。在绝缘子串落到地面前，应事先准备好一块帆布（塑料布），以防触及绝缘子表面。七、绝缘子清洗方法及要求7.1 绝缘子的取样 接触绝缘子前，应戴清洁的医用手套，为避免失去污秽，不得接触绝缘子表面。工作人员取出绝缘子串上、中、下三片，并进行编号。（绝缘子分上、下面纪录）擦拭前，将容器、量杯、细毛刷等应清洗干净，以保证无任何电解质。用橡胶等物将绝缘子金属构件严密包裹，以防蒸馏水洒失，影响盐密值。七、绝缘子清洗方法及要求盐密样品编号纪录 l l 注：绝缘子表面积单位为：注：绝缘子表面积单位为：2 用水量为：用水量为：ml

11、ml 以上容器序列号标签不得重复 实验室内过滤纸编号应与样品容器上的序列号相对应 七、绝缘子清洗方法及要求l 悬式绝缘子的几何尺寸七、绝缘子清洗方法及要求7.2量取蒸馏水用量 依据绝缘子上、下表面积，用带有刻度量杯量出适当的蒸馏水。（其蒸馏水的电导率不得超过10S/cm）其方法有两种：一、按每平方厘米表面积用水0.2ml计算总 用水量 七、绝缘子清洗方法及要求l 7.2量取蒸馏水用量 二、绝缘子表面积与盐密测量用水量的关系七、绝缘子清洗方法及要求l 7.3清洗绝缘子方法ll 按绝缘子表面积选取用蒸馏水量，蒸馏水分成三按绝缘子表面积选取用蒸馏水量，蒸馏水分成三至四等份。将绝缘子放置在清洁的医用托

12、盘内。至四等份。将绝缘子放置在清洁的医用托盘内。ll 用蒸馏水将绝缘子下表面撒湿润。把绝缘子放置用蒸馏水将绝缘子下表面撒湿润。把绝缘子放置好，一手拿撒水器，一手拿细毛刷依顺时针方向好，一手拿撒水器，一手拿细毛刷依顺时针方向擦拭绝缘子下表面上的污秽。擦拭一遍后，将污擦拭绝缘子下表面上的污秽。擦拭一遍后，将污秽水倒入容器内。再用清洁的蒸馏水撒在绝缘子秽水倒入容器内。再用清洁的蒸馏水撒在绝缘子下表面上，依同样的方法进行擦拭。直至，将绝下表面上，依同样的方法进行擦拭。直至，将绝缘子下表面上的污秽擦拭干净。缘子下表面上的污秽擦拭干净。七、绝缘子清洗方法及要求l 7.3清洗绝缘子方法l 用蒸馏水将绝缘子上

13、表面撒湿润。把绝缘子放置好，一手拿撒水器，一手拿细毛刷依顺时针方向擦拭绝缘子下表面上的污秽。擦拭一遍后，将污秽水倒入容器内。再用清洁的蒸馏水撒在绝缘子上表面上，依同样的方法进行擦拭。直至，将绝缘子上表面上的污秽擦拭干净。七、绝缘子清洗方法及要求l 如图所示：绝缘子的绝缘体表面污秽的擦拭 七、绝缘子清洗方法及要求l 如图所示（下表面1）七、绝缘子清洗方法及要求l 如图所示（下表面2）七、绝缘子清洗方法及要求l 如图所示（上表面1）七、绝缘子清洗方法及要求l 如图所示（上表面2）七、绝缘子清洗方法及要求l 如图所示（上表面3）七、绝缘子清洗方法及要求l 如图所示（上表面4）七、绝缘子清洗方法及要求

14、7.4清洗绝缘子的要求 清洗时只洗瓷裙部分，不得清洗金属件及浇装水泥面的部分。绝缘子上（下）表面必须清洗干净。然后将各次洗下的污秽液混合来供测量用。注意要将绝缘子清洗干净，且清洗用具不得沾有污秽。七、绝缘子清洗方法及要求l 7.4清洗绝缘子的要求l 盐密测试时，防止污水流失。严格控制用水量（300ML），注意水温度的变化。l 应注意不要损失水，即收集污秽物前后水的重量不能有大的变化。八、绝缘子污秽得收集l 8.1绝缘子污秽得收集l 将收集好的污秽倒入量杯内，倒时应利用 漏斗以防止污秽溅洒。l 污秽倒完后，应用清洁的蒸馏水冲洗医用托盘；使污秽完全倒入量杯内。l 为避免失去污秽，应不接触绝缘子的绝

15、缘体表面；带清洁的医用手套。l 测量之前，容器、量筒等应清洗干净，以保证无任何电解质。八、绝缘子污秽得收集l 如图所示(污秽收集)九、等值附盐密度测试9.1绝缘子测试等值附盐密度使用仪器 仪器设置 仪器型号：仪器型号：wtw wtw手提式测试仪300i 系列 9.2绝缘子等值附盐密度测试（ESDD）步骤：9.2.1 使用前，应检查仪器的完好性、试验标签是否合格。9.2.2 将电极连接到仪器主机上，打开仪器电源开关，屏幕进行自检。九、等值附盐密度测试l 电导率的测量l 待污秽充分溶解后，将仪器探头插入污秽内，等待数据稳定后，纪录数据。l 使用前，先用去蒸馏水清洗仪器的测试探头。l 仪器全部采用微

16、电脑集成，需要人工手动调节的参数很少，基本上可以一开机就直接使用，非常方便。九、等值附盐密度测试l 注意事项：ll仪器电极常数的确定（仪器具有自动和手动电极仪器电极常数的确定（仪器具有自动和手动电极常数设定功能）。常数设定功能）。ll仪器温度补偿，一般设置到仪器温度补偿，一般设置到20 20。ll污秽充分溶解后进行测量。污秽充分溶解后进行测量。电导率测量之前的搅拌时间取决于污秽物的种类，对于低溶解度污秽物，分若干个时间间隔（时间最长到30min 40min）测量电导率，测量值稳定时的值为电导率值。对于溶解很快的污秽物，可使用特殊的方法，如沸腾法和超声波法。九、等值附盐密度测试l 9.3等值附盐

17、密度的计算方法l 进行电导率的校正：l l 溶液温度，溶液温度，；l l 在温度 在温度 下的体积电导率，下的体积电导率，S/m S/m；l l 20 20在温度 在温度20 20 下的体积电导率，下的体积电导率，S/m S/m；l l b b 取决于温度 取决于温度 的因数，可按下公式计算，其关系曲线见下图 的因数，可按下公式计算，其关系曲线见下图 b值曲线图b值计算公式九、等值附盐密度测试l 绝缘子表面的ESDD应按下公式计算 ESDD九、等值附盐密度测试l 20在温度20 下的体积电导率，S/ml ESDD等值盐密，mg/cm2l V 蒸馏水的体积，cm3l A 绝缘子的绝缘体表面面积，

18、cm2 九、等值附盐密度测试20和sa的关系曲线图 九、等值附盐密度测试l 如果分开测量绝缘子上下表面的ESDD，其平均值可按下式计算（也可用于灰密NSDD平均值计算）：-绝缘子上表面的ESDD，mg/cm2-绝缘子上表面的ESDD，mg/cm2-绝缘子上表面的面积，cm2-绝缘子下表面的面积，cm2-绝缘子上下表面总表面积，cm2九、等值附盐密度测试l 9.4测试绝缘子等值附盐密度要求l 9.4.1 测试好后，应及时纪录测试数据、线路名称、杆号、编号、序列号、电导率。l 9.4.2 将测试好的污秽，再次倒入有密封严密的容器内，以便带回实验室做灰密度测试。l 9.4.3 测量人员必须熟练掌握测

19、量仪器的使用操作、测量方法及操作流程。九、等值附盐密度测试l 9.4.4 工作前检查电导仪是否合格，检查用水质量（电导率小于10s/cm）。l 9.4.5 实验室内设备必须符合规程要求，仪器设备应带有效验标签。十、绝缘子灰密测试10.1过滤纸编号的方法 将滤纸对称折叠2次，呈1/4圆 给滤纸进行编号，其序列号与盐密样品编号纪录表相对应，不得颠倒顺序 用烘箱将滤纸烘干。调整微克级天平，天平调零后称烘干后滤 纸的重量，并做好纪录。十、绝缘子灰密测试l 如图所示（一）叠滤纸十、绝缘子灰密测试l 如图所示（二）滤纸编号十、绝缘子灰密测试l 如图所示（三）烘干滤纸十、绝缘子灰密测试l 如图所示（四）天平

20、调零后称滤纸净重十、绝缘子灰密测试10.2 绝缘子灰密的收集方法10.2.1 将事先准备好的过滤底座放置在工作试验台上。（要有排水措施）。调整好烘干箱的温度、烘干时间。打开电源开关，开始烘干。10.2.2 将带有编号称重后的滤纸放置在过滤底座上，检查确认带回的试验样品与滤纸编号相对应，倒入污秽溶液，其高度应与滤纸边缘1CM距离，开始过滤。十、绝缘子灰密测试10.2.3 在过滤过程当中为加快过滤速度。可以不断在试验样品中加入干净的蒸馏水，以溶解污秽度，直至容器内污秽冲洗干净为止。10.2.4 待污秽溶液过滤干净后，取下过滤底座的滤纸。污液可分若干次，分别顺玻璃棒倒入过滤纸内。十、绝缘子灰密测试l

21、 将过滤架放置在托盘内（一）十、绝缘子灰密测试l 将过滤漏斗放置在过滤架上（二）十、绝缘子灰密测试l 将烘干称重后的过滤纸放置在漏斗内（三）十、绝缘子灰密测试十、绝缘子灰密测试l 可以将污液分为若干次进行灰粉收集（五）十、绝缘子灰密测试10.3过滤纸的烘干及称重10.3.1 取下过滤好的滤纸，放置在烘干箱内的托架上。依次摆放，不得重叠。10.3.2 调整好烘干箱的温度、烘干时间。打开电源开关，开始烘干。（温度调整至60 烘干时间设定时在2h）10.3.3 滤纸烘干后，取出滤纸。在取滤纸时，应戴棉手套，防止烧伤。十、绝缘子灰密测试l 10.3.4 调整微克级天平至零，对烘干后的滤纸称重，并纪录。

22、l 10.3.5 烘干后的滤纸重量与烘干前的滤纸重量之差，便是灰密重量十、绝缘子灰密测试l 如图所示（一）收集好的污秽放入烘箱十、绝缘子灰密测试l 如图所示（二）烘干后取出滤纸称重十、绝缘子灰密测试ll10.4 10.4 烘干后的过滤纸总重量，减去烘干前的过滤烘干后的过滤纸总重量，减去烘干前的过滤纸重量；两者之差就是：纸重量；两者之差就是：灰密灰密（NSDDNSDD）llNSDDNSDD的计算的计算ll按公式计算：按公式计算：ll NSDD=1000(NSDD=1000(WfWfWiWi)/)/AAll试中：试中：llNSDD NSDD 非溶性沉积物密度，非溶性沉积物密度，mg/cm2mg/cm2；llWfWf 在干燥条件下含污秽过滤纸的重量，在干燥条件下含污秽过滤纸的重量，gg；llWiWi 在干燥条件下过滤纸自身的重量，在干燥条件下过滤纸自身的重量，gg；llAA 绝缘子表面面积，绝缘子表面面积，cm2 cm2。谢谢！