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污闪是电力系统安全运行的主要威胁之一,也是外绝缘选择的决定性因素之一。研究绝缘子污闪特性与污秽程度之间关系,建立符合工程实际的污秽等级划分方法具有重要的工程应用价值和学术意义。
等值附盐密度是将绝缘子表面污秽物中导电成分的作用换算成起同样导电效果的氯化钠值,其物理意义为绝缘子表面积附着污秽物的等值含盐量。在国内采用的定量划分污级的参数中,测量盐密的方法是使用历史最长,应用最普遍,总结经验最多的方法,是我国目前在防污闪工作中用以表征污秽度最重要的基本参数。但是传统的盐密测量工作也一直存在着一些不足之处,如测量分散性大,测量不准确,还需定点空挂瓷瓶或取带电瓷瓶,全由手工操作,工作量大。
实验研究表明,光纤表面附着的盐分与光纤通路中光功率衰减量有关。光纤盐密传感器对其表面污染具有良好的敏感性,通过检测光在光纤传输过程中的损耗可以达到定量检测污秽物的目的。光纤盐密测量法与等值附盐密度测量具有良好的一致性,采用光纤盐密在线监测系统有望解决现场饱和盐密的测量问题。利用这一特性研制的光纤盐密传感器可用于电气设备污秽度的检测。该方法突破了传统等值盐密测量的局限性,为合理配置设备外绝缘所需要的污秽度依据、解决防污闪技术中有关污秽等级标定等问题提供了一种新的手段。
有鉴于此,本文开展了使用光传感器测量盐密的研究,以期获得实时、准确的盐密测量新方法。经过实地监测效果表明,光传感器输变电设备盐密在线监测系统适宜绝缘子污秽监测,实现了运行绝缘子等值盐密的在线连续测取,是一种方法科学简单、准确、实时监测的测量手段。所监测的饱和盐密可以为电力系统运行设备污区分布图的绘制及修订提供可靠的依据;所监测的实时盐密值,可以使电力部门随时、方便地了解监测点运行设备的积污情况,从而指导电力部门对输变电设备进行清扫,实现了对输变电设备防污工作的状态检修,对防止污闪事故发生具有重大意义。
本文首先论述了绝缘子污闪发生的机理,进而分析了国内外防污闪的现状和主要技术手段,然后提出了光传感器输变电设备盐密在线监测系统的件具体设计实现方案,并给出了该系统的预期实现结果。