Prüfverfahren für den Verschmutzungsgrad von Isolatoren von Leistungsgeräten
1. Prüfgegenstände für den Verschmutzungsgrad von Isolatoren
Die Isolationskonfiguration von Freileitungen ist ein wichtiges Thema für Planungs-, Betriebs- und Wartungseinheiten. Die Isolationskonfiguration oder die Anzahl der Isolatoren oder die Stranglänge wird hauptsächlich durch die Verschmutzungsüberschlagsspannung des Isolatorstrangs gesteuert. Für Konstrukteure ist es notwendig, den Verschmutzungsgrad des Leitungskorridors während des Entwurfs zu kennen, und dann können sie entscheiden, welche Art von Isolator verwendet werden soll, wie viele Isolatoren verwendet werden müssen oder wie groß die Kriechstrecke ist. Für Betriebs- und Wartungsabteilungen ist es erforderlich, regelmäßig auf die Änderungen des Verschmutzungsgrades um die Geräte herum zu achten und rechtzeitig festzustellen, ob die aktuelle Isolationskonfiguration ausreichend ist, dh die Kriechstrecke zu überprüfen.
Die Prüfung des Verschmutzungsgrades von Isolatoren umfasst normalerweise die Prüfung der äquivalenten Salzdichte und der äquivalenten Graudichte, und in einigen Fällen ist eine weitere Prüfung der Verschmutzungsionenkomponenten erforderlich.
2. Äquivalente Salzdichte und unlösliche Ablagerungsdichte
2.1. Definition der äquivalenten Salzdichte und des äquivalenten Graudichtetests
Die äquivalente Salzablagerungsdichte (ESDD) bezieht sich auf die Menge an NaCl (mg/cm2), die dem Gehalt an leitfähigen Substanzen in der an der Oberfläche des Isolators anhaftenden Verunreinigung pro Quadratzentimeter entspricht. Sie charakterisiert die Leitfähigkeit der Isolatoroberfläche nach vollständiger Auflösung der Verunreinigung. Die Erhöhung der äquivalenten Salzdichte wird die Verschmutzungs-Überschlagsspannung des Isolators erheblich reduzieren.
Die Dichte unlöslicher Ablagerungen (NSDD) bezieht sich auf die Menge an unlöslichen Ablagerungen (mg/cm2), die pro Quadratzentimeter an der Oberfläche des Isolators haften. NSDD hat einen gewissen Einfluss auf die Verschmutzungsüberschlagsspannung des Isolators. Wenn ESDD zunimmt, neigt die Verschmutzungs-Überschlagsspannung des Isolators dazu abzunehmen, aber der Einfluss ist viel schwächer als der von ESDD.
2.2. Auswirkung von ESDD und NSDD auf die Überschlagspannung bei Verschmutzung
Mit dem Anstieg von ESDD und NSDD nimmt die Verschmutzungs-Überschlagsspannung des Isolators mit negativen Exponenten ab, und die Salzdichte ist der Haupteinfluss. Die Beziehung zwischen Verschmutzungs-Überschlagsspannung und ESDD und NSDD ist in der folgenden Formel dargestellt.
(1)
Wobei a und b die Einflussindikatoren von ESDD bzw. NSDD auf die Überschlagsspannung bei Verschmutzung sind.
Abb.1 Zusammenhang zwischen Verschmutzungsüberschlagsspannung und Salzdichte verschiedener Isolatoren
2.3. Testverfahren für ESDD und NSDD
ESDD- und NSDD-Tests können je nach Operation in 3 Kategorien eingeteilt werden:
a. Entfernen Sie den Isolator oder simulieren Sie den verschmutzten String von der Übertragungsleitung und reinigen und messen Sie ihn vor Ort;
a. Entfernen Sie den Isolator oder simulieren Sie die verschmutzte Saite von der Übertragungsleitung und bringen Sie sie in ein Labor, um sie zu reinigen und zu messen.
c. Verwenden Sie das Probenhandtuch, um den Isolator direkt auf dem Turm abzuwischen und Proben zu nehmen, und bringen Sie das Probenhandtuch zum Einweichen und Testen zurück ins Labor.
Die beiden Methoden a und b sind die am häufigsten verwendeten Prüfmethoden. Methode c stellt höhere Anforderungen an den Bediener und hinterlässt leicht Kontamination, was zu einer geringen Testabweisung führt. Es hat jedoch erhebliche Vorteile bei der Schadstoffprobenahme unter Spannung an Stützisolatoren, die nicht vor Ort demontiert werden können, und Verbundisolatoren und Leitungsisolatoren, die schwer zu reinigen sind.
Für die beiden Methoden a und b ist der Testablauf von ESDD und NSDD in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 2 Testfluss von ESDD und NSDD
Die Prüfschritte werden kurz wie folgt beschrieben:
(1) Verwenden Sie eine bestimmte Menge destilliertes Wasser (10 μS/cm), um den gesamten Schmutz auf der Oberfläche der isolierenden Teile des Isolators zu entfernen (der gereinigte Bereich ist die Oberfläche aller isolierenden Teile mit Ausnahme der Eisenfüße und der Zementgussoberfläche). ;
(2) Sammeln Sie den gesamten gewaschenen Schmutz in einem sauberen Behälter;
(3) Rühren Sie die schmutzige Flüssigkeit vollständig um, und nachdem der Schmutz vollständig aufgelöst ist, messen Sie die Leitfähigkeit der schmutzigen Flüssigkeit mit einem Leitfähigkeitsmessgerät und messen Sie gleichzeitig die Temperatur der schmutzigen Flüssigkeit. Die vom Leitfähigkeitsmessgerät gemessene Leitfähigkeit des Abwassers sollte auf den Wert bei 20 umgerechnet werdenGradnach der folgenden Formel, und die äquivalente Salzdichte sollte in Kombination mit den Parametern Isolatoroberfläche und Wasserverbrauch berechnet werden;
(4) das gereinigte Abwasser filtern;
(5) Wiege das gefilterte Filterpapier, subtrahiere das Gewicht des Filterpapiers, um die Aschemasse auf der Oberfläche des Isolators zu erhalten, und vergleiche dann den Oberflächenbereich des Isolators, um die äquivalente Aschedichte des Isolators zu erhalten.
Wobei die Temperaturumrechnungsformel der Leitfähigkeit in Schritt (3) lautet:
(2)
Wo,btist ein temperaturabhängiger Koeffizient, der wie folgt berechnet werden kann:
(3)
Heutige Äquivalentsalzdichtemessgeräte verfügen in der Regel über eine automatische Temperaturkorrekturfunktion, die die Leitfähigkeit automatisch auf das Ergebnis 20 Grad umrechnet.
Dann kann die äquivalente Salzdichte auf der Oberfläche des Isolators gemäß der folgenden Formel erhalten werden:
(3)
Dabei ist ESDD die äquivalente Salzdichte, mg/cm2;Aist die isolierende Oberfläche des Isolators, cm2;Vist das Volumen der schmutzigen Flüssigkeit, die zum Reinigen von Isolatoren gefiltert wird, cm3;Saist der Salzgehalt der schmutzigen Flüssigkeit, kg/m3. Die Beschreibungen vonSaunds20sind in der Formel (4) gezeigt.
(4)
Bei der Methode der Probenahme mit einem Probenahmetuch ist es nur erforderlich, das Probenahmetuch in destilliertes Wasser einzuweichen, gut umzurühren und dann die gleiche Methode wie oben anzuwenden, um die Leitfähigkeit, die äquivalente Salzdichte, das Aschegewicht und die Aschedichte zu messen.
Zu beachten ist, dass bei der Prüfung der Salzgehalt des Prüfwassers abzuziehen ist. Obwohl die Leitfähigkeit des Testwassers extrem niedrig ist, kann der Einfluss der Leitfähigkeit des Testwassers auf die Ergebnisse nicht ignoriert werden, wenn die Verschmutzungsgradprüfung in einigen sauberen Bereichen durchgeführt wird.
Dieses Papier gibt die Testtabelle der äquivalenten Salzdichte und der äquivalenten Graudichte ohne den Einfluss von Testwasser an. Die Tabelle hat geschriebene Formeln. Eingabe- und Aschequalität können automatisch ESDD- und NSDD-Ergebnisse erhalten.
2.4 Testpunkte
Hinweise für die äquivalente Salzdichte und die Dichte nicht löslicher Ablagerungen
(1) Gehen Sie bei der Demontage des Verschmutzungsmessisolators vorsichtig vor, um Verschmutzungsverluste durch Kollisionen zu vermeiden;
(2) Die Isolatoren für die Kontaminationsmessung sollten verpackt werden, wenn sie zum Labor zurücktransportiert werden, und die Kontamination in der Verpackung sollte bei der anschließenden Prüfung in die Kontaminationsflüssigkeit gegossen werden;
(3) Versuchen Sie bei der Probenahme mit Probenahmetüchern, so viele Probenahmetücher wie möglich zu verwenden, und wischen Sie alle Teile des Isolators sorgfältig ab, um die auf dem Isolator verbleibende Kontamination zu minimieren.
(4) Achten Sie bei der Prüfung der Aschedichte auf die Qualität des Filterpapiers. Das Filterpapier sollte nach vollständiger Trocknung gewogen werden.
3. Ionenzusammensetzungstest
3.1. Zweck des Ionenzusammensetzungstests
Die Kontaminationszusammensetzung auf der Oberfläche des Isolators ist komplex und die Bestimmung der Ionenzusammensetzung hat folgende Funktionen:
(1) Geben Sie die Art der Isolatorverschmutzung an.
Die Verschmutzungskomponenten von Isolatoren variieren erheblich in verschiedenen natürlichen Umgebungen und verschiedenen industriellen Verschmutzungsquellen. Das Erhalten der ionischen Komponenten kann bei der Beurteilung der Art und Quelle der Verschmutzung um den Isolator herum hilfreich sein. Wenn die Menge an Ca2 plusim Dreck ist viel mehr als NaPlus, es bedeutet, dass die Umgebung im Landesinneren liegt; zum Beispiel NEIN3-im Anion ] macht den Hauptteil aus, was darauf hinweist, dass die Verschmutzung hier eine Verschmutzung vom Typ Autoabgas ist; Kl-macht einen höheren Anteil aus, was darauf hinweist, dass sich der Isolator in einer Küstenumgebung befindet.
Abbildung 3 Verschmutzungskomponenten typischer Küstenleitungsisolatoren
(2) Verschmutzungs-Überschlagsspannung bestimmen
Unterschiedliche Verschmutzungskomponenten haben unterschiedliche Löslichkeit. Zum Beispiel CaSO4ist eine schwer lösliche Substanz, während Na-Salze leicht lösliche Substanzen sind. Wenn der Gehalt an CaSO4hoch ist, entspricht die Überschlagsspannung der Isolatorverschmutzung Wie in der Abbildung unten gezeigt, K4ist das Vielfache der Verschmutzungsüberschlagsspannung, die mit zunehmendem CaSO zunimmt4Inhalt.
Abb.4 Wirkung von CaSO4Inhalt über die Erhöhung der Verschmutzung Überschlagsspannung
3.2. Testverfahren für die Ionenzusammensetzung
Zu den gemessenen Objekten der ionischen Zusammensetzung gehören:
(1) Kation: Ca2 plus, mg2 plus, N / APlus, KPlus, NH4Plus;
(2) Anion: SO42-, Kl-, NEIN3-, PO43-;
Der Test wird im Allgemeinen mit einem Ionenchromatographen durchgeführt, und das Testergebnis ist die Massenkonzentration in mg/L oder mg/kg, dh die Masse des in der Einheit Volumen/Masse enthaltenen Ions.
Der Test ist jeweils in Kationen und Anionen unterteilt. Die Kationentestschritte sind wie folgt, und die Anionentestschritte sind ähnlich:
(1) Bereiten Sie das Instrument vor, konfigurieren Sie die Ionenaustauschersäule und den Leitfähigkeitsdetektor entsprechend den gemessenen Ionen und debuggen Sie das Instrument, bis die Basislinie des Systems stabil ist.
(2) Um eine Zwischenlösung herzustellen, nehmen Sie eine bestimmte Menge einer Einzelionen-Standard-Stammlösung und fügen Sie deionisiertes Wasser hinzu, um eine Zwischenlösung zu bilden, und konfigurieren Sie dann gemischte Standard-Arbeitslösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen.
(3) Zeichnen Sie die Standardkurve, analysieren Sie die Probe und bestimmen Sie die Konzentration jedes Ions entsprechend der Peakhöhe oder Peakfläche des gemessenen Ions.
Zusätzlich zu den oben genannten Ionen enthält die Isolatorverschmutzung oft eine kleine Menge F-, NEIN2-, Cu2 plusanorganische Ionen und organische Substanzen wie Xylose und Galactose. Da diese Ionen einen sehr geringen Anteil ausmachen, werden sie bei der Charakterisierung von Schadstoffionen im Allgemeinen nicht berücksichtigt.