[发明专利]一种高压输电设施积污特性测试方法与装置

说明书

一种高压输电设施积污特性测试装置及方法，装置包括：积污特性测试实验箱(1)、环境模拟模块、输电模拟模块、监测模块和连接管路(14)；环境模拟模块通过连接管路(14)与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于模拟实际大气环境；输电模拟模块设置在积污特性测试实验箱(1)内部，用于模拟输电线路实际运行；监测模块与积污特性测试实验箱(1)相连接，用于监测环境参数和电气参数。系统内的气溶胶浓度、温湿度、气体流速和气流方向等参数可以调整；通过增加气溶胶发生器的颗粒浓度是大气环境质量中气溶胶浓度的倍数，加速输电设施积污，实现快速测试高压输电设施积污特性。

技术领域

本发明属于高压输变电和电力系统技术领域，涉及一种高压输电设施积污特性测试方法与装置。

背景技术

直流输电已成为我国坚强智能电网和特高压交直流电网建设的重要部分，是极其重要的能源传输动脉。然而，由于直流输电存在极性固定的静电效应，致使极导线、绝缘子和直流设备表面积污比交流输电的情况严重。输电极导线表面持续积污，引发极导线表面粗糙度增加，起晕场强越来越低，所以电晕放电越来越强烈。电晕放电增强，空间电荷增加，空间合成场强增加，这两个因素导致空中悬浮颗粒物的荷电量增加，驱动颗粒物沉集积污的静电力与粒子荷电量和电场强度成正比，因而驱动颗粒物静电沉集的静电力增加，促使积污增强。电晕放电和积污互相促进，恶性循环，导致电晕放电和积污随着运行年限增加不断加重。电晕放电不断恶化，势必导致电晕损耗不断增加，同时，离子流密度、合成场强、噪声、无线电干扰这些与电晕放电密切相关的电磁环境指标不断劣化。

直流积污还带来其他两方面危害：一是绝缘子积污加重使直流输电的污闪更难控制，严重威胁直流输电系统安全运行；二是积污引发局部放电，造成瓷套、直流滤波器和套管等设备的部件因局部放电而击穿损坏。采取增加绝缘子串长度，反复清洗设备表面污秽、涂刷防污闪涂料等措施，增加了外绝缘控制的建设成本和运维成本。为此，对高压直流输电设施积污特性进行考核评估是非常必要的。

在外绝缘控制领域，采取灰密、盐密检测分析来考核积污特性，为外绝缘污闪控制和局部放电控制提供了依据。这种方法反映设备表面积污的实际情况，但无法直接考核设备表面积污量，难以考核积污速度。并且，自然积污周期长，评估期间环境变化因素太多和不可控，难以辨识积污的诱发因素，不能选择性地评估运行因素的影响。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种高压输电设施积污特性测试方法与装置，用于模拟实际大气环境，参数可调，实验设计性强，快速考核，评估周期短。

本发明采用如下的技术方案。一种高压输电设施积污特性测试装置，包括：积污特性测试实验箱、环境模拟模块、输电模拟模块、监测模块和连接管路；

环境模拟模块通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于模拟实际大气环境；

输电模拟模块设置在积污特性测试实验箱内部，用于模拟输电线路实际运行；

监测模块与积污特性测试实验箱相连接，用于监测实验参数。

优选地，环境模拟模块包括：气溶胶发生器；气溶胶发生器通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于调控积污特性测试实验箱内部的气溶胶浓度。

优选地，环境模拟模块包括：温湿度控制器；温湿度控制器通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于调控积污特性测试实验箱内部的空气温湿度。

优选地，环境模拟模块包括：风机；风机通过连接管路与积污特性测试实验箱相连接，用于调控积污特性测试实验箱内部的气流。

优选地，输电模拟模块包括：极导线、接地极板、绝缘支架和供电电源；极导线使用绝缘支架固定，并通过导线与供电电源的输出端相连接。

优选地，极导线分为三段，分别为两侧的屏蔽线区域和中间采样区域，且三个区域的长度均不小于极导线与接地极板之间的间距。