本發(fā)明涉及復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)的確定方法，具體地說(shuō)是一種考慮自然積污特性的復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)的確定方法。
背景技術(shù)：
：爬電距離有效利用系數(shù)對(duì)于輸電線路中復(fù)合絕緣子的絕緣配置有著重要意義。通過(guò)不同污區(qū)等級(jí)下的復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)，可以確定復(fù)合絕緣子的有效爬電距離，有助于電力運(yùn)行部門(mén)判斷具體污穢度下復(fù)合絕緣子是否滿(mǎn)足安全要求，有助于電力設(shè)計(jì)部門(mén)在不同污區(qū)等級(jí)選取合適的復(fù)合絕緣子爬電距離與串長(zhǎng)，進(jìn)而可以選取最為合適的桿塔型式，提升輸電線路固定投資的經(jīng)濟(jì)性。目前復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)沒(méi)有明確的計(jì)算方法，部分研究者曾嘗試參照瓷絕緣子、玻璃絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)確定方法對(duì)復(fù)合絕緣子進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算采用目標(biāo)絕緣子與對(duì)照絕緣子的整體積污比及人工污穢耐壓特性進(jìn)行，未考慮絕緣子上、下表面自然積污的不均勻特性。作為對(duì)照絕緣子的xp-160、xp-70等盤(pán)型懸式絕緣子，其上、下表面積污差異較大，下表面積污一般為上表面的6-8倍，其污閃電壓與均勻積污情況下的污閃電壓差異顯著，而復(fù)合絕緣子上、下表面積污差異較小，其污閃電壓與積污均勻情況下的污閃電壓基本一致。兩種絕緣子上、下表面的積污差異會(huì)對(duì)污閃電壓造成顯著影響，進(jìn)而影響爬電距離有效利用系數(shù)，因此不考慮自然積污不均勻度時(shí)爬電距離有效利用系數(shù)的計(jì)算結(jié)果誤差較大。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種考慮自然積污特性的復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)的確定方法，其通過(guò)復(fù)合絕緣子與對(duì)照絕緣子自然積污鹽密、灰密、不均勻度及污閃電壓特性，得到復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)，以用于輸電線路設(shè)計(jì)與運(yùn)維輔助判斷。為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)的確定方法，其包括如下步驟：a)獲取復(fù)合絕緣子爬電距離、傘裙上表面面積和傘裙下表面面積，獲取對(duì)照絕緣子爬電距離、傘裙上表面面積和傘裙下表面面積；b)選取桿塔數(shù)量≥10的多基桿塔，在每一基桿塔上懸掛一支復(fù)合絕緣子和一串對(duì)照絕緣子進(jìn)行自然積污；c)經(jīng)過(guò)3-5年的飽和積污期后，通過(guò)污穢測(cè)試獲取各基桿塔上復(fù)合絕緣子傘裙上表面、下表面的等值鹽密和等值灰密，及各基桿塔上對(duì)照絕緣子傘裙上表面、下表面的等值鹽密和等值灰密；d)計(jì)算對(duì)照絕緣子的積污不均勻度；e)計(jì)算復(fù)合絕緣子和對(duì)照絕緣子的傘裙整體鹽密與灰密；f)計(jì)算復(fù)合絕緣子與對(duì)照絕緣子的鹽密積污比和灰密積污比；g)通過(guò)絕緣子污穢耐壓試驗(yàn)，獲取復(fù)合絕緣子的污閃電壓與整體鹽密及灰密的關(guān)系，對(duì)照絕緣子的污閃電壓與整體鹽密、灰密及積污不均勻度的關(guān)系；h)設(shè)定不同的污區(qū)等級(jí)，選取對(duì)照絕緣子的典型鹽密和灰密，得到復(fù)合絕緣子的典型鹽密及灰密；i)利用步驟h)確定的典型鹽密和灰密，步驟d)計(jì)算得到的對(duì)照絕緣子積污不均勻度和步驟g)確定的污閃電壓，得到復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)kp。本發(fā)明通過(guò)分析自然積污特性確定復(fù)合絕緣子的積污鹽密、灰密，對(duì)照絕緣子積污鹽密、灰密及積污不均勻度，以及復(fù)合絕緣子與對(duì)照絕緣子鹽密、灰密積污比，利用人工污穢耐壓試驗(yàn)得到復(fù)合絕緣子與對(duì)照絕緣子的污閃電壓特性，進(jìn)而得到考慮自然積污不均勻特性的復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)。進(jìn)一步地，步驟d)中，對(duì)照絕緣子的積污不均勻度kc與傘裙上表面和傘裙下表面等值鹽密的關(guān)系為：式中，n為開(kāi)展積污試驗(yàn)的桿塔總數(shù)，i為桿塔編號(hào)，esdd2xi為第i基桿塔對(duì)照絕緣子傘裙下表面等值鹽密，esdd2si為第i基桿塔對(duì)照絕緣子傘裙上表面等值鹽密。進(jìn)一步地，步驟e)中，所述的復(fù)合絕緣子傘裙整體鹽密esddi1和傘裙整體灰密nsddi1與傘裙上表面及傘裙下表面等值鹽密和等值灰密的關(guān)系為：式中，su1為復(fù)合絕緣子傘裙上表面面積，sl1為復(fù)合絕緣子傘裙下表面面積，esdd1xi為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙下表面等值鹽密，esdd1si為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙上表面等值鹽密，nsdd1xi為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙下表面等值灰密，nsdd1si為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙上表面等值灰密。進(jìn)一步地，步驟e)中，對(duì)照絕緣子傘裙整體鹽密esddi2和傘裙整體灰密nsddi2與傘裙上表面及傘裙下表面等值鹽密和等值灰密的關(guān)系為：式中，su2為對(duì)照絕緣子傘裙上表面面積，sl2為對(duì)照絕緣子傘裙下表面面積，esdd2xi為第i基桿塔對(duì)照絕緣子傘裙下表面等值鹽密，esdd2si為第i基桿塔對(duì)照絕緣子傘裙上表面等值鹽密，nsdd2xi為第i基桿塔對(duì)照絕緣子傘裙下表面等值灰密，nsdd2si為第i基桿塔對(duì)照絕緣子傘裙上表面等值灰密。進(jìn)一步地，步驟f)中，所述的復(fù)合絕緣子與對(duì)照絕緣子的鹽密積污比ke、灰密積污比kn，與上述絕緣子傘裙整體鹽密、灰密的關(guān)系為：式中，esddi1、nsddi1分別為第i基桿塔復(fù)合絕緣子整體鹽密與灰密，esddi2、nsddi2分別為第i基桿塔對(duì)照絕緣子整體鹽密與灰密。進(jìn)一步地，步驟g)中，所述的復(fù)合絕緣子污閃電壓u1、對(duì)照絕緣子污閃電壓u2與傘裙整體鹽密、灰密及積污不均勻度的關(guān)系為：u1＝f(esdd1,nsdd1)，u2＝f(esdd2,nsdd2,kct)，u1、u2的具體表達(dá)式由污穢耐壓試驗(yàn)得到，其中，esdd1、nsdd1分別為污穢耐壓試驗(yàn)中復(fù)合絕緣子所取傘裙整體鹽密和灰密，esdd2、nsdd2分別為污穢耐壓試驗(yàn)中對(duì)照絕緣子所取傘裙整體鹽密和灰密，kct為污穢耐壓試驗(yàn)中對(duì)照絕緣子所取積污不均勻度。進(jìn)一步地，步驟h)中，設(shè)定對(duì)照絕緣子的典型鹽密為一系列值：0.013、0.0375、0.0625、0.0875、0.125、0.2、0.35mg/cm2，設(shè)定對(duì)照絕緣子的典型灰密為一系列值：0.065、0.1875、0.3125、0.4375、0.625、1.0、1.75mg/cm2；復(fù)合絕緣子的典型鹽密為對(duì)照絕緣子典型鹽密的ke倍，復(fù)合絕緣子的典型灰密為對(duì)照絕緣子典型灰密的kn倍。進(jìn)一步地，步驟i)中，所述復(fù)合絕緣子爬電比距有效利用系數(shù)kp與鹽密、灰密及積污不均勻度的關(guān)系為：其中，kp為復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)，l1為復(fù)合絕緣子爬電距離，l2為對(duì)照絕緣子爬電距離，kc為對(duì)照絕緣子的積污不均勻度。進(jìn)一步地，所述的對(duì)照絕緣子選用普通型盤(pán)形懸式瓷絕緣子或普通型盤(pán)形懸式玻璃絕緣子。進(jìn)一步地，所述的對(duì)照絕緣子為xp-160瓷絕緣子、xp-70瓷絕緣子、lxp-160玻璃絕緣子或lxp-70玻璃絕緣子。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明考慮了自然積污不均勻度對(duì)絕緣子污閃電壓的影響，能夠更為準(zhǔn)確地獲取工程實(shí)際自然積污復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。以型號(hào)為fxbw-110/100的復(fù)合絕緣子為例，采用xp-160作為對(duì)照絕緣子，運(yùn)用本發(fā)明所述的求取方法對(duì)該型號(hào)復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)進(jìn)行求取，具體步驟如下：①獲取復(fù)合絕緣子爬電距離、傘裙上表面面積、傘裙下表面面積參數(shù)，分別為3200mm、321.4cm2、991.3cm2，獲取xp-160瓷絕緣子爬電距離、傘裙上表面面積、傘裙下表面面積參數(shù)，分別為305mm、681cm2、891cm2。②將一支復(fù)合絕緣子、一串xp-160瓷絕緣子懸掛于同一基桿塔進(jìn)行自然積污，共選取11基桿塔進(jìn)行上述自然積污。③經(jīng)過(guò)3年飽和積污期后，通過(guò)污穢測(cè)試獲取各基復(fù)合絕緣子傘裙上表面、傘裙下表面等值鹽密和等值灰密，獲取xp-160瓷絕緣子傘裙上表面、傘裙下表面等值鹽密和等值灰密，結(jié)果如表1：表1同塔懸掛復(fù)合絕緣子與xp-160自然積污鹽密、灰密測(cè)試結(jié)果④利用表1結(jié)果獲取作為對(duì)照絕緣子的xp-160瓷絕緣子的積污不均勻度，積污不均勻度通過(guò)式(1)獲取，xp-160瓷絕緣子結(jié)果為14.78。式中，n為11，i為桿塔編號(hào)；esdd2xi為第i基桿塔xp-160瓷絕緣子傘裙下表面等值鹽密，esdd2si為第i基桿塔xp-160瓷絕緣子傘裙上表面等值鹽密。⑤利用表1結(jié)果獲得各基桿塔復(fù)合絕緣子和xp-160瓷絕緣子的整體鹽密與灰密，整體鹽密與灰密通過(guò)式(2)至式(5)獲取，結(jié)果如表2：表2復(fù)合絕緣子、xp-160絕緣子全表面鹽密、灰密測(cè)試結(jié)果其中，su1為復(fù)合絕緣子傘裙上表面面積321.4cm2，sl1為復(fù)合絕緣子傘裙下表面面積991.3cm2，esdd1xi為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙下表面等值鹽密，esdd1si為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙上表面等值鹽密，nsdd1xi為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙下表面等值灰密，nsdd1si為第i基桿塔復(fù)合絕緣子傘裙上表面等值灰密。其中，su2為xp-160瓷絕緣子傘裙上表面面積，sl2為xp-160瓷絕緣子傘裙下表面面積，esdd1xi為第i基桿塔xp-160瓷絕緣子傘裙下表面等值鹽密，esdd1si為第i基桿塔xp-160瓷絕緣子傘裙上表面等值鹽密，nsdd1xi為第i基桿塔xp-160瓷絕緣子傘裙下表面等值灰密，nsdd1si為第i基桿塔xp-160瓷絕緣子傘裙上表面等值灰密。⑥利用表2結(jié)果通過(guò)式(6)至式(7)獲取得復(fù)合絕緣子與xp-160瓷絕緣子的鹽密積污比ke、灰密積污比kn，ke結(jié)果為0.8，kn結(jié)果為1.26：式中，esddi1、nsddi1分別為第i基桿塔復(fù)合絕緣子整體鹽密與灰密，esddi2、nsddi2分別為第i基桿塔xp-160瓷絕緣子整體鹽密與灰密。⑦通過(guò)絕緣子污穢耐壓試驗(yàn)，獲得復(fù)合絕緣子、xp-160瓷絕緣子污閃電壓與其鹽密、灰密、積污不均勻度的關(guān)系分別如式(9)、式(10)：u1＝105esdd1-0.13·nsdd1-0.11(8)u2＝5.02(1-0.501lnkct)esdd2-0.21nsdd2-0.17(9)其中，esdd1、nsdd1為污穢試驗(yàn)中復(fù)合絕緣子所取傘裙整體鹽密和灰密，esdd2、nsdd2為污穢試驗(yàn)中xp-160瓷絕緣子所取傘裙整體鹽密和灰密，kct為污穢試驗(yàn)中xp-160瓷絕緣子傘裙上、下表面積污不均勻度。⑧設(shè)定不同的污區(qū)等級(jí)，根據(jù)步驟7獲得的復(fù)合絕緣子、xp-160瓷絕緣子鹽密比、灰密比，在每個(gè)污區(qū)等級(jí)中為xp-160瓷絕緣子、復(fù)合絕緣子選取一個(gè)典型鹽密、灰密及積污不均勻度，鹽密、灰密取值具體例子見(jiàn)表3：表3各污區(qū)等級(jí)xp-160瓷絕緣子、復(fù)合絕緣子典型鹽密(esdd)、灰密值(nsdd)⑨利用步驟⑧確定的xp-160瓷絕緣子、復(fù)合絕緣子典型鹽密、灰密值及積污不均勻度，利用式(11)計(jì)算不同污區(qū)等級(jí)下復(fù)合絕緣子的爬電距離有效利用系數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表4：其中，kp為復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)，l1為復(fù)合絕緣子爬電距離，l2為xp-160瓷絕緣子爬電距離，kc為步驟④得到的對(duì)照絕緣子xp-160的積污不均勻度，為14.78。表4各污區(qū)等級(jí)復(fù)合絕緣子爬電距離有效利用系數(shù)計(jì)算結(jié)果污區(qū)等級(jí)abc1c2d1d2ekp0.74040.85880.92250.96701.01651.08561.1741以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述具體實(shí)施例的限制，上述具體實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中的描述只是為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。當(dāng)前第1頁(yè)12