输电线路外绝缘状态监测
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• 在小风、静风条件下，地面(x，y)点1h平均浓度可按下式计算
• 对烟尘和粉尘，要考虑颗粒物 的沉积作用
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 绝缘子积污原理与模型：
• 从力学角度分析，污秽颗粒在向绝缘子运动 过程中，受到流场曳力、电场力、重力、布 朗力等多种力的作用；对积污起主导作用的 是流体曳力、电场力和重力。在风速较小时， 电场力起主要作用，而在风速较大时，则是 流体曳力和重力起主导作用
2
平均粒径15um
0.4
浓度50ug/m3
1.5 0.3
1 0.2
0.5
0.1
0 0
2
4
6
8
10
12
14
0 0
2
4
6
8
10
12
14
风 速 /m/s
风 速 /m/s
• 在相对湿度为30%,颗粒物平均粒径为15 um，颗粒物浓度为50 ug/m3的情况下，不同风速作用下上下表面颗粒物的粘附量如 图所示。
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 污秽累积量模型
• 在掌握粒径分布、结合相关气象、污染物参数后，就可以对盐
密、灰密进行计算
i i ri i1
广州地区盐密计算曲线 80
上表面仿真点
70
上表面拟合曲线
下表面仿真点
下表面拟合曲线 60
i
ci c0
(c0, vi )
50
积污量
40
30
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 按照系统组成，分别完成各组件设计制作。
试验变压器 高压套管
控制回路
机柜
表面电导率测量模块
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 为方便现场应用，进一步集成化。
3.2.4 加速受潮的方法研究
• 出现凝露后，不论当前 湿度为多少，均会在绝 缘子表面出现露珠的凝 结，进而导致污层的迅 速受潮。
盐密、灰密 预测值
污区图 自动更新
绝缘子表面污 秽不均匀系数
污秽状态评估
饱和受潮表面 电导率最大值
污闪 模型
污闪电压预测
2.1 污源模型与扩散模型
• 绝缘子表面污秽多来自大气，大气污染物扩散模型采用HJ/T 2.2—1993标准所推荐的高斯正态模型。
• 在不稳定、中性和稳定条件下，接受点的SO2浓度用下式预测
•Fa为总粘附力，Fw为范德华力； •Fc为毛细力，FB为化学键粘合力；
• 化学键粘合力需较长时间的分子扩散才能产生，考虑到颗粒 与表面的碰撞，时间很短，故认为该力为0；
• 亲水性绝缘子表面由于连续水膜的存在，其存储的电荷量很 少，故认为静电吸引力为0，不考虑电场作用；
• 故只考虑范德华力和毛细力的作用。
• 可分为三种类型：
Leakage Current/mA Leakage Current/mA Leakage Current/mA
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
0
不参与
20
40
60
80
100
Time/s
增长型
12 10
8 6 4 wenku.baidu.com 0
0
平均值
20
40
60
80
100
• 控制部分包括工控机、逻辑控制 器、按键面板；显示输出部分包 括显示屏、指示灯
显示屏
试
验
仓
控制
面板
• 与35kV/50kVA污秽电源配合，静 态占地面积小于5m2，方便运输
• 考虑到安全距离要求，开展试验 时所需面积小于10m2，可方便地 在集装箱体或较小实验室空间内 开展试验。
温湿度控制单元
箱体
• 绝缘子各处温度特性不 完全相同，但差异并不 大，凝露会均与地出现 在绝缘子各个区域。
• 一般条件下可以认为， 凝露出现后，绝缘子会 立刻饱和受潮。
起始时刻 5min 10min
未发生凝露组
起始时刻 5min
10min 发生凝露组
3.2.6 测量系统现场应用
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 仿真结果实例
-11
x 10 4.5
上 表 面 积 污 量 -风 速 图
-10
x 10 1
下 表 面 积 污 量 -风 速 图
积 污 量 /kg 积 污 量 /kg
4
RH=30%
0.9
平均粒径15um
3.5
0.8
浓度50ug/m3
0.7 3
0.6 2.5
0.5
RH=30%
500kV港城变电站 外绝缘设备放电现象
靖两甲乙线N7 耐张塔绝缘子放电
黄开甲乙线#03塔 绝缘子爬电
绝缘子污秽程度的表示方法
1.等值附盐密度 （广泛使用，测量简便，和污闪电压相关性不好） 2.表面电导率 （和污闪电压相关性好，测量较复杂） 3.泄漏电流 （在线监测，和积污和潮湿程度及施加电压相关，如何根据
• 从污染物特征考虑，污秽颗粒的粒径对于绝 缘子积污特性有十分重要的影响。在简化计 算模型及理论推导后认为：在自然条件和充 分考虑粒子荷电的情况下，电场能使污秽颗 粒物的运动轨迹发生较大偏移的粒径上限为 10um；如果粒径继续增大，则由流体曳力和 重力起主导作用。
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 流场中的绝缘子积污模型
•d为颗粒物粒径
流体分析模型
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 绝缘子表面污秽碰撞量
• 碰撞量与污秽浓度、流体速度、正 对面积有关 Q cvS
•其中，C为颗粒物浓度，v为流体速度，S为风 洞入口面积，Q为质量流率，即单位时间内通 过入口的颗粒物质量
• 仿真结果表明，当风速分别为0.2、7、 12 m/s时，随着颗粒物浓度的增加， 碰撞量近似线性的增长
Time /s
稳定型
10 8 6 4 2 0 0
前5个周波
20
40
60
80
100
Time /s
衰减平衡型
3.1.2 测量电压与加压时间对测量值的影响
• 不同加压情况下的试验结果
泄 漏 电 流 /mA 表 面 电 导 率 / μS
120
12
100
10
80
8
60
6
40
4
泄漏电流
20
表面电导率 平衡型测点
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
风 速 /m/s
积污量预测
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 降雨与污秽流失
• 降雨会引起绝缘子表面污秽的流失，随降雨量的不同，污秽的 流失速度与流失比例会有差异。
1
2
3
54
6
1.降雨喷头 2.活接头 3.水压表 4.水泵 5.泄压阀 6.水箱
可溶盐清洗效率（%） 不溶物清洗效率（%）
泄漏电流监测量评估绝缘子的闪络风险）
1.2 研究内容
绝缘子在线运行
绝缘子表面污秽度在线测量
外绝缘 状态评估
绝缘子表面累积污秽
通过离线测量绝缘子表面污秽
污源释放污染物
通过监控大气环境监测污源
1.2 研究内容
• 系统组成
在线
空气质量测量 传感器
监测
环境参数测量 传感器
硫化物、氮氧 化物浓度
可吸入颗粒物 浓度
输电线路外绝缘状态监测
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
1.1 研究背景
• 输电线路绝缘子的污闪放电现象 污闪问题没有得到根除
• 监测后台可接收前端监测装置的数据、实时显示各监测站点的 数据、分析跟踪以及趋势发展、历史记录查询、远程控制监测 站、报表打印生成。
2.3 绝缘子积污预测系统
• 绝缘子积污预测系统组成
雨量 传感器
风速 传感器
温度、湿度、气压 气象要素传感器
绝缘子积污预测系统
气溶胶粒 径谱仪
空气成分监测 传感器
光照辐射 传感器
• 粒径分布对碰撞量有着显著的影响， 随粒径增加，上表面碰撞量增加， 下表面则变化不明显
绝缘子-污秽碰撞模型
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 污秽在绝缘子表面的粘附
• 不是所有与绝缘子表面发生碰撞的颗粒都 会被绝缘子表面捕获，需满足一定的条件
• 碰撞瞬间颗粒物与绝缘子壁面的作用力
Fa Fw Fc FB FE
• 在绝缘子积污的过程中，流体 曳力对污秽颗粒的运动起着最 为重要作用，采用流体仿真软 件来模拟计算在不同风速下绝 缘子周围的流场分布情况。
• 以0.6 m为半径构建风洞仿真 模型，进行绝缘子周围的流场 计算。
• 污秽颗粒的粒径分布服从分布
F(d) 1 exp((d /15)1.2)
•其中 F(d)为粒径小于d的颗粒所占的 质量分数
f ×G f gI
U
表面电导率测量系统
3.1.2 测量电压与加压时间对测量值的影响
• 施加电压、加压时间对测量结果均有影响。
• 以往的研究中，只能给出定性的防止干区形成所应施加的电 压和由此确定的加压时间。
• 采用具有数据存储功能的测量系统，记录不同外加电压和加 压时间的泄漏电流实时波形及其趋势。
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 罐体选用绝缘透明有 机玻璃材质，可满足 电气绝缘要求，同时 便于观察试验过程
• 罐体内径650mm，高 度800mm，可满足3 片XP70、XWP160型 绝缘子试验
• 系统的水位控制，可 自动加水、排水
• 完善的人机交互功能
罐体结构
试验仓体 抽湿系统 储水系统 加湿系统
2
衰减平衡型测点
0
0
0
2
4
6
8
10
测 量 电 压 /kV
• 平衡型和衰减平衡型计算所得的表面电导率数值相近。
• 在满足条件的情况下（例如实验室条件），优先选择高电压等 级的外加电压，以模拟绝缘子真实运行条件下的状况；可在允 许条件下，施加略低的电压，且适当延长加压时间。
3.1.6 小结
• 测量表面电导率对外加电压及加压时间有要求，施加较高电压 ，测试时间较短，所获得表面电导率值可靠。
• 主要研究内容包括 ➢ 表面电导测量方法研究 ➢ 表面电导率测量仪器研制
3.1.1 表面电导率的定义
• 表面电导率测量方法为在绝缘子两端施加一定电压后测量泄 漏电流，但测量电压的取值及加压时间并无统一标准。
• 记绝缘子经测量和计算 得到的表面电导率数值 为σ
• f 为绝缘子形状系数 • U 为测量表面电导率时施加在 绝缘子上的电压 • I 为此时流过绝缘子表面的泄 漏电流。
• 自然污秽的可溶盐种类复杂，电导率和污闪电压相关性好于等 值盐密。
• 对于人工污秽试品，表面电导率与含盐量（试验盐密）有较好 的对应关系。
• 一般而言，对于同一污源环境中的绝缘子，污秽成分相近，污 秽分布相似。因而可通过测量表面电导率，结合经验公式，获 得自然盐密。
• 该测量方法可通过自动化手段实现。
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
3. 离线绝缘子污秽度测量方法与系统
• 传统的盐密测量主要是离线测量 是使用采样巾将污秽擦洗后，带回实验室测量，或者将积污绝
缘子带回实验室后再测量其表面盐密灰密。 • 对盐密和灰密测量方法不展开研究，重点讨论电导率的测量
2.3 绝缘子积污预测系统
• 绝缘子积污预测系统
• 基于前述绝缘子污秽累积、流失模型，可建立绝缘子积污预测 系统
• 通过污源监测装置监测污源附近的气象、环境参数，预测绝缘 子积污量
• 监测内容包括
•空气成分（NO2、SO2浓度）； •气象要素（温度、湿度、风速、风向、光辐射、大气压、雨量、PH值）； •空气中颗粒物粒径分布； •模拟交、直流输电线路绝缘子自然积污装置。
风速、风向
降雨量
温度
绝缘子表面污 秽累计量预测
离线 监测
电气参数测量 传感器
污秽度实验室 测量系统
湿度
表面电导率测 量值
表面电导率测 量值
饱和受潮表面 电导率最大值
污秽 评估
气象预报
闪络电压 预测值
闪络预警
盐密、灰密 预测值
污秽状态评估
污区图 自动更新
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 系统要求可为单片绝缘子提供稳定可控的温、湿度环境；可测 量泄漏电流，并可计算表面电导率
测量系统基本组成
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 试验仓及控制系统箱体外形尺寸 1350mm*1000mm*1650mm；
• 高压、低压物理隔离，测量、控 制回路与执行单元隔离；
40
1.0mm/min
2.0mm/min
30
3.5mm/min
20
10
15 1.0mm/min 2.0mm/min 3.5mm/min
10
5
0
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16
时间（min）
时间（min）
不同降雨量条件下的可溶部分与 不可溶部分的清洗率
2.基于大气监控的污秽度评测
• 系统模型组成
污源环境参数 测量传感器
污源量 化模型
扩散 模型
空气质量测量 传感器
硫化物、氮氧 化物浓度
可吸入颗粒物 浓度
环境参数测量 传感器
风速、风向 降雨量
碰撞 模型
绝缘子表面污 秽碰撞量
吸附 模型
绝缘子表面污 秽吸附量
流失 模型
绝缘子表面污 秽饱和量
污秽成分
溶解 模型
• 对烟尘和粉尘，要考虑颗粒物 的沉积作用
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 绝缘子积污原理与模型：
• 从力学角度分析，污秽颗粒在向绝缘子运动 过程中，受到流场曳力、电场力、重力、布 朗力等多种力的作用；对积污起主导作用的 是流体曳力、电场力和重力。在风速较小时， 电场力起主要作用，而在风速较大时，则是 流体曳力和重力起主导作用
2
平均粒径15um
0.4
浓度50ug/m3
1.5 0.3
1 0.2
0.5
0.1
0 0
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0 0
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风 速 /m/s
风 速 /m/s
• 在相对湿度为30%,颗粒物平均粒径为15 um，颗粒物浓度为50 ug/m3的情况下，不同风速作用下上下表面颗粒物的粘附量如 图所示。
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 污秽累积量模型
• 在掌握粒径分布、结合相关气象、污染物参数后，就可以对盐
密、灰密进行计算
i i ri i1
广州地区盐密计算曲线 80
上表面仿真点
70
上表面拟合曲线
下表面仿真点
下表面拟合曲线 60
i
ci c0
(c0, vi )
50
积污量
40
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3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 按照系统组成，分别完成各组件设计制作。
试验变压器 高压套管
控制回路
机柜
表面电导率测量模块
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 为方便现场应用，进一步集成化。
3.2.4 加速受潮的方法研究
• 出现凝露后，不论当前 湿度为多少，均会在绝 缘子表面出现露珠的凝 结，进而导致污层的迅 速受潮。
盐密、灰密 预测值
污区图 自动更新
绝缘子表面污 秽不均匀系数
污秽状态评估
饱和受潮表面 电导率最大值
污闪 模型
污闪电压预测
2.1 污源模型与扩散模型
• 绝缘子表面污秽多来自大气，大气污染物扩散模型采用HJ/T 2.2—1993标准所推荐的高斯正态模型。
• 在不稳定、中性和稳定条件下，接受点的SO2浓度用下式预测
•Fa为总粘附力，Fw为范德华力； •Fc为毛细力，FB为化学键粘合力；
• 化学键粘合力需较长时间的分子扩散才能产生，考虑到颗粒 与表面的碰撞，时间很短，故认为该力为0；
• 亲水性绝缘子表面由于连续水膜的存在，其存储的电荷量很 少，故认为静电吸引力为0，不考虑电场作用；
• 故只考虑范德华力和毛细力的作用。
• 可分为三种类型：
Leakage Current/mA Leakage Current/mA Leakage Current/mA
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
0
不参与
20
40
60
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Time/s
增长型
12 10
8 6 4 wenku.baidu.com 0
0
平均值
20
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60
80
100
• 控制部分包括工控机、逻辑控制 器、按键面板；显示输出部分包 括显示屏、指示灯
显示屏
试
验
仓
控制
面板
• 与35kV/50kVA污秽电源配合，静 态占地面积小于5m2，方便运输
• 考虑到安全距离要求，开展试验 时所需面积小于10m2，可方便地 在集装箱体或较小实验室空间内 开展试验。
温湿度控制单元
箱体
• 绝缘子各处温度特性不 完全相同，但差异并不 大，凝露会均与地出现 在绝缘子各个区域。
• 一般条件下可以认为， 凝露出现后，绝缘子会 立刻饱和受潮。
起始时刻 5min 10min
未发生凝露组
起始时刻 5min
10min 发生凝露组
3.2.6 测量系统现场应用
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 仿真结果实例
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x 10 4.5
上 表 面 积 污 量 -风 速 图
-10
x 10 1
下 表 面 积 污 量 -风 速 图
积 污 量 /kg 积 污 量 /kg
4
RH=30%
0.9
平均粒径15um
3.5
0.8
浓度50ug/m3
0.7 3
0.6 2.5
0.5
RH=30%
500kV港城变电站 外绝缘设备放电现象
靖两甲乙线N7 耐张塔绝缘子放电
黄开甲乙线#03塔 绝缘子爬电
绝缘子污秽程度的表示方法
1.等值附盐密度 （广泛使用，测量简便，和污闪电压相关性不好） 2.表面电导率 （和污闪电压相关性好，测量较复杂） 3.泄漏电流 （在线监测，和积污和潮湿程度及施加电压相关，如何根据
• 从污染物特征考虑，污秽颗粒的粒径对于绝 缘子积污特性有十分重要的影响。在简化计 算模型及理论推导后认为：在自然条件和充 分考虑粒子荷电的情况下，电场能使污秽颗 粒物的运动轨迹发生较大偏移的粒径上限为 10um；如果粒径继续增大，则由流体曳力和 重力起主导作用。
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 流场中的绝缘子积污模型
•d为颗粒物粒径
流体分析模型
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 绝缘子表面污秽碰撞量
• 碰撞量与污秽浓度、流体速度、正 对面积有关 Q cvS
•其中，C为颗粒物浓度，v为流体速度，S为风 洞入口面积，Q为质量流率，即单位时间内通 过入口的颗粒物质量
• 仿真结果表明，当风速分别为0.2、7、 12 m/s时，随着颗粒物浓度的增加， 碰撞量近似线性的增长
Time /s
稳定型
10 8 6 4 2 0 0
前5个周波
20
40
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80
100
Time /s
衰减平衡型
3.1.2 测量电压与加压时间对测量值的影响
• 不同加压情况下的试验结果
泄 漏 电 流 /mA 表 面 电 导 率 / μS
120
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泄漏电流
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表面电导率 平衡型测点
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风 速 /m/s
积污量预测
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 降雨与污秽流失
• 降雨会引起绝缘子表面污秽的流失，随降雨量的不同，污秽的 流失速度与流失比例会有差异。
1
2
3
54
6
1.降雨喷头 2.活接头 3.水压表 4.水泵 5.泄压阀 6.水箱
可溶盐清洗效率（%） 不溶物清洗效率（%）
泄漏电流监测量评估绝缘子的闪络风险）
1.2 研究内容
绝缘子在线运行
绝缘子表面污秽度在线测量
外绝缘 状态评估
绝缘子表面累积污秽
通过离线测量绝缘子表面污秽
污源释放污染物
通过监控大气环境监测污源
1.2 研究内容
• 系统组成
在线
空气质量测量 传感器
监测
环境参数测量 传感器
硫化物、氮氧 化物浓度
可吸入颗粒物 浓度
输电线路外绝缘状态监测
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
1.1 研究背景
• 输电线路绝缘子的污闪放电现象 污闪问题没有得到根除
• 监测后台可接收前端监测装置的数据、实时显示各监测站点的 数据、分析跟踪以及趋势发展、历史记录查询、远程控制监测 站、报表打印生成。
2.3 绝缘子积污预测系统
• 绝缘子积污预测系统组成
雨量 传感器
风速 传感器
温度、湿度、气压 气象要素传感器
绝缘子积污预测系统
气溶胶粒 径谱仪
空气成分监测 传感器
光照辐射 传感器
• 粒径分布对碰撞量有着显著的影响， 随粒径增加，上表面碰撞量增加， 下表面则变化不明显
绝缘子-污秽碰撞模型
2.2 绝缘子积污原理与模型
• 污秽在绝缘子表面的粘附
• 不是所有与绝缘子表面发生碰撞的颗粒都 会被绝缘子表面捕获，需满足一定的条件
• 碰撞瞬间颗粒物与绝缘子壁面的作用力
Fa Fw Fc FB FE
• 在绝缘子积污的过程中，流体 曳力对污秽颗粒的运动起着最 为重要作用，采用流体仿真软 件来模拟计算在不同风速下绝 缘子周围的流场分布情况。
• 以0.6 m为半径构建风洞仿真 模型，进行绝缘子周围的流场 计算。
• 污秽颗粒的粒径分布服从分布
F(d) 1 exp((d /15)1.2)
•其中 F(d)为粒径小于d的颗粒所占的 质量分数
f ×G f gI
U
表面电导率测量系统
3.1.2 测量电压与加压时间对测量值的影响
• 施加电压、加压时间对测量结果均有影响。
• 以往的研究中，只能给出定性的防止干区形成所应施加的电 压和由此确定的加压时间。
• 采用具有数据存储功能的测量系统，记录不同外加电压和加 压时间的泄漏电流实时波形及其趋势。
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 罐体选用绝缘透明有 机玻璃材质，可满足 电气绝缘要求，同时 便于观察试验过程
• 罐体内径650mm，高 度800mm，可满足3 片XP70、XWP160型 绝缘子试验
• 系统的水位控制，可 自动加水、排水
• 完善的人机交互功能
罐体结构
试验仓体 抽湿系统 储水系统 加湿系统
2
衰减平衡型测点
0
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测 量 电 压 /kV
• 平衡型和衰减平衡型计算所得的表面电导率数值相近。
• 在满足条件的情况下（例如实验室条件），优先选择高电压等 级的外加电压，以模拟绝缘子真实运行条件下的状况；可在允 许条件下，施加略低的电压，且适当延长加压时间。
3.1.6 小结
• 测量表面电导率对外加电压及加压时间有要求，施加较高电压 ，测试时间较短，所获得表面电导率值可靠。
• 主要研究内容包括 ➢ 表面电导测量方法研究 ➢ 表面电导率测量仪器研制
3.1.1 表面电导率的定义
• 表面电导率测量方法为在绝缘子两端施加一定电压后测量泄 漏电流，但测量电压的取值及加压时间并无统一标准。
• 记绝缘子经测量和计算 得到的表面电导率数值 为σ
• f 为绝缘子形状系数 • U 为测量表面电导率时施加在 绝缘子上的电压 • I 为此时流过绝缘子表面的泄 漏电流。
• 自然污秽的可溶盐种类复杂，电导率和污闪电压相关性好于等 值盐密。
• 对于人工污秽试品，表面电导率与含盐量（试验盐密）有较好 的对应关系。
• 一般而言，对于同一污源环境中的绝缘子，污秽成分相近，污 秽分布相似。因而可通过测量表面电导率，结合经验公式，获 得自然盐密。
• 该测量方法可通过自动化手段实现。
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
3. 离线绝缘子污秽度测量方法与系统
• 传统的盐密测量主要是离线测量 是使用采样巾将污秽擦洗后，带回实验室测量，或者将积污绝
缘子带回实验室后再测量其表面盐密灰密。 • 对盐密和灰密测量方法不展开研究，重点讨论电导率的测量
2.3 绝缘子积污预测系统
• 绝缘子积污预测系统
• 基于前述绝缘子污秽累积、流失模型，可建立绝缘子积污预测 系统
• 通过污源监测装置监测污源附近的气象、环境参数，预测绝缘 子积污量
• 监测内容包括
•空气成分（NO2、SO2浓度）； •气象要素（温度、湿度、风速、风向、光辐射、大气压、雨量、PH值）； •空气中颗粒物粒径分布； •模拟交、直流输电线路绝缘子自然积污装置。
风速、风向
降雨量
温度
绝缘子表面污 秽累计量预测
离线 监测
电气参数测量 传感器
污秽度实验室 测量系统
湿度
表面电导率测 量值
表面电导率测 量值
饱和受潮表面 电导率最大值
污秽 评估
气象预报
闪络电压 预测值
闪络预警
盐密、灰密 预测值
污秽状态评估
污区图 自动更新
研究背景 基于大气监控的污秽度评测 离线绝缘子污秽度测量方法 在线绝缘子污秽度测量方法 污秽状态评估专家系统
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 系统要求可为单片绝缘子提供稳定可控的温、湿度环境；可测 量泄漏电流，并可计算表面电导率
测量系统基本组成
3.2.2 表面电导率测量系统开发
• 试验仓及控制系统箱体外形尺寸 1350mm*1000mm*1650mm；
• 高压、低压物理隔离，测量、控 制回路与执行单元隔离；
40
1.0mm/min
2.0mm/min
30
3.5mm/min
20
10
15 1.0mm/min 2.0mm/min 3.5mm/min
10
5
0
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16
时间（min）
时间（min）
不同降雨量条件下的可溶部分与 不可溶部分的清洗率
2.基于大气监控的污秽度评测
• 系统模型组成
污源环境参数 测量传感器
污源量 化模型
扩散 模型
空气质量测量 传感器
硫化物、氮氧 化物浓度
可吸入颗粒物 浓度
环境参数测量 传感器
风速、风向 降雨量
碰撞 模型
绝缘子表面污 秽碰撞量
吸附 模型
绝缘子表面污 秽吸附量
流失 模型
绝缘子表面污 秽饱和量
污秽成分
溶解 模型