一种输变电设备积污增长率预测装置技术领域
本发明涉及一种输变电设备积污增长率预测装置，属于高电压外绝缘技术领域。
背景技术
随着我国经济的发展，环境污染问题越发严重，输电线路、变电站的绝缘设备的收到了严重的影响，可能会导致污闪事故出现，影响电网的安全运行。随着智能电网技术的发展，输电线路状态监测与检修技术不断完善，这就要求运行人员可实时监测线路当前的运行条件下的外绝缘状态，对其做出评估。传统的外绝缘分析方法需要在设备完成积污过程后才能测量，其测量周期过长，不能实时反应当前状况。当输电线路、变电站等电力设施周围环境发生变化，因污染源变化而导致绝缘子的污染程度发生变化，传统方法不能也不能反应出环境变化。本发明在输变电设备实际发生积污前，通过对环境参数、气象参数等数据的测量，预测输变电设备的短期积污增长率，辅助运行人员判断电网运行状况。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种输变电设备积污增长率预测装置，装置安装于变电站或输电线路周边，本装置集成于方形金属腔体内，利用远程通信手段将采集到的气象环境信息上传至综合分析处理后台，通过对环境参数、气象参数等数据的测量分析，计算绝缘子的短期积污增长速率。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：包括主控单元、传感器单元、供电单元以及监测平台；传感器单元采集绝缘设备周围环境的大气信息特征、环境信息特征，并将采集到的数据通过监测平台进行远程分析处理；传感器单元安装于待分析设备周边。
所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：所述传感器单元包括风速风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光辐射传感器、雨量传感器、大气污染物传感器。
所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：大气污染物传感器包括二氧化硫浓度传感器、NO2浓度传感器、大气颗粒物传感器。
所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：颗粒物浓度分布测量范围为0-20μm，风速测量范围为0-60m/s,雨量测量范围为0-12.5mm/h，空气污染物、SO2、NO2测量浓度范围为0-10ppm。
作为优选方案，所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：所述供电单元采用交流220V供电；包括太阳能电池板和蓄电池。
作为优选方案，所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：主控单元、传感器单元和供电单元集成于方形金属腔体内，通过远程通信手段将采集到的气象环境信息上传至综合分析处理后台。
有益效果：本发明提供的输变电设备积污增长率预测装置，监测装置从污秽成份的来源入手，通过采用可靠的在线监测技术，对现场的空气中颗粒物的粒径分布、周围环境的气象要素、空气中对污秽影响的成分实时监测，将数据通过无线网络传输到监测后台，对污秽成份进行定量分析，分别研究污源性质变化引起的污秽成份变化，预测短期积污增长率，实时准确掌握所测绝缘子的积污状况，为更可靠的状态评估提供可靠的技术支撑。
附图说明
图1和图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，一种输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：包括主控单元、传感器单元、供电单元以及监测平台；传感器单元采集绝缘设备周围环境的大气信息特征、环境信息特征，并将采集到的数据通过监测平台进行远程分析处理；传感器单元安装于待分析设备周边。
所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：所述传感器单元包括风速风向传感器1、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光辐射传感器、雨量传感器2、大气污染物传感器3；
所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：大气污染物传感器包括二氧化硫浓度传感器4、NO2浓度传感器5、大气颗粒物传感器6。
所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：颗粒物浓度分布测量范围为0-20μm，风速测量范围为0-60m/s,雨量测量范围为0-12.5mm/h，空气污染物、SO2、NO2测量浓度范围为0-10ppm。
作为优选方案，所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：所述供电单元采用交流220V供电；包括太阳能电池板和蓄电池。
作为优选方案，所述的输变电设备积污增长率预测装置，其特征在于：主控单元、传感器单元和供电单元集成于方形金属腔体内，通过远程通信手段将采集到的气象环境信息上传至综合分析处理后台。
短期输变电设备积污增长率预测方法：短期积污增长率为日均表面电导率增长值（growthfor，μS/日）
growthfor=1099*conaddrate*(so4rate+no3rate+TSP_mea)exp^(-2.247/wind_mea^2)-67.59*(so4rate+no3rate+TSP_mea)*exp(-3.422/wind_mea^2)*log(so4rate+no3rate+TSP_mea+1)
其中conaddrate绝缘子积污形状系数，单位1
tem_mea温度测量值，单位℃
RH_mea湿度测量值，单位100%
TSP_mea颗粒物浓度测量值，单位ppm
s_mea硫化物浓度测量值，单位ppm
nox_mea氮氧化物测量值，单位ppm
wind_mea风速，单位m/s
本实施例的具体设置如下：
1、传感器单元：
设备开电，打开温湿度、气压、光辐射、雨量传感器，开始采集（连续采集）；
打开风速风向传感器，采集10分钟，时间到达，关闭风速风向传感器；
依次打开气体(NO2、SO2)检测设备，采集10分钟数据，关闭气体检测设备；
检测箱体内温度，若温度小于0度，打开测量箱加热器，至箱内温度高于10度时，关闭；若温度超过40度，打开测量箱通风风扇，至箱内温度低于35度时，关闭风扇；
当测量箱内温度在0-40度范围内，打开颗粒检测仪空气预热管干燥空气，５分钟后开启空气泵和颗粒检测仪，采集10分钟数据后关闭空气预热管、空气泵和颗粒检测仪。
数据解析后上传到后台。重复第二步以后操作，继续采集。
2、供电单元：
装置的供电电源设计采用交直流通用，在变电站等有电源处，采用交流220V供电，在高压输电线路周边无电源处，采用太阳能电池板和蓄电池协同工作的方式。
3、测量系统要求
1)颗粒物粒径分布：
l颗粒物质量浓度范围：0.1…100,000μg/m3
lOPC1108粒径通道：15个通道，0.3/0.4/0.5/0.65/0.8/1/1.6/2/3/4/5/7.5/10/15/20μm
l样气流速1.2l/min
l颗粒计数范围：2,000,000P/l
2)环境气象：
l风速：测量范围0-60m/s；
精度+/-2%；
分辨率0.01m/s
l风向：测量范围0-360°-无死区；
精度±3°
分辨率1°
l湿度：测量范围0～100％RH；
精度：±2．0％RH；
l温度：测量范围：-40～+123．8℃；
精度：±0．3℃；
l气压：测量范围：10-1300mbar；
精度：±0.1%；
l光辐射：测量范围：0-1000W；
线性度：±2%；
l雨量：分辨率：0.1mm；
精度：0.5%@12.5mm/hour
3)空气成分：
lSO2浓度：
量程：0-10ppm，精度：0.01ppm
lNO2浓度：
量程：0-1ppm，精度：0.001ppm
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。