一种基于大气污染物粒度的输电线路路径选择方法与流程

本发明属于输电线路路径选择技术领域，尤其涉及一种基于大气污染物粒度的输电线路路径选择方法。

背景技术：

路径选择和勘测是整个输电线路设计中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。既要合理的缩短路径长度、降低线路投资，又要保证线路安全可靠、运行方便。

大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。燃料(煤、石油、天然气等)的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。石化企业、有色金属、磷肥厂、酸碱盐化工业、钢铁工业等排出的污染物组成与工业企业性质密切相关。汽车、船舶、飞机等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。田间施用农药时，一部分农药会以粉尘等颗粒物形式逸散到大气中，造成大气农药污染。此外还有秸秆焚烧等。

大气气溶胶中各种粒子按其粒径大小又可以分为:

(1)总悬浮颗粒物(TSP)；

(2)飘尘：能在大气中长期漂浮的悬浮物质，其粒径通常小于10微米；

(3)降尘：用降尘罐采集到的大气颗粒物，其粒径一般大于30微米；

(4)可吸入粒子(IP、PM10)：国际标准化组织(ISO)建议将IP定义为粒径10微米以下的粒子；

(5)PM2.5(particulate matter)：直径小于或等于2.5微米的颗粒物。

电力系统中，输电线路由于其分布广泛，常面临各种复杂的地理环境和气候环境的影响。环境污染的加剧，高压外绝缘设备表面上沉积污秽，在雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等气象条件的作用下，降低了输电外绝缘的电气强度，有可能导致高压外绝缘设备在运行电压下发生污秽闪络事故，导致输电线路无法安全可靠的运行。

因此，如何有效的避免污闪事故的发生，在输电线路路径选择时就必须考虑，有效避开污染源或污染区域，现有的技术手段通常会采用测试自然污秽的等值盐密和灰密，以此来表征环境的污秽度，手段单一，准确度低，并不能全面的反应线路路径的污染严重程度，以及对输电线路外绝缘的影响。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种基于大气污染物粒度的输电线路路径选择方法，该方法通过全面的评价线路路径的污染严重程度，降低污闪风险，提高线路运行可靠性。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种基于大气污染物粒度的输电线路路径选择方法，包括以下步骤：

步骤一：采集输电线路拟途经区域的气象数据，对不同季节的主导风向进行统计分类；

步骤二：在不同的主导风向下，利用大气颗粒物采集装置对输电线路拟途经区域分段进行颗粒物采集；

步骤三：对不同主导风向下不同区段的颗粒物进行粒度分析，得到不同区段中大气颗粒物的粒度分布规律；

步骤四：依据大气颗粒物的粒度分布规律，形成模拟污秽；将定量的模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，检测憎水性、憎水迁移性；

步骤五：在100％相对湿度条件下，对上述涂污的复合绝缘子试品进行闪络试验，得到污秽闪络电压；

步骤六：对不同区段的颗粒物憎水性检测和污秽闪络电压结果进行比较，选择其中憎水性高、污秽闪络电压高的粒度，具备该粒度的区段为推荐线路途经区域。

进一步地，所述步骤一中，采集的气象数据为大于设定时间段内的历史气象数据，根据采集到的气象数据，将主导风向按照该风向持续月数进行分类。

进一步地，所述步骤二中，选取每5到10公里作为一个区段进行大气颗粒物的采集，所述一个区段内的主导风向一致。

进一步地，所述步骤三中，对大气颗粒物进行粒度分析，分为以下4类：<2.5微米，<10微米，10-30微米，>30微米。

进一步地，所述步骤三中，不同区段中大气颗粒物的粒度分布规律具体为不同区段中不同粒度颗粒物的含量，一般取质量。

进一步地，所述步骤四中，选择不同粒度的硅藻土进行组合，添加盐分NaCl，形成模拟污秽；盐分和硅藻土的质量比以自然污秽等值盐密、等值灰密和复合绝缘子表面积为依据进行计算。

进一步地，所述步骤六中，憎水性高、污秽闪络电压高的粒度表明该区段输电线路路径具有较好的防污闪性能，在对不同季节不同主导风向进行对比时，根据运行经验，若不同季节的检测结果存在差异，以冬季和春季的检测结果为优先考虑项。

本发明的有益效果：

本发明基于自然污秽等值盐密和灰密的检测结果，提供了一种基于大气污染物粒度的输电线路路径选择方法，能够全面的评价线路路径的污染严重程度，并从中选取出具有较好的防污闪性能的区段作为推荐输电线路途经区段，能够降低输电线路污闪风险，提高线路运行可靠性。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种基于大气污染物粒度的输电线路路径选择方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤一：收集线路拟途经区域的气象资料，对数据进行分析，总结不同季节的主导风向；比如冬天，主导风向一般为西北风，当然具体风向根据统计得出来的，统计这个季节占优势的风向。

采集的气象资料应大于10年，根据气象数据，主导风向的可以按照该风向持续月数进行分类。

步骤二：在不同主导风向下，利用大气颗粒物采集装置对输电线路拟途经区域分段进行颗粒物采集；

相对于输电线路，污染源的分布具有方向不确定性，在不同的主导风向下，由于污染物的变化，大气颗粒物的粒度随之发生变化，输电线路绝缘子附着的颗粒物粒度也不同，根据地形特点，每5到10公里作为一个区段进行大气颗粒物的采集，在保证区段长度的前提下，尽量满足主导风向一致。

步骤三：对不同主导风向下不同区段的颗粒物进行粒度分析，得到大气颗粒物的粒度分布规律；分布规律是指不同粒度颗粒物的含量，一般为质量。

对大气颗粒物进行粒度分析，主要分为4类，<2.5微米，<10微米，10-30微米，>30微米。

步骤四：依据大气颗粒物的粒度分布规律，选择不同粒度的硅藻土进行组合，添加盐分NaCl，形成模拟污秽；将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，检测憎水性、憎水迁移性；

盐分和硅藻土质量的多少以自然污秽等值盐密、等值灰密和复合绝缘子表面积为依据进行计算。

等值盐密是电力部门或变电所的自然污秽等值附盐密度(简称盐密)，是用一定量的蒸馏水清洗绝缘子表面的污秽，搅拌30分钟，然后测量该清洗液的电导，并以在相同水量中产生相同电导的氯化钠数量的多少作为该绝缘子的等值盐量，最后除以被清洗的表面面积即为等值附盐密度,简称等值盐密。

灰密的测量采用干燥称量的方法，灰密(非可溶沉积物密度，NSDD)是指附着在绝缘子表面不能溶解于水的物质除以表面积得到的结果，用于定量标示绝缘子表面非可溶残渣的含量。

步骤五：将定量模拟污秽涂覆在一定面积的复合绝缘子表面，在100％相对湿度条件下，对试品进行闪络试验，得到污秽闪络电压。

步骤六：对不同区段的颗粒物憎水性检测和污秽闪络电压结果进行比较，选择其中憎水性较高、污秽闪络电压较高的粒度，具备该粒度的区段为推荐线路途经区域。

憎水性较高、污秽闪络电压较高的粒度表明该区段输电线路路径具有较好的防污闪性能，在对不同季节不同主导风向进行对比时，根据运行经验，若不同季节的检测结果存在差异，以冬季、春季的检测结果为优先考虑项。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。