电力行业使用干冰清洁-行业动态
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020/09/22 1:19:31 * 浏览: 233
完善变电站绝缘子在线清洗技术，获得安全，有效的变电站肮脏绝缘子清洗方法，使变电站绝缘子可以带电运行，不会发生污染闪络事故。研究了一种使用干冰作为绝缘介质去除绝缘子表面污染物的方法。在研究过程中，建立了仿真测试平台。首先，在不同参数下进行清洁测试，例如干冰喷射距离，喷射角度，干冰流速和绝缘子表面污染。分析了各参数对干冰清洗不同污染和绝缘子效果的影响。在绝缘子干冰清洗的参数范围之外，已通过清洗天然和人工污染的绝缘子进行了验证。试验表明，干冰清洗方法可以很好地清洗绝缘子的表面污染，与其他方法相比，去污效率更高。关键词：干冰清洗，干冰喷射，工业清洗。引言随着输电电压水平和电网容量的不断提高，输变电设备外部绝缘污染闪络事故造成的破坏越来越严重。目前，国内外采取的防污闪络措施主要包括“爬，扫，涂，加”四种类型，即用合成绝缘子或防污绝缘子调节电气设备的爬电距离，清洁设备表面，并涂RTV涂料。添加伞裙套。除去绝缘子表面的污垢对于防止绝缘子的污染闪络事故和确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。干冰清洁的介质是固体二氧化碳颗粒（二氧化碳在-74.6°C下为固体），在清洁过程中会升华为绝缘的二氧化碳气体。干冰清洗技术在电气外部绝缘污染清洗中的应用可以有效避免污染闪络事故的发生。干冰清洁技术于1980年代后期开始应用于美国的国内工业领域。经过多年的发展，该技术已广泛应用于美国，德国，日本，加拿大和其他国家的汽车制造业，航空，核电和食品工业。加工等领域。该技术主要用于我国模具，生产线，汽轮机，线路板等精密设备的清洗，具有不损坏被清洗设备，无二次污染的优点。目前，没有关于干冰清洁技术在绝缘子清洁工作中的应用的文献报道。该技术在其他工业领域的应用效果是理想的。与其他清洗方法相比，它在清洗绝缘子污染方面具有更大的优势和更大的发展空间。为了使干冰清洁技术能够以机械方式在变电站中运行，可以使用整套设备清洁高度约2m且直径约225mm的圆柱表面的伞裙式支柱绝缘子[6- [图7]垂直布置，并通过实验确定清洁后绝缘子的参数及其影响去污效果的因素。本文对干冰清洗绝缘子的实验研究进行了分析和总结，并通过比较和分析不同条件下清洗效果得出清洗参数。 1干冰清洗的特征干冰清洗技术是将干冰制成一定形状和大小的颗粒，然后通过洗衣机将其与压缩空气混合，然后将其喷洒到要清洗的物体表面。清洁原理是利用固态干冰颗粒高速运动产生的冲击力，结合干冰本身的极低温度，使升华产生的污垢破裂和热膨胀，并迅速剥离并去除物体表面的水垢，油和残留杂质。干冰清洁绝缘子表面污染的原理体现在可以归结为三个方面：①固体干冰颗粒以非常快的速度冲击绝缘子的表面，产生很大的冲击力F = mv2 / 2，其中m和v分别代表干冰的质量和速度。 ②在干冰清洗过程中，由于“温差效应”或“低温裂解原理”，水垢层表面迅速下降，水垢层与绝缘子表面的热膨胀系数不同③干冰颗粒进入水垢层的裂缝后，由于干冰的体积很小，干冰的体积将膨胀约800倍。裂缝空间，裂缝的单位面积压力将急剧增加，使其易于剥离污垢。干冰净化过程中的热力学性质和“微爆炸效应”是独特的现象。当干冰和压缩空气的混合物喷在绝缘子的表面上并撞击水垢层时，水垢层的表面急剧下降并变脆。此外，由于不同的表面热膨胀系数，水垢层和绝缘体具有不同的收缩变形程度，这导致水垢层破裂。干冰颗粒吸收热量并升华，并在与绝缘子表面接触的几毫秒内膨胀近800倍。一旦干冰颗粒进入水垢层的裂缝中，裂缝的每单位面积的压力就会急剧增加，从而导致空气升力剥离污垢。气流沿着绝缘子的表面扩散以带走剥离的灰尘，并且由于灰尘在低温下的脆性，它不会粘附到附近的其他设备上。干冰清洗技术具有以下特点：①干冰清洗具有多种类型的去污效果，并且效果良好。 ②清洁介质干冰颗粒为绝缘介质，不会引起被清洁设备的污染闪络事故。 ③干冰在清洁过程中会挥发，以免破坏环境。二次污染：④干冰颗粒不具磨蚀性，可延长设备的使用寿命。 ⑤干冰清洁不会损坏电线，控制组件和开关，因此是安全的。 2．不同参数对干冰清洗效果的影响采用控制变量法。通过更改干冰清洁过程中的某些参数，观察清洁效果的变化，以确定这些参数是否影响干冰清洁效果以及如何影响。在脏的绝缘子上进行干冰清洁测试时，通过控制干冰清洁喷嘴的垂直角度和喷嘴沿绝缘子表面的圆周运动，可以达到清洁绝缘子的目的。绝缘子在涂抹，涂抹和干冰清洁之前的三种状态。清洁后，表面清洁且无灰尘。用湿纸巾擦拭后，没有明显污垢的纸张部分可以判断为清洁表面，否则脏污。在测试中，除了在国内通常用于表征绝缘子污染状态的等效盐浓度和等效灰度密度以外，在不同参数下的清洁效果也为该测试和项目的特性提出了新的标准清洁表面。表示面积Sc除以总面积S，即，清洁效果可以表示为η＝ SSc×100％。 （1）在本试验中，使用清洁表面积作为清洁效果的标准的优点是易于判断和掌握。当使用清洁设备清洁安装在变电站中的支柱绝缘子时，只有清洁表面的区域可以完全参考监控器并立即反射。测量绝缘子表面上的等效盐密度时，请使用刷子清洁绝缘子表面上的污垢，将脏液收集在干净的烧杯中并充分搅拌，然后用电导率测量脏液的电导率。测量仪器。绝缘体表面的盐浓度值可以表示为1k×S3。 （2）ρSDD=（25δ.6）其中，k为转换指数，可通过根据以下公式查找表获得脏液体的电导率δ，S是绝缘子的表面积[11]。测量绝缘子表面的等效灰度密度，用滤纸过滤脏液并干燥，然后用天平称重。绝缘子表面的灰度密度值可以表示为ρNSDD= 1000×（Sm2-m1）。 （2）式中，m2为干燥条件下脏滤纸的质量，m1为干燥条件下滤纸本身的质量[12]。干冰清洁的效果取决于许多参数，其中任何一个参数的任何变化都会影响干冰清洁的效果。清洁参数可以大致分为三类：第一类是清洁设备的参数，例如干冰清洁机的排气量和压力，干冰流量等；第二类是参数清洁对象的种类[13]，例如绝缘子的类型，绝缘子表面的污染等。第三类是过程参数[14]，例如清洁角度，清洁距离和喷嘴的移动速度。干冰清洁器喷嘴相对于要清洁的表面。工艺参数的最优控制是干冰清洗研究的重要课题之一。 2.1绝缘子的表面盐分浓度对清洗效果的影响在我国目前的反污染闪络工作中，绝缘子的表面盐分密度是表征污染程度的最重要的基本参数之一。它是指附着在绝缘子表面的污垢的电导率。 NaCl的质量与材料的质量相当，用于表征污垢层中可溶材料的电导率，并直接反映绝缘子的污染程度[15]。用等量的刷涂方法喷涂4组圆盘形悬式瓷绝缘子，并用硅藻土混合物作固体涂层，使污染等级达到Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ4个污染等级。分别。相对于图1的等级绝缘子清洁度的判断图1绝缘子清洁度的判据应具有0.05、0.1、0.2、0.3 mg / cm2的等效盐密度[17]，并标记为A1，A2， A3，A4刷牙时，绝缘子表面的灰度密度值为1mg / cm2。此外，为了增强污垢层的粘附力并使不同盐密度绝缘子在清洁效果上的差异更加明显，将0.5mg / cm2的糊精应用于每组绝缘子[18]。通过调整清洁测试平台的清洁喷嘴支架和转盘，清洁角度，距离，速度等参数均在范围内，并对空压机和干冰清洁机进行调整，使其他清洁参数，如气压，干冰质量流量示于表1中，测试结果示于表1中。表2.从表2中可以看出，在不同污染水平下，绝缘子的清洁效果基本相同，因为糊精表面上的涂层大大增强了污染层的附着力，清洁表面的面积约为40％。绝缘子表面的盐浓度对干冰清洁效果没有明显影响。 2.2绝缘子表面的灰度密度影响清洁效果绝缘子表面的灰度密度主要反映了不溶性污垢的影响。大量测试结果和分析表明，被污染绝缘子的闪络电压不仅与当量盐浓度有关，而且还与水不溶性惰性材料的密度即灰度密度有关[19]。用硅藻土混合物采用固体层法对5组圆盘形悬式瓷绝缘子进行涂漆，使等效灰度密度达到0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mg / cm2，盐密度值为0.1 mg / cm2。平方厘米它们编号为B1，B2，B3，B4和B5。其他清洁参数如表1所示，测试结果如表3所示。从表3可以看出，随着绝缘子表面密度的增加，清洁表面的面积逐渐减小，并且清洁效果逐渐变差。表面密度的大小绝缘子对干冰的清洁效果影响更大。 2.3附着力对绝缘子清洁效果的影响。对于具有相同污染水平和灰度密度的绝缘子，由于表面污染的类型和性质不同，污染层在绝缘子表面的附着力也不同，干冰清洗效果也可能很大。不同之处在于，在该实验中，将不同比例的糊精添加到硅藻土混合物中，以模拟具有不同粘附力的污染层。根据糊精与硅藻土的质量比n分别为2：1、1：1、1：2、1：3和1：4，涂上5组绝缘子，编号为C1，C2，C3，C4，C5。 ，盐浓度值为0.1mg / cm 2，灰度浓度值为1mg / cm 2。其他清洁参数如表1所示，测试结果如表4所示。从表4可以看出，随着糊精与硅藻土混合比的降低，清洁表面的面积逐渐增加，清洁效果逐渐变好。脏层的附着力对干冰清洁效果影响更大。表1试验过程中的其他参数表1通过实验得到的其他参数参数值参数值清洗距离/ cm30气压/MPa0.5清洗角度/（°）65排气量流量/（m3·min-1）4.5干冰流量/ （kg·min -1）2喷嘴速度/（r·min-1）15表2不同盐当量密度绝缘子的清洗效果表2不同绝缘子的清洗效果ρSDD编号污染度ρSDD/（mg·cm-2）η/％A1Ⅰ0.0538.7A2Ⅱ0 .141.2A3Ⅲ0.237.5A4Ⅳ0.340.4表3表3表3不同绝缘子的洗涤效果ρNSDD数ρNSDD/（mg·cm-2）η/％B10.598.2B21.090.4B32.083.1B43.080.7B54.078.52.4喷嘴移动速度绝缘子的作用清洁效果在干冰清洁测试平台上，可以通过调节转盘的转速来调节喷嘴的移动速度。在实际清洁中，清洁装置的喷嘴的移动速度直接影响清洁效果和成本。如果喷嘴的移动速度过大，可能会造成严重的污染并难以清洁。如果喷嘴的移动速度太小，则会造成干冰的浪费并导致过多的清洁费用。高[20]。为了通过测试来判断喷嘴移动速度的范围，使用水泥与土壤质量比为1:15的混合物来模拟具有强附着力的污染，并涂上5组悬挂式绝缘子，并根据它们进行清洁表5中的喷嘴移动速度。D1，D2，D3，D4，D5。除喷嘴移动速度外，其他参数如表1所示，测试结果如表5所示。从表5的结果可以看出，随着喷嘴移动速度的增加，其面积绝缘子的清洁表面逐渐减小，清洁效果逐渐变差。喷嘴的移动速度对干冰清洁效果影响更大。 2.5干
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