沙塵環(huán)境下絕緣子交流閃絡(luò)特性的研究.pdf

1、沙塵環(huán)境下絕緣子交流閃絡(luò)特性的研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：程浩導(dǎo)師姓名：司馬文霞教授專業(yè)：電氣工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院二O一一年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要近年來，頻繁發(fā)生的沙塵暴對我國多個省份的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人民生活造成了嚴(yán)重影響，特別是對于高壓電網(wǎng)線路外絕緣的危害尤為突出，已多次造成大面積輸電線路發(fā)生閃絡(luò)事故。對于外絕緣而言，沙塵暴的影響主要體現(xiàn)在嚴(yán)重積污和周圍介質(zhì)環(huán)境的改變，一方面，沙塵暴發(fā)作時空氣中

2、的風(fēng)沙和鹽分礦物等固體微粒含量顯著增加，容易導(dǎo)致絕緣子串表面積污，增加污穢閃絡(luò)發(fā)生的風(fēng)險；另一方面，沙塵暴氣候下環(huán)境介質(zhì)會由原來的較純凈空氣介質(zhì)變?yōu)槎辔镔|(zhì)含量的混合介質(zhì)，線路外絕緣結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境將會發(fā)生很大轉(zhuǎn)變。本文在參閱相關(guān)文獻(xiàn)和已有研究成果的基礎(chǔ)上，采取理論分析和實驗相結(jié)合的方法，以XP70瓷絕緣子為研究對象，重點研究了這兩大方面對絕緣子交流閃絡(luò)特性的影響規(guī)律。本文通過大量的人工污穢試驗發(fā)現(xiàn)：XP70瓷絕緣子交流閃絡(luò)電壓隨風(fēng)速的增大

3、而升高，風(fēng)沙環(huán)境下的閃絡(luò)電壓比有風(fēng)無沙時低；隨著沙塵顆粒帶電量的增大，絕緣子的交流閃絡(luò)電壓降低，且沙粒帶正電荷時絕緣子交流閃絡(luò)電壓較帶負(fù)電荷時低；沉積的沙粒對污穢絕緣子閃絡(luò)電壓的影響與鹽密無關(guān)，是獨立的，同時絕緣子閃絡(luò)電壓的變化與沙塵沉積量有關(guān)，沉積密度較小時，絕緣子的交流閃絡(luò)電壓隨沉積密度的增大而降低，沉積密度增大到20mgcm2后，絕緣子的閃絡(luò)電壓反而有升高的趨勢。不溶性污穢物類型的不同對絕緣子閃絡(luò)電壓的影響存在差異，本文通過人工污

4、穢試驗研究了兩種不溶性污穢物對絕緣子閃絡(luò)電壓影響的差異，結(jié)果表明在相同沉積量下，絕緣子表面沉積沙塵時其閃絡(luò)電壓下降的幅度較小，因此，在風(fēng)沙較大的地區(qū)用硅藻土模擬沙塵顆粒制定污穢等級的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是安全的。本文建立了沙塵暴環(huán)境下XP70瓷絕緣子的電場仿真模型，并對絕緣子在沙塵環(huán)境下的沿面電場分布進(jìn)行了仿真計算，結(jié)果表明風(fēng)沙環(huán)境下絕緣子沿面電場分布受周圍沙塵顆粒的影響較小，但沙粒帶電荷后對其電場分布有較大的畸變作用，在出現(xiàn)帶電沙粒的區(qū)域，其電位