串聯(lián)玻璃絕緣子改善復(fù)合絕緣子電場(chǎng)分布研究.pdf

1、復(fù)合絕緣子的外形特點(diǎn)，金具結(jié)構(gòu)和硅橡膠材料的介電特性導(dǎo)致其電位分布很不均勻，在兩金具端附近電場(chǎng)集中。隨著電壓等級(jí)的提高和復(fù)合絕緣子結(jié)構(gòu)高度的增大，這種現(xiàn)象愈加嚴(yán)重。強(qiáng)電場(chǎng)將導(dǎo)致外絕緣介質(zhì)和金具表面發(fā)生電暈放電，進(jìn)而對(duì)電磁環(huán)境、絕緣材料的運(yùn)行特性等產(chǎn)生影響，對(duì)電力安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。因此本論文研究改善復(fù)合絕緣子端部電場(chǎng)和調(diào)整絕緣子串電位分布的新方法具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和科學(xué)意義。
　　 目前，復(fù)合絕緣子常用的均壓措施是裝設(shè)均壓環(huán)，

2、但是均壓環(huán)對(duì)于改善復(fù)合絕緣子端部電場(chǎng)效果明顯，而對(duì)調(diào)整整體電位分布效果有限，且裝設(shè)的均壓環(huán)會(huì)縮短復(fù)合絕緣子兩極間的極間距離，降低輸電線路的耐雷水平，同時(shí)國(guó)內(nèi)外對(duì)于均壓環(huán)的使用尚沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 基于有限元法，本論文以復(fù)合絕緣子和玻璃絕緣子的串聯(lián)組合使用為例，建立了輸電線路復(fù)合絕緣子三維電場(chǎng)計(jì)算模型，提出了一種改善復(fù)合絕緣子電場(chǎng)分布的新方法。研究了在不同電壓等級(jí)的復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)串聯(lián)玻璃絕緣子后復(fù)合絕緣子軸向電位和電場(chǎng)分布的

3、變化情況；計(jì)算結(jié)果表明：復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)串聯(lián)玻璃絕緣子后，降低了復(fù)合絕緣子導(dǎo)線端承受的電壓，消除了畸變電場(chǎng)，改善了復(fù)合絕緣子端部的電場(chǎng)分布，并推薦了不同電壓等級(jí)的復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)應(yīng)串聯(lián)的玻璃絕緣子片數(shù)。
　　 本論文以110kV電壓等級(jí)的復(fù)合絕緣子為例，開展了在復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)串聯(lián)玻璃絕緣子的人工污穢試驗(yàn)，研究了絕緣子串閃絡(luò)電壓的提高比和閃絡(luò)梯度的變化情況。結(jié)果表明：在同種污穢度下，隨著復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)所串聯(lián)的玻璃絕緣子片數(shù)增加

4、，由于增加了爬電距離，故其閃絡(luò)電壓有所提高。同時(shí)在復(fù)合絕緣子導(dǎo)線側(cè)串聯(lián)1-2片玻璃絕緣子后，由于玻璃絕緣子的均壓作用使得高壓端電位分布均勻，對(duì)絕緣子的起弧以及發(fā)展有了一定的抑制作用，故閃絡(luò)梯度的變化不大。220kV和500kV電壓等級(jí)的復(fù)合絕緣子可以此作為參考。最后，本文以110kV復(fù)合絕緣子串聯(lián)玻璃絕緣子為例，對(duì)爬電比距、風(fēng)偏角以及耐雷水平等參數(shù)進(jìn)行了校核，并研究了串聯(lián)玻璃絕緣子對(duì)覆冰復(fù)合絕緣子的影響。研究成果為輸電線路的絕緣子改造以