霧對短空氣間隙與絕緣子交流放電特性影響研究.pdf

1、運行經(jīng)驗表明,霧中外絕緣放電對我國電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行構(gòu)成了巨大威脅。國內(nèi)外采用蒸汽霧研究了輸電線路絕緣子的電氣特性,但尚未系統(tǒng)開展自然霧及其電導(dǎo)率對輸電線路外絕緣影響的研究。因此,系統(tǒng)研究輸電線路絕緣子與空氣間隙交流霧閃特性及其影響規(guī)律有助于更深入地認識霧閃的本質(zhì)規(guī)律,對濕霧天氣中輸電線路外絕緣防霧閃和保障電網(wǎng)的安全運行具有重要的參考意義。
　　在國家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃973項目的資金支持與國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,論文在重慶大

2、學(xué)高電壓實驗室和雪峰山試驗站對輸電線路絕緣子與棒-板短空氣間隙交流霧閃特性進行了系統(tǒng)的研究分析,得到的主要成果有:
　　根據(jù)雪峰山試驗站自然環(huán)境的測量結(jié)果,統(tǒng)計近4年試驗站的月平均霧天氣分布與霧物理特征,使用最小二乘法擬合液態(tài)水含量、霧滴濃度綜合影響的能見度計算公式;采用霧發(fā)生裝置產(chǎn)生模擬霧方法開展了瓷、玻璃絕緣子交流霧閃試驗,其結(jié)果較蒸汽霧閃絡(luò)電壓高6.8％~7.2％;比較分析了染污方式對復(fù)合絕緣子交流霧閃特性的影響,即定量涂層

3、法與噴涂法試驗結(jié)果的百分偏差為7.1％~9.3％,可忽略染污方法對污穢特征指數(shù)的影響。
　　基于人工模擬與自然環(huán)境試驗,分析了霧物理特征(霧的水含量、霧水電導(dǎo)率與霧水溫度)以及環(huán)境參數(shù)對棒-板短空氣間隙交流擊穿電壓的影響規(guī)律。結(jié)果表明,霧的水含量在1~3 g/m3時,擊穿電壓增大了5.1％;而霧的水含量在3~4 g/m3時無明顯變化;霧水電導(dǎo)率從100μS/cm增加至5150μS/cm時,擊穿電壓減小了2.7％~9.1％。

4、　　根據(jù)試驗結(jié)果及其分析,提出了濃霧地區(qū)霧水電導(dǎo)率對絕緣子交流閃絡(luò)電壓的附加影響規(guī)律,即絕緣子表面污穢度達Ⅲ級及以上嚴重污穢等級時(鹽密≥0.15 mg/cm2),霧水電導(dǎo)率不影響其閃絡(luò)電壓;而對于Ⅰ級及以下污穢等級(鹽密≤0.06 mg/cm2),霧水電導(dǎo)率從0.01 mS/cm升至3.0 mS/cm時將導(dǎo)致絕緣子交流閃絡(luò)電壓降低4.1％~25.6％。即嚴重污穢時可以不考慮霧水電導(dǎo)率的影響,清潔、輕度污穢時卻存在明顯影響;清潔、輕污穢

5、絕緣子在高電導(dǎo)率濃霧環(huán)境中的交流閃絡(luò)電壓須進行校正,隨著霧水電導(dǎo)率?的增加(0.01~3.0 mS/cm),校正系數(shù)K為1.00~0.80,霧水電導(dǎo)率對憎水性絕緣子交流閃絡(luò)電壓的影響小于親水性絕緣子。
　　根據(jù)測量結(jié)果,分析了絕緣子表面凝露與濕潤特性,基于此建立了霧水電導(dǎo)率影響的附加鹽密與預(yù)染污鹽密的綜合等值鹽密計算模型,并提出了鹽密、霧水電導(dǎo)率附加鹽密綜合影響的絕緣子交流閃絡(luò)電壓計算模型,模型計算結(jié)果與試驗結(jié)果很吻合,百分偏差小

6、于6.8％;分析了0級污穢時霧水電導(dǎo)率對四種絕緣子交流閃絡(luò)電壓梯度的影響。研究結(jié)果可為重污染濃霧地區(qū)絕緣子的污穢等級劃分提供參考建議。
　　根據(jù)雪峰山試驗站基地開展的自然霧中絕緣子交流閃絡(luò)試驗結(jié)果,提出了鹽密和環(huán)境溫度綜合影響的絕緣子交流閃絡(luò)電壓計算公式,與重慶大學(xué)青藏鐵路高海拔沿線的試驗結(jié)果吻合;提出與凍霧閃相比,復(fù)合絕緣子凝霧交流閃絡(luò)時貫穿絕緣子兩端的閃絡(luò)電弧的持續(xù)時間明顯變短,這主要由于凍霧時絕緣子傘群表面粗糙度發(fā)生改變,電