復雜環(huán)境中絕緣子交流閃絡特性及校正方法研究.pdf

1、復雜大氣環(huán)境中，不僅酸性濕沉降水對輸電線路外絕緣的安全運行將產(chǎn)生嚴重影響，而且覆冰、低氣壓(高海拔)和污穢等多因素共存時也將對電力系統(tǒng)構成極大的威脅。因此，對上述環(huán)境中絕緣子閃絡特性的研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義和學術價值。為此，本文在國內外現(xiàn)有工作的基礎上，通過大量的試驗工作，首次系統(tǒng)地研究了復雜環(huán)境中絕緣子的交流閃絡特性和閃絡電壓的校正方法，為輸電線路的設計和安全運行提供了試驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。同時，還對制造廠針對上述環(huán)境使用而研制的

2、大爬距柱頭懸式絕緣子在工頻及陡波電壓作用下的沿面電場分布特性進行了仿真計算研究。本文的主要工作和結論如下： (1)根據(jù)酸性沉降水pH值與溶液電導率之間關系的研究結果，分析了按傳統(tǒng)方法選擇爬距的線路或變電站在酸性降水時可能發(fā)生污閃的原因。發(fā)現(xiàn)絕緣子的交流閃絡電壓隨酸雨或酸霧pH值的減小而降低：在3.0＜pH＜4.0的范圍內，酸性溶液電導率的變化開始加劇且出現(xiàn)拐點；當酸霧pH=3.0時絕緣子的污閃電壓與高一級鹽密pH=7.0(即清潔

3、霧)時的閃絡電壓相當；增大爬距或使用玻璃絕緣子可以提高酸霧環(huán)境中絕緣子的交流閃絡電壓。 (2)對幾種典型結構懸式絕緣子串在覆冰、低氣壓和污穢共存環(huán)境中的交流閃絡特性進行了研究，得出了最低閃絡電壓與上述因素之間的規(guī)律。研究結果表明：絕緣子串的交流閃絡電壓在融冰期存在一個最低值，且隨覆冰量、海拔高度或污穢度的增加而明顯降低并逐漸趨緩；污穢度增大或氣壓降低，都會使得電弧弧徑增大、燃燒更加穩(wěn)定、難以熄滅，更易于發(fā)展且出現(xiàn)飄弧，從而導致覆

4、冰絕緣子傘間短路和閃絡電壓下降；覆冰的密度和形狀等因素對絕緣子最低閃絡電壓有明顯的影響。 (3)通過對覆冰、低氣壓和污穢綜合作用下絕緣子放電物理過程的研究認為，放電過程可定性分為基本電流、電暈流注電流、白弧電流和閃絡電流四個發(fā)展階段；低氣壓下覆冰染污絕緣子交流閃絡電壓下降的主要原因是覆冰使絕緣子串的兩端、特別是高壓引線端絕緣子承擔的電壓增高而對沿串電壓分布的畸變作用，導致局部電弧總是從高壓端起始，發(fā)展到一定長度后接地端起弧，然后

5、貫通表面至閃絡；間歇性白弧能否發(fā)展成穩(wěn)定的白弧是閃絡發(fā)生的主要條件。 (4)在對復雜環(huán)境中絕緣子閃絡電壓進行大量試驗研究的基礎上，提出了絕緣子閃絡電壓校正的計算公式和絕緣子串片數(shù)選擇的方法。 (5)通過自然污穢絕緣子在覆冰、低氣壓共存環(huán)境的現(xiàn)場和取回在實驗室的大量試驗，發(fā)現(xiàn)其交流最低閃絡電壓與特征量之間的關系和人工模擬試驗結果的規(guī)律一致；最低閃絡電壓比人工模擬試驗結果高，且分散性大。因此，本文認為復雜環(huán)境中的外絕緣選擇仍