電場(chǎng)對(duì)復(fù)合絕緣子覆冰及其閃絡(luò)特性的影響研究.pdf

1、絕緣子覆冰閃絡(luò)嚴(yán)重威脅輸電線路安全運(yùn)行，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。國(guó)內(nèi)外對(duì)絕緣子的覆冰特性進(jìn)行了大量研究，但這些研究多是在不帶電的情況下進(jìn)行的，與實(shí)際情況相差較大。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)4種典型結(jié)構(gòu)220kV、35kV復(fù)合絕緣子，在多功能人工氣候室進(jìn)行帶交流、直流覆冰試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比帶電與不帶電、帶交流與帶直流情況下復(fù)合絕緣子覆冰及其閃絡(luò)特性的差異，并通過(guò)電場(chǎng)仿真等手段驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果、分析覆冰機(jī)理。本文取得的

2、主要成果如下：
　　(1)交、直流電場(chǎng)均對(duì)復(fù)合絕緣子的覆冰外觀、密度、質(zhì)量等有著顯著影響。隨著外加電壓的升高，平均覆冰密度逐漸降低，覆冰質(zhì)量先增加后降低，當(dāng)外加電壓升高到一定程度時(shí)，負(fù)極性直流作用下的絕緣子冰重下降速度較交流、正極性直流情況要快。
　　(2)帶電覆冰情況下雨凇覆冰密度小于不帶電情況；相同大小外加電壓作用下，負(fù)極性直流電壓作用下的雨凇覆冰密度最小，交流電壓作用下的雨凇覆冰密度最大。
　　(3)帶電覆冰情況

3、下，傘裙冰棱內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)氣泡，負(fù)極性直流電壓作用下的冰棱氣泡比另外兩種電壓作用下的冰棱氣泡要大，且隨著外加電壓的提高，氣泡會(huì)越多、越大；與不帶電情況冰棱垂直生長(zhǎng)相比，帶電情況下傘裙冰棱一致向絕緣子芯棒側(cè)彎曲，電場(chǎng)越大、越不均勻，彎曲程度越為明顯。
　　(4)均壓環(huán)的存在改善了電場(chǎng)分布，有利于絕緣子的覆冰。帶電覆冰時(shí)，如有均壓環(huán)的作用，大部分傘面冰層結(jié)構(gòu)密實(shí)，光滑、透明，但仍然有少部分傘面冰層結(jié)構(gòu)松散，存在顆粒狀冰珠，且冰層多呈茸毛狀

4、。
　　(5)傘裙結(jié)構(gòu)和均壓環(huán)對(duì)覆冰電場(chǎng)的改善相輔相成，均對(duì)絕緣子的冰閃電壓有著很大的影響。電場(chǎng)分布的改善使得臨閃電壓變高，臨閃電壓變高的幅度與絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，傘裙結(jié)構(gòu)差異性越大，最大傘裙間距越長(zhǎng)，覆冰質(zhì)量及形態(tài)對(duì)其閃絡(luò)特性的影響越小，均壓環(huán)對(duì)其冰閃電壓的提高效果越好。
　　(6)不論交、直流，在絕緣子覆冰過(guò)程中，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度較低時(shí)，電場(chǎng)對(duì)水滴的極化吸引起主要作用，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度較大時(shí)，泄漏電流、電暈放電、火花放電、電弧