復(fù)雜環(huán)境中絕緣子交流閃絡(luò)特性及校正方法研究.pdf_第1頁(yè)
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1、復(fù)雜大氣環(huán)境中,不僅酸性濕沉降水對(duì)輸電線路外絕緣的安全運(yùn)行將產(chǎn)生嚴(yán)重影響,而且覆冰、低氣壓(高海拔)和污穢等多因素共存時(shí)也將對(duì)電力系統(tǒng)構(gòu)成極大的威脅。因此,對(duì)上述環(huán)境中絕緣子閃絡(luò)特性的研究,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。為此,本文在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上,通過(guò)大量的試驗(yàn)工作,首次系統(tǒng)地研究了復(fù)雜環(huán)境中絕緣子的交流閃絡(luò)特性和閃絡(luò)電壓的校正方法,為輸電線路的設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。同時(shí),還對(duì)制造廠針對(duì)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(chǎng)分布特性進(jìn)行了仿真計(jì)算研究。本文的主要工作和結(jié)論如下: (1)根據(jù)酸性沉降水pH值與溶液電導(dǎo)率之間關(guān)系的研究結(jié)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(shí)可能發(fā)生污閃的原因。發(fā)現(xiàn)絕緣子的交流閃絡(luò)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(nèi),酸性溶液電導(dǎo)率的變化開(kāi)始加劇且出現(xiàn)拐點(diǎn);當(dāng)酸霧pH=3.0時(shí)絕緣子的污閃電壓與高一級(jí)鹽密pH=7.0(即清潔

3、霧)時(shí)的閃絡(luò)電壓相當(dāng);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(luò)電壓。 (2)對(duì)幾種典型結(jié)構(gòu)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(luò)特性進(jìn)行了研究,得出了最低閃絡(luò)電壓與上述因素之間的規(guī)律。研究結(jié)果表明:絕緣子串的交流閃絡(luò)電壓在融冰期存在一個(gè)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(huì)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(dǎo)致覆

4、冰絕緣子傘間短路和閃絡(luò)電壓下降;覆冰的密度和形狀等因素對(duì)絕緣子最低閃絡(luò)電壓有明顯的影響。 (3)通過(guò)對(duì)覆冰、低氣壓和污穢綜合作用下絕緣子放電物理過(guò)程的研究認(rèn)為,放電過(guò)程可定性分為基本電流、電暈流注電流、白弧電流和閃絡(luò)電流四個(gè)發(fā)展階段;低氣壓下覆冰染污絕緣子交流閃絡(luò)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(dān)的電壓增高而對(duì)沿串電壓分布的畸變作用,導(dǎo)致局部電弧總是從高壓端起始,發(fā)展到一定長(zhǎng)度后接地端起弧,然后

5、貫通表面至閃絡(luò);間歇性白弧能否發(fā)展成穩(wěn)定的白弧是閃絡(luò)發(fā)生的主要條件。 (4)在對(duì)復(fù)雜環(huán)境中絕緣子閃絡(luò)電壓進(jìn)行大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了絕緣子閃絡(luò)電壓校正的計(jì)算公式和絕緣子串片數(shù)選擇的方法。 (5)通過(guò)自然污穢絕緣子在覆冰、低氣壓共存環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)和取回在實(shí)驗(yàn)室的大量試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其交流最低閃絡(luò)電壓與特征量之間的關(guān)系和人工模擬試驗(yàn)結(jié)果的規(guī)律一致;最低閃絡(luò)電壓比人工模擬試驗(yàn)結(jié)果高,且分散性大。因此,本文認(rèn)為復(fù)雜環(huán)境中的外絕緣選擇仍

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