110kV盆式絕緣子氣隙缺陷局部放電研究.pdf

1、氣體絕緣全封閉式組合電器(GIS)作為電力系統(tǒng)的重要設備，現已廣泛應用于城市供電、發(fā)電廠等高壓輸變電系統(tǒng)中。而盆式絕緣子作為GIS核心組成部件，其絕緣性能好壞，直接影響到GIS設備運行的可靠性。本文概論了盆式絕緣子運行及實際生產過程中曝露出的一些問題，主要針對110kV盆式絕緣子氣隙缺陷這一故障研究，通過三維有限元仿真分析研究不同氣隙缺陷對盆式絕緣子電場分布特性的影響，并結合放電檢測試驗驗證脈沖電流法對盆式絕緣子氣隙缺陷的有效性，同時歸

2、納其放電規(guī)律，以期望為盆式絕緣子局部放電故障檢測提供依據，同時對于提高高壓GIS盆式絕緣子現場在線監(jiān)測的準確性，確保高壓GIS設備能夠正?？煽康倪\行，保障電網安全及穩(wěn)定具有重要的意義。
　　本文依據實際110kV盆式絕緣子的產品結構，結合盆式絕緣子出廠試驗產品工裝，建立了110kV盆式絕緣子三維結構計算模型。為了研究氣隙缺陷對盆式絕緣子電場強度的影響，通過模擬在澆注過程中環(huán)氧樹脂所產生的氣隙，在盆式絕緣子中的不同位置建立氣隙模型，

3、分別分析了在工頻電壓作用下不同位置和不同大小的氣隙的對盆式絕緣子電場強度的影響；同時由于金屬法蘭和環(huán)氧澆注材料膨脹系數和收縮系數不同，盆式絕緣子固化成型后，在金屬法蘭和環(huán)氧澆注材料間會存在一定的氣隙。模擬實際產品的外部氣隙，分別分析了在工頻電壓作用下，不同氣隙寬度和不同介電常數?r對盆式絕緣子電場強度的影響。
　　本文為了對盆式絕緣子氣隙缺陷局部放電特性進行試驗研究，參考盆式絕緣子實際運行情況，模擬高壓盆式絕緣子的電壓等級、SF6

4、氣體壓力環(huán)境，搭建盆式絕緣子局部放電實驗平臺。通過設計實驗方案用脈沖電流法對盆式絕緣子氣隙缺陷的局部放電現象進行檢測，對實驗結果前后對比，從而驗證仿真結果的可靠性，并對氣隙缺陷局部放電規(guī)律進行總結。
　　最后在對大量的盆式絕緣子電氣性能測試過程中，發(fā)現帶有金屬法蘭的110kV盆式絕緣子在正常測試條件下，局部放電測試存在不穩(wěn)定的現象。本文通過三維有限元仿真分析同時結合驗證性試驗，從理論和實驗上確認了該現象發(fā)生的根本原因在于盆式絕緣子