基于電場(chǎng)分布特性的冰區(qū)35-110kV復(fù)合絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、復(fù)合絕緣子在我國(guó)20多年的使用歷史表明，與瓷和玻璃絕緣子相比，其防污閃性能優(yōu)異，但防冰閃性能較差。覆冰復(fù)合絕緣子閃絡(luò)過(guò)程非常復(fù)雜，閃絡(luò)電壓與絕緣子周圍的電場(chǎng)和電位分布密切相關(guān)，因此從覆冰復(fù)合絕緣子的電場(chǎng)特性分析其閃絡(luò)機(jī)理一直是研究者研究的重中之重。傘裙結(jié)構(gòu)是影響其冰閃電壓的重要因素，因此研究傘裙結(jié)構(gòu)對(duì)電場(chǎng)特性的影響，找出電場(chǎng)特性最優(yōu)的傘裙結(jié)構(gòu)，對(duì)提高復(fù)合絕緣子冰閃電壓意義重大。
　　 在以往對(duì)覆冰復(fù)合絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究中，

2、研究者們并未考慮帶電覆冰與不帶電覆冰的差別，且多數(shù)考慮的是最壞的情況，即針對(duì)雨凇覆冰時(shí)冰棱長(zhǎng)度增加到超過(guò)傘間距的三分之二：甚至橋接所有傘裙時(shí)進(jìn)行靜態(tài)分析，此時(shí)覆冰絕緣子周圍電場(chǎng)畸變最嚴(yán)重。但是實(shí)際運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子的覆冰屬于帶電覆冰，其高壓端傘裙上的冰棱一般不橋接。此外，電場(chǎng)對(duì)覆冰增長(zhǎng)速度、形態(tài)、重量、密度等都有很大影響，因此，對(duì)復(fù)合絕緣子帶電覆冰試驗(yàn)及計(jì)算更加接近實(shí)際情況。本文針對(duì)對(duì)電力系統(tǒng)危害最大的雨凇覆冰，模擬實(shí)際輸電線路運(yùn)行中的

3、復(fù)合絕緣子覆冰情況，對(duì)幾種不同傘裙結(jié)構(gòu)的35kV和110kV防冰型復(fù)合絕緣子進(jìn)行了不帶電和帶運(yùn)行電壓覆冰試驗(yàn)。
　　 文章根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立絕緣子覆冰模型，對(duì)其電場(chǎng)特性進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相吻合。試驗(yàn)與計(jì)算得到的主要結(jié)論有：
　　 ①在相同電氣條件下的覆冰重量與傘裙結(jié)構(gòu)、帶電與否以及覆冰水電導(dǎo)率都有關(guān)系，且覆冰量隨著爬高比(CF系數(shù))的增加而增加；
　　 ②基于減少覆冰的基本目的，提出了表征其傘裙結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的

4、特征參數(shù)k1、k2、k3，即優(yōu)化傘裙結(jié)構(gòu)可采用優(yōu)化：傘裙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)計(jì)算得到了k1、k2、k3以及CF系數(shù)的最優(yōu)取值；
　　 ③傘裙結(jié)構(gòu)對(duì)間隙平均場(chǎng)強(qiáng)Eav影響很大，Eav越小，絕緣子閃絡(luò)電壓越高；
　　 ④文章根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及電場(chǎng)的計(jì)算，對(duì)35 kV和110 kV的絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了優(yōu)化。仿真分析表明：通過(guò)適當(dāng)選取小(中)傘傘徑，保證合適的大(中)小傘徑差、適當(dāng)選取大傘數(shù)量、合理調(diào)整高壓端大傘間距等措施