覆冰絕緣子沿面電場(chǎng)特性和放電模型研究.pdf

1、我國(guó)地形地貌復(fù)雜，覆冰面廣，輸電線路絕緣子冰閃事故時(shí)有發(fā)生。隨著“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”電力發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施和特高壓交直流輸電線路的開(kāi)工建設(shè)，超特高壓輸電線路走廊必然要通過(guò)冰雪、高海拔、污穢等復(fù)雜的大氣環(huán)境地區(qū)。國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)和研究表明，由覆冰引起輸電線路絕緣子串的絕緣子特性下降是導(dǎo)致電網(wǎng)事故的重要原因之一。由于影響絕緣子覆冰的因素很多，其放電過(guò)程比污穢放電更為復(fù)雜，因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)絕緣子覆冰放電機(jī)理的研究滯后于放電特性的試驗(yàn)研究

2、，目前尚處于探討階段。 本論文在深入分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于覆冰絕緣研究的基礎(chǔ)上，闡述了覆冰絕緣子沿面電場(chǎng)分布的數(shù)值計(jì)算原理，建立了絕緣子在不同覆冰狀態(tài)下的交直流沿面電場(chǎng)分布有限元計(jì)算模型，并利用漸近邊界條件和虛擬材料參數(shù)法對(duì)有限元電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算中的開(kāi)域問(wèn)題和懸浮導(dǎo)體問(wèn)題進(jìn)行處理。在此基礎(chǔ)上，對(duì)空氣間隙、冰特性、傘裙結(jié)構(gòu)影響覆冰絕緣子沿面電場(chǎng)特性機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，比較了覆冰合成絕緣子和覆冰瓷絕緣子串的沿面電場(chǎng)特性，并提出了基于覆冰沿面電

3、場(chǎng)特性的合成絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)優(yōu)化思想。 基于覆冰絕緣子的電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算模型，本論文首次提出了覆冰絕緣子的交直流場(chǎng)路結(jié)合動(dòng)態(tài)閃絡(luò)模型，該模型將覆冰絕緣子的閃絡(luò)過(guò)程分為高壓端或低壓端空氣間隙擊穿前電弧的起始、空氣間隙擊穿后電弧的發(fā)展和最終閃絡(luò)判定三個(gè)階段，對(duì)空氣間隙擊穿前和擊穿后的覆冰絕緣子分別建立了交直流沿面電場(chǎng)計(jì)算模型，結(jié)合覆冰絕緣子電弧的交直流E-I特性對(duì)絕緣子閃絡(luò)過(guò)程中泄漏電流的變化和最終閃絡(luò)電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算，通過(guò)人工覆冰試驗(yàn)研