特高壓直流復(fù)合絕緣子短樣污穢閃絡(luò)特性及機(jī)理研究.pdf

1、污閃是影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的主要威脅之一。隨著我國(guó)特高壓直流輸電工程的建設(shè)，對(duì)輸電線路外絕緣的選擇和設(shè)計(jì)要求將不斷提高，復(fù)合絕緣子因具有優(yōu)異的耐污性能而被各國(guó)電力部門廣泛使用。迄今為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)復(fù)合絕緣子在均勻染污下的直流電氣特性進(jìn)行了大量研究，但關(guān)于污穢沿復(fù)合絕緣子傘裙上、下表面不均勻分布對(duì)直流污閃電壓影響的研究則相對(duì)較少，目前尚未見適合直流復(fù)合絕緣子的閃絡(luò)電壓污穢不均勻修正方法。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，采用定量涂刷方式

2、，在重慶大學(xué)高電壓與電工新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大型多功能人工氣候室內(nèi)對(duì)幾種典型的超、特高壓直流復(fù)合絕緣子短樣的直流污穢閃絡(luò)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，論文的主要工作和結(jié)論如下： (1)對(duì)相同傘型、不同結(jié)構(gòu)高度的二種±800kV特高壓直流復(fù)合絕緣子短樣在均勻染污情況下，試驗(yàn)研究了親水性狀態(tài)下的50％直流閃絡(luò)電壓(U<,50>)與電弧距離(h)的關(guān)系。結(jié)果表明：電弧距離h≤3.435m時(shí)U<,50>與h呈線性關(guān)系。 (2)研究了復(fù)合

3、絕緣子硅橡膠表面憎水性的變化與其在溶液中浸泡時(shí)間、溶液pn值之間的關(guān)系。結(jié)果表明：隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)其憎水性逐漸下降直至完全喪失；且憎水性的下降受堿性溶液的影響較大，受酸性溶液的影響最??；染污前復(fù)合絕緣子硅橡膠表面憎水性狀況對(duì)染污后憎水性的遷移速度具有重要的影響。 (3)在一定憎水性條件下，試驗(yàn)研究了三種超、特高壓直流復(fù)合絕緣子短樣的污閃特性，分析了傘型結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：復(fù)合絕緣子爬電距離與電弧距離較為理想的比值應(yīng)在3.2～

4、3.4之間，較小的傘裙間距將會(huì)導(dǎo)致直流電弧橋接相臨傘裙而降低爬電距離的有效性。 (4)以FXBZ-±800/530-1800為試品，并以絕緣子上、下表面平均鹽密(SDD)為基準(zhǔn)，試驗(yàn)研究了復(fù)合絕緣子在污穢不均勻分布情況下的閃絡(luò)特性。結(jié)果表明：當(dāng)上、下表面鹽密比(T/B)一定時(shí)，復(fù)合絕緣子在親水性狀態(tài)下的U<,50>與SDD呈冪函數(shù)關(guān)系，Uso的鹽密影響特征指數(shù)6值受污穢不均勻分布的影響不明顯。 (5)當(dāng)SDD保持不變時(shí)，

5、Uso隨污穢不均勻度的增加而逐漸增大：采用最小二乘法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到適合本文復(fù)合絕緣子的污穢不均勻分布對(duì)U<,50>影響的修正系數(shù)表達(dá)式為K=1-0.0053(SDD)<'-0.0656>(T/B)<'-3>ln(T/B)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該式滿足工程應(yīng)用的需要。 (6)利用高速攝像機(jī)分析了復(fù)合絕緣子的直流污穢閃絡(luò)過程，提出復(fù)合絕緣子直流污閃包括電暈放電、局部放電產(chǎn)生和發(fā)展、局部電弧的形成并不斷延伸、絕緣子閃絡(luò)四個(gè)主要階段；