雾霾中绝缘子积污特性及其交流放电特性研究

摘要

近年来，我国工业化进程发展迅猛，随之带来的环境污染问题则日益加重。雾霾天气长时间、大范围地出现，其对输电线路外绝缘的影响已成为人们关注的热点。国内外对雾中外绝缘特性研究较多，但并未考虑雾霾中的颗粒物对外绝缘的影响，即并未区分雾与雾霾的区别。目前，关于雾霾颗粒物对电网外绝缘影响的研究仍处于起步阶段。对此，本文通过现场和模拟试验对雾霾环境下瓷绝缘子和复合绝缘子的积污特性以及输电线路典型瓷绝缘子的放电特性进行了探索性研究。
　　本文通过查找资料数据得到雾霾主要组成成分和粒径分布，通过气溶胶发生器和超声波雾发生器的相互配合在人工雾室中模拟雾霾天气。本文先后对瓷绝缘子和复合绝缘子进行了自然雾霾环境和模拟雾霾环境的积污试验，积污试验分析了雾霾持续时间、雾霾严重程度、雾霾颗粒粒径以及环境相对湿度对两种绝缘子积污特性的影响，并对比了两种绝缘子雾霾中积污特性的区别。本文针对XP-70型绝缘子在雾霾模拟环境下进行交流放电试验，考察雾霾成分、颗粒直径以及雾水电导率对绝缘子交流放电特性的影响。
　　自然雾霾积污试验结果表明：雾霾环境促进了绝缘子积污，其对绝缘子积污的影响主要体现在重力引起的湿沉降作用。绝缘子上表面积污量远大于下表面。雾霾环境中，瓷绝缘子和复合绝缘子上表面积污随雾霾持续时间都具有阶段性的变化趋势。在积污时段初期，复合绝缘子上表面积污量为相同雾霾程度下瓷绝缘子的1.5倍左右，随着雾霾的持续作用，两者积污程度相当接近。雾霾严重程度决定了绝缘子的长时间积污量，环境AQI指数越高，绝缘子表面长时间积污量越大。
　　模拟雾霾积污试验结果表明：雾霾颗粒粒径越小，积污程度越大。相较于瓷绝缘子上表面，大颗粒雾霾更易附着在复合绝缘子上表面。环境相对湿度RH越大，绝缘子积污效果越明显。
　　模拟雾霾环境下绝缘子交流放电试验结果表明：模拟雾霾环境下，绝缘子闪络电压比纯雾环境下低，不同成分的颗粒物对闪络电压的影响不同，盐类气溶胶导致绝缘子闪络电压下降幅度较大，随着绝缘子污秽程度的增加，雾霾成分的不同对绝缘子闪络电压的影响减小。雾霾中颗粒粒径越大，绝缘子闪络电压越高，随着绝缘子污秽程度的增加，颗粒粒径的变化对绝缘子闪络电压的影响减小。雾水电导率的增加将导致绝缘子闪络电压下降，绝缘子污秽度越低，雾水电导率对其闪络电压的影响越大。

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1 绪 论

1.1 论文研究背景意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 试验装置、方法及试验布置

2.1 试品及其布置

2.2 试验装置

2.3 试验方法

2.4 本章小结

3 雾霾中绝缘子积污特性

3.1 自然雾霾环境绝缘子积污

3.2 模拟雾霾环境下绝缘子积污

3.3 雾霾中绝缘子积污机理

3.4 本章小结

4 雾霾模拟环境绝缘子交流放电特性

4.1 雾霾成分的影响

4.2 雾霾颗粒粒径的影响

4.3 雾水电导率的影响

4.4 本章小结

5 结论与展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目