伞裙结构对复合绝缘子直流冰闪特性影响的研究

摘要

与传统瓷、玻璃绝缘子相比，复合绝缘子具有重量轻、强度高、耐污性好、运行维护方便等特点。在污染较严重的地区使用复合绝缘子可以大大减小超特高压输电线路的杆塔尺寸，降低输电线的成本。但由于冰凌桥接伞裙间隙，现有结构的复合绝缘子在覆冰地区使用并不具有明显的优势，在严重覆冰时复合绝缘子的闪络电压较低。因此，本论文研究伞裙结构对覆冰复合绝缘直流冰闪特性的响影从而提出适合于覆冰地区使用的复合绝缘子伞裙结构具有重要的学术和工程价值。 本文主要进行了以下研究工作： (1)应用FEMLAB软件，对覆冰FXWB-110/100型复合绝缘子电场分布进行了仿真计算，从电场的角度分析了FXWB-110/100型复合绝缘子冰闪电压较低的原因，分析了伞裙结构对覆冰复合绝缘子表面电场分布的影响规律。 (2)根据电场计算结果，通过伞裙优化，设计了六种不同伞裙结构的复合绝缘子并委托厂家生产样品。 (3)对本文设计的六种复合绝缘子试品和FXWB-110/100型复合绝缘子进行了覆冰闪络特性试验研究，分析比较了伞裙结构对复合绝缘子直流冰闪特性影响的规律。 通过电场仿真和人工覆冰试验本论文得出的主要结论有： (1)覆冰使绝缘子表面电场分布发生严重畸变。合理设置复合绝缘子的大伞伞径、大伞间距和大、中、小伞伞径的差值可以减小电场畸变的程度。 (2)伞裙结构对复合绝缘子直流冰闪特性的影响明显。合理的配置大、中伞伞径的差值和大伞间距能够改善复合绝缘子的直流冰闪特性。 (3)当大中伞径差值大于27.5mm时，可以降低复合绝缘子直流覆冰量影响特征指数和污秽影响特征指数。 (3)增加大伞间距，可以有效减小覆冰量对绝缘子直流最低冰闪电压的影响。当大伞间距在105～245mm之间变化时，随着大伞间距的增加，复合绝缘子的覆冰量影响特征指数明显下降；大伞间距从105～175mm之间变化时绝缘子的污秽影响特征指数明显降低；当大伞间距在175～245mm之间变化时，大伞间距对复合绝缘子直流污秽影响特征指数的影响减弱。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1论文研究的目的和意义

1.2国内外的研究现状

1.2.1覆冰绝缘子(串)闪络机理

1.2.2覆冰复合绝缘子直流闪络特性的研究现状

1.2.3绝缘子表面电场分布的计算方法

1.2.4污秽绝缘子表面的电场分布的计算

1.2.5覆冰绝缘子表面电场分布的计算方法

1.3论文的研究目的与内容

2电场的计算模型及人工覆冰试验方法

2.1覆冰复合绝缘子表面电场计算模型

2.1.1有限元法电场计算基本原理及FEMLAB软件简介

2.1.2覆冰复合绝缘子表面直流电场计算模型

2.2人工覆冰试验方法及装置

2.2.1试验装置

2.2.2试验方法

2.3 小结

3覆冰复合绝缘子电场布计算及试品设计

3.1 FXBW-110/100覆冰复合绝缘子表面电场仿真和分析

3.1.1仿真模型的建立

3.1.2仿真结果及分析

3.2伞裙结构参数对覆冰复合绝缘子表面电场分布的影响

3.2.1伞裙半径的影响

3.2.2伞裙倾角的影响

3.3伞裙组合组合结构覆冰复合绝缘子电场分布的影响

3.3.1大伞间距的影响

3.3.2不同大中小伞伞径差值的影响

3.4复合绝缘子伞裙结构优化

3.5小结

4复合绝缘子直流冰闪特性

4.1人工覆冰试验结果及分析

4.1.1 A类绝缘冰闪特性

4.1.2 B类绝缘子冰闪特性

4.1.3 FXWB-110/100型复合绝缘子的冰闪特性

4.2小结

5结论

致谢

参考文献

附录