海拔3500m以上覆冰绝缘子交流放电特性及过程研究

摘要

覆冰、低气压(高海拔)和污秽等多因素共存的复杂环境对电力系统的安全运行造成极大的威胁，对复杂环境中绝缘子闪络特性的研究具有非常重要的工程应用价值和学术意义。本文在国内外现有研究成果的基础上，通过大量的人工气候室模拟试验研究和理论分析，对海拔3500m以上地区覆冰和污秽绝缘子的交流闪络特性及闪络电压的校正方法进行了系统研究，并对覆冰合成绝缘子的闪络过程和机理进行了初步探讨。本文研究的主要工作和结论如下： 根据不同绝缘子在人工气候室内模拟海拔3500m以上低气压下覆冰和污秽共存环境中的交流闪络特性的试验研究结果，得出了最低闪络电压与覆冰量、海拔(低气压)和污秽度等因素之间的规律。研究结果表明：在不同海拔高度和等值盐密ESDD下，绝缘子的最低交流冰闪电压均随覆冰量的增加而呈指数规律降低；当覆冰量增加到一定程度后，最低交流冰闪电压随覆冰量增加而降低的趋势趋于饱和；不同绝缘子串的平均饱和覆冰量-Ws及闪络电压的覆冰量影响特征指数m均与绝缘子的盘径和伞距等因素有关；在海拔4000～5500m之间，不同等值盐密ESDD和覆冰状态下，绝缘子的交流冰闪电压随海拔高度的增加(气压的降低)与P/P0呈乘幂关系降低，气压影响特征指数n与绝缘子类型、覆冰类型、覆冰表面状况等因素有关；当覆冰量和气压一定时，绝缘子的最低冰闪电压均随着等值盐密(ESDD)或覆冰水电导率γ的增加而呈乘幂关系降低，并逐渐趋于饱和。 基于对试验结果的理论分析，本文提出了海拔3500m以上覆冰、低气压、污秽等因素单独作用和综合作用下绝缘子最低交流冰闪电压的校正公式，并得到覆冰形态、覆冰水电导率及温度等因素均对绝缘子最低交流冰闪电压产生影响，且合成绝缘子的最低交流冰闪电压与其最小放电距离基本呈线性关系。 通过对合成绝缘子覆冰前后电压分布的测量和闪络过程中电弧的发展及泄漏电流的变化等情况的分析，初步提出了覆冰合成绝缘子的闪络机理。通过对闪络过程中电压波形的分析，得到覆冰合成绝缘子闪络没有明显的极性效应。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1论文研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1覆冰及其分类

1.2.2绝缘子覆冰的研究

1.2.3海拔对污秽绝缘子覆冰闪络的影响

1.3本课题研究的主要内容

1.4小结

2试验装置及方法

2.1试品

2.2试验装置

2.3试验方法

2.3.1污秽的试验方法

2.3.3覆冰及其闪络试验方法

2.3.3海拔对覆冰绝缘子闪络电压影响的试验方法

2.4特征量及测量

2.4.1覆冰绝缘子的特性量

2.4.2主要参数的测量

2.5小结

3覆冰、低气压和污秽共存环境中绝缘子的交流闪络特性

3.1覆冰量对绝缘子最低交流冰闪电压的影响

3.2气压对覆冰绝缘子交流闪络电压的影响

3.3污秽对绝缘子最低交流冰闪电压的影响

3.4电导率对覆冰绝缘子最低交流闪络电压的影响

3.5覆冰绝缘子串长对最低交流闪络电压的影响

3.6小结

4覆冰、低气压和污秽综合作用下绝缘子闪络电压的校正

4.1引言

4.2覆冰量W影响的校正

4.2.1 FXBW-10/70型合成绝缘子覆冰量影响的校正

4.2.2 FXBW-25/100-2型合成绝缘子覆冰量影响的校正

4.2.3 3片XP-70和XWP-70瓷绝缘子覆冰量影响的校正

4.3海拔H(气压P)影响的校正

4.3.1 FXBW-10/70型合成绝缘子海拔H(气压P)影响的校正

4.3.2 FXBW-25/100-2型合成绝缘子海拔H(气压P)影响的校正

4.3.3 XP-70和XWP-70瓷绝缘子海拔H(气压P)影响的校正

4.4污秽度ESDD影响的校正

4.4.1合成绝缘子ESDD影响的校正

4.4.2瓷绝缘子串ESDD影响的校正

4.5覆冰、低气压和污秽综合作用下的校正

4.5.1 10 kV合成绝缘子覆冰和海拔综合作用下的校正

4.5.2 27.5 kV合成绝缘子覆冰、低气压和污秽综合作用下的校正

4.5.3 3片XP-70和XWP-70瓷绝缘子串覆冰、低气压和污秽综合作用下的校正

4.5.4 35kV和110 kV合成绝缘子覆冰、低气压和污秽综合作用下的校正

4.6小结

5覆冰合成绝缘子交流闪络过程及机理初步分析

5.1引言

5.2覆冰对合成绝缘子电压分布的影响

5.3覆冰合成绝缘子放电的物理过程

5.4覆冰合成绝缘子的泄漏电流

5.5覆冰合成绝缘子的极性效应

5.6小结

6结论

致谢

参考文献

作者在攻读硕士研究生期间发表的论文目录