110kV覆冰绝缘子串操作冲击放电特性研究

论文摘要

绝缘子串覆冰后其电气强度急剧下降,造成覆冰绝缘子串冰闪事故,严重威胁电力系统的安全运行。覆冰绝缘子串冰闪事故可能是在操作过电压所造成的,但目前国内外对工作电压下覆冰绝缘子串的闪络特性和机理的研究较多,对于操作冲击电压下覆冰绝缘子串放电特性却研究甚少。为满足覆冰地区外绝缘设计的需要,开展绝缘子串覆冰操作冲击放电特性的研究具有重要的意义。本文选用输电线路常用的三种不同材质的绝缘子为试品,在大型多功能气候室内模拟自然覆冰,以覆冰量和覆冰水电导率为特征参量,试验研究了覆绝缘子串的操作冲击放电特性。研究结果表明:在严重覆冰且覆冰水电导率较高时,瓷、玻璃和复合绝缘子覆冰后的正(负)极性操作冲击50%放电电压分别比干燥清洁时的低了52.85%(66.28%)、43.19%(56.95%)和48.59%(59.67%)。覆冰绝缘子正(负)极性操作冲击50%放电电压与覆冰状态和覆冰特征参量有关,50%放电电压U50与覆冰水电导率或覆冰量均满足负指数幂函数规律。对放电时间的统计分析表明,覆冰绝缘子在操作冲击击穿时间大多发生在操作波的波尾及波峰附近,50%放电电压与波尾时间有关。覆冰瓷和玻璃绝缘子串无明显极性效应,但复合绝缘子具有一定的极性效应,即复合绝缘子正极性操作冲击50%放电电压低于负极性,但其极性效应随覆冰量的增加而减弱。操作冲击下覆冰绝缘子串50%放电电压降低的原因是沿面电位分布的畸变,高压端电极附近区域承受较高的场强,泄漏电阻下降以及沿绝缘子(串)表面的泄漏距离减小。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 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 绝缘子串操作冲击放电特性
• 1.2.2 覆冰的性质与分类
• 1.2.3 覆冰绝缘子串操作冲击放电特性
• 1.3 论文研究的主要内容
• 1.4 小结
• 2 试品、试验装置及方法
• 2.1 试品
• 2.2 试验装置及电源
• 2.2.1 试验装置
• 2.2.2 试验原理接线示意图
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 染污方法
• 2.3.2 覆冰方法
• 2.3.3 试验加压方法
• 2.4 特征量及测量方法
• 2.4.1 覆冰绝缘子特征量
• 2.4.2 主要参数的测量
• 2.5 小结
• 3 不同材质绝缘子串覆冰操作冲击闪络特性
• 3.1 不同状态试验结果
• 3.1.1 清洁干燥试验结果
• 3.1.2 淋雨试验结果
• 3.1.3 覆冰绝缘子串操作冲击5096放电电压试验结果
• 3.2 试验结果分析
• 3.2.1 不同状态试验结果比较
• 50 的影响'>3.2.2 覆冰量对U₅₀的影响
• 50 的影响'>3.2.3 覆冰水电导率对U₅₀的影响
• 50 的关系'>3.2.4 ISP 与U₅₀的关系
• 3.3 覆冰绝缘子串操作冲击放电电压的校正
• 3.3.1 放电电压校正
• 50 的影响程度'>3.3.2 覆冰量和覆冰水电导率的增加对U₅₀的影响程度
• 3.3.3 三种绝缘子串电弧闪络梯度比较
• 3.4 击穿时间分布
• 3.5 小结
• 4 覆冰绝缘子串操作冲击放电电压极性效应及放电机理初探
• 4.1 三种绝缘子串覆冰操作冲击放电电压极性效应
• 4.1.1 干燥清洁绝缘子串操作冲击放电电压极性效应
• 4.1.2 覆冰绝缘子串操作冲击放电电压极性效应
• 4.2 覆冰绝缘子串操作冲击放电机理初探
• 4.2.1 覆冰绝缘子串冲击电气特性下降原因探讨
• 4.2.2 覆冰绝缘子串操作冲击放电过程
• 4.3 小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目目录