高電導(dǎo)率霧和鳥糞影響下的短空氣間隙和絕緣子交流放電特性.pdf

1、針對(duì)我國能源資源和生產(chǎn)力發(fā)展呈逆向分布的現(xiàn)狀，具有遠(yuǎn)距離、大容量、低能耗、低污染等優(yōu)點(diǎn)的超特高壓輸電系統(tǒng)成為我國能源輸送的重要途徑，然而遠(yuǎn)距離輸電的超特高壓電力網(wǎng)絡(luò)必然要面臨各種復(fù)雜惡劣環(huán)境的影響。對(duì)超特高壓電力網(wǎng)絡(luò)而言，其運(yùn)行環(huán)境的多樣性造成了超特高壓線路外絕緣設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，尤其是在面對(duì)大霧、鳥害等復(fù)雜線路運(yùn)行環(huán)境下，輸電線路設(shè)備間各種空氣間隙的絕緣特性會(huì)較常規(guī)狀態(tài)下的絕緣特性發(fā)生一定的變化。而從目前的研究現(xiàn)狀來看，關(guān)于大霧、鳥害影響

2、下的空氣間隙和絕緣子工頻放電特性的研究還較少，難以指導(dǎo)實(shí)際工程應(yīng)用。
　　本文采用模擬試驗(yàn)和仿真計(jì)算相結(jié)合的研究手段，首先，在實(shí)驗(yàn)室試搭建平臺(tái)，使用超聲波霧氣發(fā)生器和試驗(yàn)罐并制作簡化的導(dǎo)線－塔窗模型，通過改變霧氣電導(dǎo)率，進(jìn)行不同電導(dǎo)率霧氣環(huán)境下的棒－板間隙、導(dǎo)線－塔窗模擬短間隙的交流放電特性的試驗(yàn)研究；其次，開展了鳥糞影響下的空氣間隙交流放電特性和110kV復(fù)合絕緣子鳥糞閃絡(luò)特性的試驗(yàn)研究工作；最后，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用COMSO

3、L Multiphysics仿真軟件建立模型，進(jìn)行空間電場分析，完成了鳥糞影響下的空氣間隙和110kV復(fù)合絕緣子放電和閃絡(luò)特性的電場仿真研究工作。本文得出的研究結(jié)論如下：
　　(1)兩種電極組合在0-20cm間隙條件下的放電特性試驗(yàn)結(jié)果表明：棒－板間隙在干潔環(huán)境下，其20cm間隙擊穿的平均擊穿電場強(qiáng)度為5.10kV/cm，與干潔環(huán)境相比，純凈霧氣環(huán)境下的擊穿場強(qiáng)與干潔環(huán)境下的持平，而高電導(dǎo)率霧可以引起擊穿場強(qiáng)降低4.5％。；對(duì)于簡

4、化導(dǎo)線－塔窗間隙，其15cm間隙擊穿的平均擊穿電場強(qiáng)度為6.20kV/cm，與干潔環(huán)境相比，純凈霧氣環(huán)境和鹽霧環(huán)境分別引起間隙擊穿電壓降低0.16%和2.6%。
　　(2)鳥糞影響下的空氣間隙交流放電特性試驗(yàn)的研究結(jié)果表明：當(dāng)間隙加入鳥糞模擬液時(shí)，與常規(guī)條件下的純空氣間隙相比，其擊穿電壓明顯降低。在鳥糞模擬液電導(dǎo)率為8000μs/cm的時(shí)候，45cm的模擬塔窗－導(dǎo)線間隙在流量為2ml/s的鳥糞模擬液作用下，其交流擊穿電壓約為常規(guī)情

5、況下的20%左右，相同間隙條件下，隨著鳥糞模擬液流量的增大，擊穿電壓隨之降低。
　　(3)對(duì)于垂直懸掛的110kV復(fù)合絕緣子，當(dāng)絕緣子周圍加入鳥糞模擬液，并對(duì)絕緣子下端均壓環(huán)施加有效值為63.5kV的交流電壓后，觀察其閃絡(luò)規(guī)律。分析試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在鳥糞模擬液電導(dǎo)率為8000μs/cm的時(shí)候，隨著鳥糞模擬液流量的增大，絕緣子串閃絡(luò)概率逐步提高，其中，2ml/s流量的鳥糞模擬液雖然可以引起110kV復(fù)合絕緣子閃絡(luò)，但閃絡(luò)概率相對(duì)較