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应用附件系统提 高线路绝缘子的 工频干闪络电压 和湿闪络电压
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应用附件系统提高线路绝缘子的工频干闪络电压和湿闪络电压

May 1, 2015 • Columns, Commentary from Professor Zhang, 最近文章汇总

架空输电线路使用的绝缘子性能的好坏是决定电力输送系统可靠性的一个关键因素。 绝缘子不仅应该承受正常的运行电压,而且还应该耐受各种过电压,否则就会引起绝 缘子的击穿、闪络并造成供电中断。 在运行中,绝缘子电极的周围是极不均匀电场,在电极之间的空气间隙被完全击穿之 前,在绝缘子的电极附近,特别是在曲率半径很小的电极附近,由于那里的局部电场 强度超过了气体的电离场强,使气体发生电离,因而出现电晕放电。电晕时会发出蓝 色的晕光以及使周围空气温度升高,并伴有咝咝声。电晕放电会产生高频脉冲电流, 对无线电通讯造成干扰。电晕放电还会使空气发生化学反应,生成臭氧等产物,这些 产物是强氧化剂和腐蚀剂,会对绝缘子的绝缘性能和金属金具造成损伤或腐蚀。电晕 放电也消耗了能量,所以在高压输电线路上应力求避免或限制电晕,特别是在超高压 和特高压系统中,限制电晕引起的能量损耗和电磁波对无线电的干扰已成为必须要解 决的重要问题。此外电晕阶段形成的空间电荷对绝缘子以后的放电发展也具有特别重 大的意义。但是,二元素结构绝缘子对电晕放电的运动电荷缺乏有效的控制措施。 对于传统的绝缘子,当绝缘子两电极间的距离确定之后,再想提高它的干闪络电压几 乎是不可能的;当绝缘子两电极间的距离、绝缘子的伞形和伞数确定之后,再想提高 它的湿闪络电压几乎也是不可能的。 我们与深圳供电局有限公司签订了科研课题,研究开发提高线路绝缘子的工频干闪 络电压和湿闪络电压的附件系统。下面是一些传统绝缘子和加入附件系统后的对比 实验的图片。
架空输电线,绝缘子,电力输送,击穿,闪络,供电中断,干闪络,湿闪络 绝缘子 应用附件系统提高线路绝缘子的工频干闪络电压和湿闪络电压 Screenshot 2015 05 01 10

1、110kV复合绝缘子工频干闪络实验       点击看大图

1、110kV复合绝缘子工频干闪络实验
图1:传统绝缘子,高压侧带 均压环,闪络 图5:传统绝缘子,高压侧带 均压环,加附件2,闪络
图2:传统绝缘子,高压侧带均 压环,加附件1,电晕放电 图6:传统绝缘子,两侧带均 压环,闪络
图3:传统绝缘子,高压侧带 均压环,加附件1,闪络 图7:传统绝缘子,两侧带均 压环,加附件1,2,电晕放电
图4:传统绝缘子,高压侧带 均压环,加附件2,电晕放电 图8:传统绝缘子,两侧带均压 环,加附件1,2,闪络
2、110kV玻璃绝缘子串工频湿闪络实验 图9:110kV传统玻璃绝缘子 图10:110kV传统玻璃绝缘子串 串的工频湿闪络放电 加附件系统的工频湿闪络放电
3、结论 1)在110kV线路复合绝缘子的工频干闪络试验中,在高压侧带均压环时,从放电 过程可以看出,加入附件系统1后,电晕被强制向下发展,起晕电压升高,闪 络电压提高近6%。
2、110kV玻璃绝缘子串工频湿闪络实验 绝缘子 应用附件系统提高线路绝缘子的工频干闪络电压和湿闪络电压 Screenshot 2015 05 01 10

2、110kV玻璃绝缘子串工频湿闪络实验 图9:110kV传统玻璃绝缘子 图10:110kV传统玻璃绝缘子串 串的工频湿闪络放电 加附件系统的工频湿闪络放电

2)在110kV线路复合绝缘子的工频干闪络试验中,在高压侧带均压环时,从放电过 程可以看出,加入附件系统2后,电晕被强制向下发展,而且电弧的路径会绕过 附件系统2,增长了放电距离,闪络电压提高7.4%。 3)在110kV线路复合绝缘子的工频干闪络试验中,在两侧带均压环时,从放电过 程可以看出,加入附件系统1,2后,抑制了电晕的发展,增长了放电距离,闪 络电压提高16%。 4)在8片110kV绝缘子串的工频湿闪络试验中,加入附件系统后,湿闪络电压提高 了近35%。 5)试验只是证明附件系统对提高干闪络电压和湿闪络电压均有作用,在实际中可 以通过改变附件系统的形状、尺寸以及厚度等因素来达到所需要的闪络电压值。 张德赛 武汉大学电气工程学院
desaizhang@whu.edu.cn

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