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慕尼黑国际会议提交的论文有助于CIGRE和IEC的工作
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慕尼黑国际会议提交的论文有助于CIGRE和IEC的工作

June 3, 2016 • Columns, Reporting from CIGRE, 最近文章汇总

2015年慕尼黑INMR国际 会议的与会者和论文数 量之巨大,以及所涉及的电力 工程领域之广泛令人印象十分 深刻。这里,我挑选了个人认 为将特别有助于CIGRE和IEC 线路绝缘子领域工作的几篇 论文进行综述。 来自瑞典输电研究院 (STIR) 的IgorGutman和Peter Sidenvall的论文题为“复合 绝缘子均压环最佳尺寸的研 究:计算和验证”,该文论述了 如何限制聚合物套管的电应 力。通过对绝缘子运行故障 情况的分析,STRI和美国电力 研究协会(EPRI)的研究目的 是建立切实可行的限制方法, 从设计的角度将绝缘子表面 的电场控制在允许的范围 内。虽然 EPRI确定水滴诱发 电晕电场阈值的最初结果可 以追溯到1999年, 最新的研 究涉及了小型和全尺寸试验 以更加完善该电场阈值。自 然老化和人工老化的试验 结果均显示,电场强度超过 约3-4kV/cm的轴向绝缘 子绝缘杆的疏水性降低。因 此,重新定义了之前的规则, 使轴向绝缘子绝缘杆的平 均电场强度不应超过4.2kV/ cm (原规则为4.5kV/cm) 及 沿 (轴向) 绝缘表面不应高于 10mm。EPRI对设计用于不 同电压等级的一系列绝缘 子串进行了广泛研究, 计算 了其临界电场强度, 仅少部 分绝缘子满足了防止水滴电 晕的标准。这一状况在通常没 有安装电晕保护的较低电压 等级下也存在, 诸如115kV。 这些发现对CIGRE B2.57主 题之一的复合绝缘子应用指 南也很重要。
本论文也论述了最先进的电 场计算工具,展示了如何能将 模拟结果在真实条件下验证 后成为实用的方法。这一想法 简单却又绝妙:如果绝缘子串 设计为任何情况下均没有任 何水滴电晕,最大相对地电压 下不应当检测到任何相应的 放电活动。基于这一事实,即 无线电干扰和电晕测试是鉴 定整串绝缘子串合格程序的 组成部分(美国标准为设计 试验, IEC术语为型式试验), 提出了做完绝缘子串干式 试验后,通过手工喷洒的方 式使绝缘子表面转变成浸 润面。初步结果显示前景很 好,提出了最终的水滴诱发 电晕的 (WDCI) 测试程序。 目前基于这一提议计划在不 同的实验室进行对比循环试 验, 我期待着测试结果, 以及 新的CIGRE工作组的成果和 将来可能形成的IEC标准。
绝缘子无水滴电晕(左图)和有水滴电晕。 慕尼黑国际会议提交的论文有助于CIGRE和IEC的工作 慕尼黑国际会议提交的论文有助于CIGRE和IEC的工作 Screen Shot 2016 06 03 at 10

绝缘子无水滴电晕(左图)和有水滴电晕。

挪威国家电网公司 (Statnett) 的KjellHalsan,瑞典输电研 究院(STRI)的IgorGutman 和JohanLundengård提 交的论文:评价玻璃绝缘子 质量的新测试标准。这篇文 章是继在2014年CIGRE上 提交文章的后续部分。性价比倾向于复合绝缘子的总体 形势也影响了盘形钢化玻璃 绝缘子。最近,行业的结构发 生了变化,明显的标志是知名 制造商或者搬迁或者在不同 的国家扩建工厂。这一状况制 造了风险,即这一变化伴随着 技术秘诀的流失并提出了如 下问题:得到公认顺利通过 型式试验并保持优质服务 记录,但现在供货源却发生 了改变的供应商,其真正的 价值何在?鉴于上述事实, 一 些电力公司目前在审核和批 复供应商资格的过程中不是 依据供应商的名字,而是依 据产地。这导致了需要改善 评价玻璃绝缘子质量的试 验程序。单项测试应当与现 行标准相一致但要鉴定可 能存在的缺陷(例如高无线 电干扰电压水平, 多变的自 爆率)。2009年至2014年的 一项试验项目证实了三项测 试适合用于监控不同供货商 提供的玻璃绝缘子的质量: 即 修定的干态和湿态条件下无 线电干扰电压测试、修订的陡 波试验以及修订的残余应力 测试。结果显示了目前产品 的质量参差不齐。将对来自 STRI、EGU和CEPEL的测试 结果和经验进行总结,用于
定义新CIGRE工作组的参 考条款。 Engelbrecht咨询公司Chris Engelbrecht的论文:新的 CIGRE直流绝缘选用原则, 以及STRI的IgorGutman 和Johan Lundengård的 文章:不同类型绝缘子污染 测试的时效快速测试程序。 前一篇文章描述了根据技术 手册518(2012)定义的直流 应用的爬电距离, 以及规划 新线路但却没有任何直流 线路现场数据时所面临的 挑战的特性。这种情况会发 生在输电线路太短而无法 使用直流线路的国家,例如 德国。如果仅有交流的现场 经验,最好有一个测试方法, 将交流应用记录已验证的绝 缘子设计与同等污秽等级直 流电压下该绝缘子的性能进 行对比。第二篇文章提供了 这方面的帮助。采用基于固 体污染层的快速闪络方法, 可以评估直流和交流绝缘中 的传统绝缘子以及复合绝缘 子这两项技术。使用这种方法 做循环试验得出的结果将会 是非常有趣的,因为在疏水性 表面施加均匀的污染层并非 易事。Engelbrecht的文章 还呼吁达成一致的测试方法 或标准以量化所有相关动态 过程的疏水性。 鉴于此, 德国大学的两个项 目针对这一课题进行了研究, 其中一个发现是, 与同等交流 应力下的疏水性聚合物材料 相比, 直流应力下疏水性丧失 的速度更慢。我期待着看到 这两篇博士论文明年出版。 Dr. Frank Schmuck

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