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污秽条件下高压绝缘子的选型

August 21, 2015 • Columns, Commentary by Pigini, 最近文章汇总

通过与国际大电网会议的紧密协作, IEC TC 36/WG 11对IEC 60815 的全面 修订工作已经取得实质性进展。经过近10年的 艰苦努力,部分章节已经完成,这其中包括第1部 分:“定义,信息和一般原则”以及与交流相关 的第2部分:“交流系统中的瓷和玻璃绝缘子” 和第3部分:“交流系统中的复合绝缘子”。修 订工作现在进行到第4部分:“直流系统中的瓷 和玻璃绝缘子”以及第5部分:“直流系统中的 复合绝缘子”。 修订稿(即第1 , 2 , 3 部分)反映了本行业最新的技 术,这些都得益于与国际大电网会议的合作。修 订稿在很多方面皆有突破,最突出的一点是,这是 可用来指导污秽条件下复合绝缘子设计的首个 IEC 60815 版本。修订稿对复合绝缘子的选型 是综合了正反两方面的意见。
相对于瓷和玻璃绝缘子,复合绝缘子在防污性能 方面的优势已经取得共识。同时也得出这样的结 论:在很多情况下,当确定选用复合绝缘子时,可以 而且应当使用更短的爬电比距。然而,这些新的 标准也建议,在许多其他情况下,为避免对绝缘子 的寿命带来负面影响,应使用与瓷和玻璃绝缘子 同样的爬电比距。此外,标准特别提出,在污染严 重、环境潮湿等个别情况下,爬电比距应当大于 一般情况下的推荐值,这样可以避免因长期或频 繁的局部电弧对绝缘子表面产生的破坏。
污秽测试大厅 污秽条件下高压绝缘子的选型 污秽条件下高压绝缘子的选型 2015082100001

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本标准的建议主要源自对实际运行经验的分析, 因为传统的污秽测试对复合绝缘子的优化设计和 选型意义不大。制定复合绝缘子标准的污秽测试 方法很早就被提上I E C 和国际大电网会议的议程, 但仍没有得到妥善的解决。出现的困难也许来源 于简单的现实,即为这种绝缘子制定标准的污秽
测试方法的目标是不对的,是无法实现的,甚至是 没有意义的。 制定复合绝缘子标准的污秽 测试方法很早就被提上IEC 和国际大电网会议的议程, 但仍没有得妥善的解决。 事实上,如果按照瓷绝缘子标准的测试方法对新 的复合绝缘子进行测试,因为它们的憎水性(或称 为疏水性)比瓷绝缘子好,所以测试结果一定大大 好于瓷绝缘子。如果通过某些特殊的处理方法, 人工地去消除这种憎水性 - 这似乎正是一些建议 方案提出的目标,那么又何必要去测试复合材料 的憎水性能呢?如果瓷绝缘子样品经过测试具有 类似的特点,问题就很简单,否则就要用其他的方 式来实现绝缘子的憎水性能。如果解决了对绝缘 子的表面进行特殊处理的这个问题,那么样品的 实际测试条件可能很难确定。此外,一次的测试 结果很难被反复验证。 或许真正的目标并不是要确定绝缘子投运前后性 能是否有差别,而是要确定在污秽条件下运行的复 合绝缘子的优点,多数情况下认为复合绝缘子污秽 条件下运行性能优于瓷绝缘子2 5 % - 3 0 % 左右。在 加速老化试验方法的标准还未通过论证之前,我们 将继续根据更长时间的实际运行经验来确定复合 绝缘子的性能是否更优越,这要求对数据进行更精 确的收集和分析。 污秽条件下高压绝缘子的选型 污秽条件下高压绝缘子的选型 污秽条件下高压绝缘子的选型 20150821002CHINA02ss因为直流系统的运行经验比交流系统少,另外的 两个正在制订的I E C 文件(即与直流系统有关的第 4 部分和第5部分)的出台也是相当困难的。另一方 面,直流系统中污秽情况对绝缘子设计的影响要大 于交流系统,使得这些文件显得非常重要。这个结 论来自于两个主要的发现,它们是深入分析之后得 出的,并编撰在文件CIGRE WG C4.03.03 中。 这两个发现是: 第一,绝缘子在直流系统中运行时污染可能更 为严重。事实上,根据污染的类型和严重程度, 直流系统中绝缘子的污染程度是交流系统下的 1到10倍。对于特定的直流系统运行环境,选取 合适的倍数来评估污染程度,仍然是该行业面临 的最大挑战之一。 第二,在同样的污染程度下,直流系统中绝缘子的绝 缘强度可能明显低于交流系统。自然而然地,直流 绝缘子要求有更大的爬电比距,尤其是在高度污染 地区。实验结果表明,在轻度污染地区,交流系统中 的参考爬电比距(例如相对地 22 m m / k V ) ,可作为直
流系统中的参考距离。然而,污染程度较为严重的地区,直 流系统中应设定更大的参考值。例如,对于重度污染地区, 交流系统中的参考值一般是5 5 m m / k V ,而在直流系统中 至少应为 70-80 mm/kV。 根据之前的分析,其直接后果是在超高压直流系统中,绝 缘子的长度将非常长,尤其是选用瓷绝缘子时。必要情 况下,瓷套管或支柱绝缘子可能会远远超过1 0 米,对于这 样的长度,要同时协调好电气和机械两个方面是非常困难的。这样的现实问题要求我们研究出具有防污性能更 好的绝缘子,例如复合绝缘子,而这将会成为最终标准文 件制订的内容之一。
 
Alberto Pigini

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