青藏铁路供电系统外绝缘特性研究

论文摘要

自20世纪50年代以来,国内外研究人员十分关注大气参数对外绝缘放电特性影响的研究,并且取得了许多对工程应用和该领域研究具有重要价值和意义的成果,但研究结果有差异,未形成统一观点。青藏铁路沿线海拔高、气压低、相对空气密度小,放电电压将降低。虽然我国现有的铁路行业标准对海拔4000 m及以下地区的绝缘子选择提供了建议,但对海拔4000 m以上地区的外绝缘选择国内外至今没有相应的可参考标准。本文针对青藏铁路牵引供电系统各个电压等级（包括110kV.35kV.27.5kV.10kV）,利用重庆大学人工模拟气候室内进行的海拔4000m以上的模拟试验的数据进行分析和对比相关标准及研究成果,得出气压可以作为表征大气参数变化对放电电压影响的特征量,高海拔地区空气间隙的雷电冲击放电电压与间隙距离之间满足线性关系,并提出了高海拔地区空气间隙的修正系数。在此基础上,通过对不同气压下绝缘子污秽放电特性的研究试验及实验数据分析,推出了在盐密0.30mg/cm2时特征系数n的值；在绝缘子泄漏距离有效利用系数为0.95的条件下,确定了海拔4000m牵引变电所各个电压等级的绝缘子的片数。研究实验数据得出气压是空气密度、温度和湿度三个基本大气参数的综合反映,三个基本参数的改变都会反映在气压的变化上。望昆站空气间隙的工频放电电压与间隙距离呈对数关系,并且其放电电压明显比低海拔地区低。高海拔地区负极性下雷电冲击放电电压明显比正极性高,其高出的倍数远大于低海拔地区；并且高出的倍数与空气间隙距离有关,间隙距离越大,负极性下雷电冲击放电电压比正极性下高出的倍数也越大。雷电冲击放电电压受海拔高度的影响更明显。实验数据分析结果得出悬式绝缘子特征系数为0.414,棒式绝缘子0.5。最终确定了牵引变电所采用悬式绝缘子（XWP2-70） HOkV10片、27.5kV 5片、35KV选6片、10kV选2片。为青藏铁路供电系统以及类似的高海拔地区电力工程的建设提供技术参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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 关于高海拔空气间隙问题
• 1.2.2 高海拔低气压条件下的染污绝缘研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 青藏铁路供电系统电力设备放电机理
• 2.1 青藏铁路环境条件
• 2.2 气体放电理论
• 2.2.1 汤逊理论
• 2.2.2 流注理论
• 50%)'>2.2.3 50%冲击击穿电压(U_50%)
• 2.3 绝缘子放电机理
• 2.3.1 沿面放电机理
• 2.3.2 高原绝缘子的放电机理
• 第3章 空气绝缘间隙的修正
• 3.1 电气设备高原适用性现状
• 3.2 重庆大学人工模拟试验及数据分析
• 3.2.1 重庆大学人工模拟试验
• 3.2.2 重庆大学现场试验
• 3.3 对重庆大学现场试验结果的分析
• 3.3.1 放电电压与海拔之间的关系
• 3.3.2 空气间隙的确定
• 3.4 小结
• 第4章 绝缘子爬距修正
• 4.1 高海拔对绝缘子的影响
• 4.2 绝缘子修正的相关标准及试验数据
• 4.2.1 设计用环境条件
• 4.2.2 耐受电压的确定
• 4.2.3 绝缘泄漏距离的确定
• 4.3 绝缘子具体修正结论
• 4.4 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果