污秽绝缘子串的放电特性及运行状态评估的研究

论文摘要

绝缘子的污秽闪络是对供电可靠性危害极大的区域性事故,被列为电力系统头号安全大敌,防止污闪事故的发生对保证电网安全运行极为重要。虽然污秽引起的绝缘闪络事故在电网总事故中占第二位,仪次于雷害事故,但污闪事故造成的损失却是雷害事故的10倍。国内外虽对绝缘子交、直流污闪特性研究较多,但缺乏对实际输电线路染污绝缘子的耐压特性、闪络特性以及泄漏电流等参数的综合分析,缺乏对运行中的绝缘状态综合评估的研究。本文在总结国内外研究成果的基础上,在输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学）的人工气候室内对220kV输电线路普通型玻璃绝缘子串（FC-100/146）、瓷绝缘子串（XP-70）和复合绝缘子（FXBW—220/110—2150）进行了大量的耐受特性和闪络特性的试验研究,并对耐受和闪络过程中的泄漏电流进行分析。针对不同盐密（ESDD）、灰密（NSDD）和污秽分布不均匀度等对绝缘子串耐受特性和闪络特性的影响,通过试验研究及理论分析得到:绝缘子串的耐受电压和闪络电压随着盐密和灰密的增加下降;耐受和闪络电压随着污秽分布不均匀度的增加而上升,上下表面污秽分布均匀时最低,此时的高湿绝缘子串在运行电压下极易发生闪络;泄漏电流有效均值、最大有效值均随着盐密值的增大而增加,并与盐密值呈幂函数关系。灰密值对泄漏电流的影响规律与盐密一致,但二者对泄漏电流有效值的影响因素在本质上是不同的;根据污闪络电压以及泄漏电流与盐、灰密和不均匀度的关系,得到了满足耐受通过和泄漏电流有效均值不超过40mA这两个条件绝缘子运行发生污闪的威胁程度安全区域图。根据安全区域图和实测污秽度,能够指导确定对运行中绝缘子实施清扫的周期,向状态清扫过渡,提高输电线路运行可靠性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 论文研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 绝缘子污闪放电过程
• 1.2.2 积污特性
• 1.2.3 盐、灰密对闪络电压的影响
• 1.2.4 污秽绝缘子泄漏电流特性的研究
• 1.3 论文研究的内容
• 1.4 小结
• 2 试验装置和方法
• 2.1 试品
• 2.2 试验装置
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 染污方法
• 2.3.2 试品布置及湿润
• 2.3.3 加压方式及染污绝缘子交流耐受特性试验方法
• 2.4 测量方法
• 2.4.1 泄漏电流的测量方法
• 2.4.2 盐密和灰密的测量
• 2.5 小结
• 3 污秽绝缘子串的耐受特性试验数据分析
• 3.1 试验结果及分析
• 3.2 盐密对绝缘子串耐受电压的影响
• 3.3 灰密对绝缘子串耐受电压的影响
• 3.4 绝缘子上、下表面污秽不均匀度对耐受电压的影响
• 3.5 小结
• 4 污秽绝缘子串的闪络特性试验数据分析
• 4.1 盐密对绝缘子串闪络电压的影响
• 4.2 灰密对绝缘子串闪络电压的影响
• 4.3 绝缘子上、下表面污秽不均匀度对闪络电压的影响
• 4.4 小结
• 5 污秽绝缘子串的泄漏电流特性分析
• 5.1 盐密与泄漏电流有效值的关系
• 5.2 灰密与泄漏电流有效值的关系
• 5.3 绝缘子上、下表面不均匀度与泄漏电流有效值的关系
• 5.4 小结
• 6 污秽绝缘子串运行状态分析
• 6.1 等值盐密及其分布的不均匀性与绝缘子运行状态的关系
• 6.2 泄漏电流有效值与绝缘运行状态的关系
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录