伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子交流电场分布和污闪特性影响研究

发布时间：2020-05-31 11:54

【摘要】：棒形悬式复合绝缘子具有重量轻、体积小、易安装、耐污性能好等诸多优点,在输电线路中被得到广泛利用。但由于棒形悬式复合绝缘子伞裙和护套材料易被鸟啄导致损伤,特别是近年来,鸟类繁衍数量增多,活动范围加大,鸟啄导致棒形悬式复合绝缘子伞裙损伤现象加剧,严重威胁电网安全。为探究伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子电场分布特性和污闪特性的影响,本文调研了河南、湖北、山东、浙江、河北等省份交直流输电线路上棒形悬式复合绝缘子鸟啄损伤情况,统计分析了输电线路棒形悬式复合绝缘子鸟啄伞裙损伤特征,在实验室选取35kV、110kV和220kV三种电压等级棒形悬式复合绝缘子人工模拟伞裙鸟啄损伤,研究了伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子交流电场分布特性和污闪特性的影响。论文取得的主要结论如下:(1)伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子整体沿面电场分布有一定影响,会导致绝缘子沿面电场强度最大值增大。随着损伤程度增大,绝缘子沿面电场强度最大值增大的幅值提高,同等损伤面积下,损伤数量增多,沿面电场强度最大值增大的幅值降低。随着绝缘子电压等级增大,结构高度的增长,伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子沿面电场强度最大值的影响逐渐减弱。当损伤到根部时,35kV、110kV、220kV棒形悬式复合绝缘子沿面电场强度最大值最高分别增大4.19%、3.27%、2.83%。(2)伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子损伤缺口处电场分布有较大影响,会导致损伤缺口处电场强度最大值增大。随着损伤程度增大,损伤缺口处电场强度最大值畸变幅值增大,同等损伤面积下,损伤数量增多,损伤缺口处电场强度最大值畸变增大的幅值减小。当损伤到根部时,35kV、110kV、220kV棒形悬式复合绝缘子损伤缺口处电场强度最大值最高分别增大62.68%、74.27%、68.74%。此外,在损伤面积12%(分别对应35kV、110kV、220kV棒形悬式复合绝缘子的损伤半径28.0mm、39.2mm、50.0mm)范围内时,损伤缺口处电场强度最大值出现在损伤缺口尖端处,当损伤到根部时,损伤缺口处电场强度最大值出现在损伤根部护套处。(3)伞裙损伤导致棒形悬式复合绝缘子污闪电压下降,随着损伤程度增大,绝缘子交流污闪电压下降的幅值增大,同等损伤面积下,损伤数量增多,绝缘子交流污闪电压下降的幅值减小。随着绝缘子电压等级增大,结构高度的增长,伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子交流污闪电压的影响逐渐减弱。污秽度ESDD为0.1~0.3mg/cm~2,当损伤到根部时,35kV、110kV、220kV棒形悬式复合绝缘子污闪电压最高分别下降35.92%、15.03%、9.11%。(4)伞裙损伤会降低棒形悬式复合绝缘子爬电距离污闪电压梯度E_L和干弧距离污闪电压梯度E_H。随着损伤程度增大,爬电距离污闪电压梯度E_L与干弧距离污闪电压梯度E_H下降的幅值增大,同等损伤面积下,损伤数量增多,爬电距离污闪电压梯度E_L与干弧距离污闪电压梯度E_H下降的幅值减小。随着绝缘子电压等级增大,结构高度的增长,伞裙损伤对棒形悬式复合绝缘子爬电距离污闪电压梯度E_L和干弧距离污闪电压梯度E_H的影响逐渐减弱。污秽度ESDD为0.1~0.3mg/cm~(2,),当损伤到根部时,35kV、110kV、220kV棒形悬式复合绝缘子爬电距离污闪电压梯度E_L最高分别下降19.15%、6.05%、1.34%,干弧距离污闪电压梯度E_H最高分别下降35.92%、15.03%、9.11%。
【图文】：

复合绝缘子,棒形,伞裙,损伤位置

棒形悬式复合绝缘子鸟啄损伤主要发生在河南、湖北、山东、浙江直流输电线路上，且河南省和山东省居多。棒形悬式复合绝缘子鸟啄伞裙损伤约占棒形悬式复合绝缘子鸟啄48.47%。棒形悬式复合绝缘子鸟啄伞裙损伤特征分析棒形悬式复合绝缘子鸟啄伞裙损伤位置特征计发现，耐张串棒形悬式复合绝缘子，损伤位置较为分散，高压端位置以及中间位置均有发生伞裙损伤，如图 2.3-(a)所示，悬垂串棒缘子，损伤位置较为集中，位于棒形悬式复合绝缘子的高压端位置3-(b)所示。原因主要是耐张串棒形悬式复合绝缘子横向布置，绝缘子便于鸟类驻足啄食，而悬垂串棒形悬式复合绝缘子纵向布置，，鸟类在棒形悬式复合绝缘子高压端连接处的金具或均压环上啄食。因此合绝缘子鸟啄伞裙损伤位置，整体上高压端位置居多，且主要集中在。

伞裙,复合绝缘子,棒形,形状

如图 2.4-(a)所示，少数棒形悬式复合绝缘子鸟啄伞裙损伤形状近似为三角形，如图2.4-(b)所示。鸟啄棒形悬式复合绝缘子伞裙损伤形状多数近似为圆弧形的主要原因与鸟类的生活习性相关，鸟类叼啄绝缘子，一般通过鸟喙的旋转移动进行叨啄。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM216

【参考文献】