绝缘子串倒T型布置方式的污秽与覆冰交流闪络特性研究

发布时间：2020-06-09 23:50

【摘要】：积污和覆冰环境下,输电线路绝缘子串电气性能下降是导致电网事故多发的重要原因之一,而合理的绝缘子串布置方式是提高输电线路污秽和覆冰闪络电压的有效方法。目前,国内外输电线路绝缘子主要采用普通悬垂串、水平串、V型串以及Y型串等布置方式,对于集水平、悬垂双重优点的倒T型布置绝缘子串还从未进行过试验研究。本文在国内外现有研究成果的基础之上,结合输电线路中实际存在的问题,以XP-160型瓷绝缘子和LXY-160型玻璃绝缘子为试品,在大型多功能人工气候试验室内对绝缘子串倒T型布置方式下的污秽与覆冰交流闪络特性及其闪络过程展开了试验研究。污秽闪络试验结果表明,绝缘子串倒T型布置方式下的污秽闪络电压和等值附盐密度之间满足负幂函数关系,随等值附盐密度增加,闪络电压逐渐降低。相较于相同泄漏距离的普通悬垂串,倒T型布置绝缘子串的污秽闪络电压有明显提高,“2+2”型倒T型布置时,XP-160型瓷绝缘子提高11.13%,LXY-160型玻璃绝缘子提高13.14%;“3+3”型倒T型布置时,XP-160型瓷绝缘子提高12.00%,LXY-160型玻璃绝缘子提高12.28%;“7+2”型倒T型布置时,XP-160型瓷绝缘子提高6.12%,LXY-160型玻璃绝缘子提高6.91%。对比绝缘子串在不同布置方式下的污闪过程,普通悬垂布置时,局部电弧通常起始于高压端附近绝缘子的下表面,电弧发展至闪络的过程中,高压端附近绝缘子局部电弧发展迅速,电弧燃烧也比较剧烈;倒T型布置时,局部电弧通常起始于低压端附近绝缘子的下表面,电弧发展至闪络的过程中,高压端水平耐张部分绝缘子局部电弧发展缓慢,电弧燃烧也比较微弱。覆冰闪络试验结果表明,绝缘子串倒T型布置方式下的覆冰闪络电压和等值附盐密度之间也满足负幂函数关系,随等值附盐密度增加,闪络电压逐渐降低。随覆冰程度增加,绝缘子串倒T型布置方式下的覆冰闪络电压也逐渐降低,并且闪络电压和旋转导体覆冰厚度之间满足负幂函数关系。相较于相同泄漏距离的普通悬垂串,绝缘子串倒T型布置方式下的覆冰闪络电压有明显提高,约6.21%~9.69%,并且随覆冰程度增加,闪络电压提高百分比也逐渐增加。对比绝缘子串不同布置方式下的覆冰闪络过程,悬垂布置时,局部电弧通常起始于高压端附近绝缘子下表面,电弧发展至闪络的过程中,高压端附近绝缘子局部电弧发展迅速,电弧燃烧也比较剧烈;倒T型布置时,局部电弧通常起始于悬垂部分最末端绝缘子的下表面,电弧发展至闪络的过程中,高压端水平耐张部分绝缘子局部电弧发展缓慢,电弧燃烧也比较微弱,而且不存在电弧桥接伞裙的现象,绝缘子泄漏距离能够得到有效利用。论文研究表明,相较于相同泄漏距离的普通悬垂串,倒T型布置绝缘子串的污秽闪络电压和覆冰闪络电压均有明显提高,而且倒T型布置绝缘子串在积污过程中也存在一定的优势。因此,倒T型布置绝缘子串运用于实际输电线路可以在一定程度上减少闪络事故的发生,提高输电线路供电的可靠性。
【图文】：

示意图,绝缘子串,布置方式,覆冰

2 试品、试验装置及试验方法2.1 引言本文在重庆大学高压试验大厅的大型多功能人工气候试验室内开展了绝缘子串倒 T 型布置方式下的污秽与覆冰交流闪络特性及其闪络过程的试验研究，并与相同泄漏距离的普通悬垂串进行比较。本章主要介绍了试验过程中所用到的试品和试验装置以及具体的试验程序和方法，并对绝缘子串的倒 T 型布置方式进行了简要介绍。2.2 试品本文以 LXY-160 型玻璃绝缘子和 XP-160 型瓷绝缘子为试品，对绝缘子串倒 T型布置方式下的污秽与覆冰交流闪络特性及其闪络过程进行了试验研究。图 2.1 为试品绝缘子的伞型结构示意图，其主要技术参数如表 2.1 所示，其中 D、H、L 和A 分别表示绝缘子的伞裙直径、结构高度、泄漏距离和表面积。

多功能,覆冰,蒸汽雾,人工气候

验室高压试验大厅的大型多功能人工气候试下的污秽与覆冰交流闪络试验，该人工气 11.6m，如图 2.2 所示。人工气候试验室统、气压调节系统和蒸汽雾发生系统等候试验室内温度，，最低可以将人工气候足不同类型覆冰对温度的要求；喷淋系统荐进行制做，调节喷头进气量和进水量可覆冰类型对水滴直径的要求；风速调节的风速，调节范围为 1~12m/s，可以模拟可以将人工气候试验室内的气压最低降以下地区的大气条件；蒸汽雾发生系统可需的雾环境。
【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;TM752

【参考文献】