GIS绝缘子内部缝隙的局部放电特性和机理研究

发布时间：2021-01-12 04:54

　　GIS绝缘子内部缝隙是一种较为常见的绝缘缺陷。但对其产生局部放电的特性和机理的研究大多基于实验室模拟缺陷,较少有以实际绝缘子上的缝隙为对象展开的研究,因而得到的结果也不可避免地与现场的实际情况存在一定的偏差。文中以一个包含内部缝隙的GIS支柱绝缘子为对象,研究了其在短时间和长时间高压作用下的局部放电特性,并使用介质阻挡放电模型解释了其产生局部放电的机理和过程。将理论分析推理得到的放电特性与实测放电特性进行了比较,证明了理论分析过程的正确性;并合理地解释了该放电不易被特高频方法所检测的原因。文中的研究内容对于绝缘子制造工艺的改进,以及绝缘子内部缝隙的出厂试验和现场检测方法的选择具有重要的参考意义。 

【文章来源】：高压电器. 2020,56(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

用于绝缘子内部气隙局部放电测量的实验装置

实验所选用的试品为含内部缝隙的实际GIS支柱绝缘子，其高精度断层扫描图像见图2。从图2中可见，缺陷位于绝缘材料与下方金属嵌件的交界面上，呈扁平的圆形，在图2中表现为黑色的阴影部分，图2(b)、(c)所示的横截面图像中也可以清楚地观察到正常衔接和存在裂缝时的差异。裂缝的直径约为50 mm，最厚处的厚度约为0.3 mm，小于大多数X射线探伤设备和断层扫描设备的最小分辨尺寸，因而通过可视化方法发现缺陷的难度较大，这也是实际绝缘子内部缝隙报道较少的原因之一。2 实验结果

以10 kV/s的速度将外施电压升至绝缘子的标准工作电压127 kV，并维持在该电压下。使用脉冲激励法记录该电压下绝缘子的局部放电信号，其中一次典型的放电波形见图3。从脉冲幅值上看，绝缘子试品支路上的脉冲电流幅值最大，其次为耦合电容支路，对照绝缘子支路上的脉冲电流幅值最小；从脉冲方向上来看，对照绝缘子支路和耦合电容支路上的电流脉冲方向相同，而与绝缘子试品支路上的脉冲方向相反。以上两点符合绝缘子试品产生局部放电时各支路上的脉冲电流大小和方向规律，故可以确定该信号由绝缘子试品上的缺陷放电产生。此外，从图3可见该绝缘子产生的局部放电几乎无法被特高频方法所检测，在特高频通道上基本只能看到背景噪声。从脉冲电流波形来看，脉冲的上升之间大约在0.5 ms量级，其包含的频率分量在数兆赫兹以下，这可能是其无法被特高频传感器所捕获的重要原因。

【参考文献】：
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本文编号：2972190