高压直流复合绝缘子表面电荷的观测及其影响因素的研究

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1、学校代号：10532学密号：S11092005级：公开湖南大学硕士学位论文高压直流复合绝缘子表面电荷的观测及其影响因素的研究堂僮由谊厶姓名!送星型昱垣丝名壁驱整；延迅教援埴羞望僮；电氢皇信息至程堂院童些刍签!电氢王猩诠窒握童旦翅12Q!垒生量旦垒旦诠窒签避目期；2Q!垒生至旦!墨旦筌鲎委基会圭靡!奎丛丛塾撞lIIIIIIIIUIIIIIllII}Y2604586ObservationofSurfaceChargeforCompositeInsulatorandRe-searchofitsInfluenceFactorbyZHANGYingliB．E．(Zhengz

2、houUniversityofLightIndustry)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringElectricalEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorWANGFengMay,2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包

3、含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：强彩。1日期：弘丫年多月w日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在一年解密后适用本授权书。2．不保密口。(请在以上相应方框内打“√

4、”1作者签名：旅岔引日期：汐叫年多月狄日新签名：<弘、及吼训年岁月镌日硕士学位论文摘要随着我国输电电压等级的不断提高，复合绝缘子越来越多地应用于输电线路。与传统的瓷、玻璃绝缘子相比，复合绝缘子具有重量轻、强度高、耐污闪能力强、制造维护方便等优点，尤其是在重污秽地区将优先采用复合绝缘子。然而，绝缘子长期运行于直流高压作用下，表面会积聚大量电荷。表面电荷畸变绝缘子原有电场，使电场分布变得极不均匀，在电压足够高的情况下将引起绝缘子沿面异常闪络。研究复合绝缘子在直流电压下的表面电荷积聚特性对改善其绝缘性能具有重要意义。为了研究高压直流复合绝缘子表面电荷积聚现象，本文研制了

5、一套新型的可用于具有伞裙结构的绝缘子的表面电荷检测装置。装置使用改进的电容探头，通过GPRS无线通讯方式进行数据传输，并借助于LabVIEW软件进行数据处理；设计了机械控制装置来带动探头对绝缘子进行360度精确扫描。此装置可以实现复合绝缘子伞裙和护套表面的自动精确测量。利用研制的电荷测量系统搭建高压直流复合绝缘子表面电荷观测实验平台，对不同电压条件下的绝缘子表面电荷进行测量，研究电压幅值、电压作用时间及环境因素对电荷分布的影响。测量结果显示，在阴极端第一个伞裙表面电荷积聚量相对较大，伞裙表面整体电荷分布极不均匀，其中负电荷密度峰值较大。随着电压作用时问的延长，负电

6、荷密度最大值增大幅度远大于正电荷，而且在较高电压等级的作用下，电荷分布在多个位置出现峰值。伞裙表面局部涂污使得污秽粘附位置有较为明显的电荷积聚。针对表面电导电流不一致引起的电荷积聚方式，本文采用有限元软件对绝缘子表面电荷分布情况进行仿真分析，结果显示当绝缘子表面污秽电导率较大时，由电导率不均匀引起的电荷积聚是作为一种主要的积聚方式，使得污秽附近积聚大量电荷。当绝缘子表面污秽电导率较小或是在洁净干燥条件下时，仅受切向场强的影响沿面电导率分布不均匀程度较小，此种机制不起主要作用，复合绝缘子表面电荷主要来源为电极附近的局部放电，伞裙表面的强法向电场分量是造成第一个伞裙表

7、面大量电荷积聚的主要原因。关键词：复合绝缘子；表面电荷检测；直流电压；闪络；电导率II高压直流复合绝缘子表面电荷的观测及其影响因素的研究AbstractWiththecontinuousimprovementofthetransmissionvoltagegrade，moreandmorecompositeinsulatorsareappliedtOtransmissionlines．Comparedwiththetraditionalporcelainandglassinsulator，compositeinsulatorhasmanyadvantagessuc

8、hasli