高海拔地区10kV合成绝缘子覆冰闪络特性及电压校正研究

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1、重庆大学硕士学位论文高海拔地区10kV合成绝缘子覆冰闪络特性及电压校正研究姓名：田丹申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：司马文霞;何惧熊2002.11.10重庆人学下程硕十学位论文中文摘要摘要我国的高原和山区仅海拔为1000～3000m的地区就占总面积的68％以上，这些地区具有丰富的水电资源，约占全国水电资源的75％以上。“西电东送”是国家实施西部大开发战略作出的重大决策和标志性工程，也是西部大开发的骨干工程。“西电东送”工程的所有输电线路都不可避免的要经过高海拔和覆冰地区，由于大气压力和

2、绝对湿度的降低会使绝缘子的电气强度显著下降，因此在进行输电线路的绝缘配合设计时必须考虑到海拔高度和覆冰的变化对绝缘予的闪络电压影响。由于电压等级很高，如果仍然采用传统的瓷、玻璃绝缘子，杆塔的尺寸必将非常巨大，造成投资增加，因此在线路设计时可能会考虑使用合成绝缘子。与传统瓷、玻璃绝缘子相比，合成绝缘子具有重量轻、强度高、耐污性能强、运行维护方便等特点，从而使其在各国电力系统中得到了广泛应用。因此本文研究合成绝缘子在高海拔和覆冰地区的交流闪络特性在理论上具有非常重要学术价值，在工程上能够创造巨大的经

3、济效益。针对高海拔和覆冰地区特殊的环境，本文重点研究海拔高度(即气压)、覆冰程度及覆冰水电导率等对合成绝缘子交流闪络特性的影响，并且对合成绝缘子在高海拔和覆冰环境下的表面憎水性变化进行分析。体文主要进行了以下试验研究：1)在多功能人工气候室里模拟不同覆冰程度下合成绝缘子的交流闪络特性，主要分析覆冰量和覆冰水电导率对闪络电压的影响，并对其覆冰闪络过程进行机理分析；2)在多功能人工气候室里模拟不同海拔高度和覆冰程度综合作用下合成绝缘子的交流闪络特性，主要分析海拔高度(即气压)和覆冰量对闪络电压的影响

4、，并进行闪络机理分析；3)研究高海拔和覆冰对合成绝缘子憎水性的影响。通过大量的试验研究工作，对试验数据进行拟合和分析处理，得到了如下结论：1)合成绝缘子最低冰闪电压随覆冰重量的增加而降低，且其下降趋势符合指数函数规律，与覆冰水电导率的关系符合幂函数规律。覆冰合成绝缘子的最低交流闪络电压可表示为U。，=90。y～×e“⋯，对于10kV合成绝缘子，覆冰水影响的特征指数”为0．0765，覆冰量影响的特征指数b为2．26。2)通过对覆冰绝缘子三种覆冰状念下闪络过程的分析，提出了覆冰合成绝缘子的闪络机理，

5、并得到合成绝缘子的闪络电压与覆冰状态有关。3)高海拔覆冰合成绝缘予的闪络电压简化校币公式为重痰久学工秣疆士学髓论文中文摘要％c删M删，(1-景]49×(-一暑)7”瑚和日为海拔高度c㈤，∥为覆冰重量(kg)。4)在海海拔下，随着覆冰时间的增长，合成绝缘子表面的憎水性逐渐减弱直至丧失，覆冰永嘏导率对合成绝缘子的憎承性的影响很小；、／关键词：合成绝缘予，高海泼象，交流闪络特性，憎水性也陆孝蚕乙。ll重庆大学I：糕硕十学位论文英文摘要ABSTRACTInthealtiplanoandmountaino

6、fourcountry,morethan68percentofareais1000～3000metersabovethesealevel．wherethereismorethan75percentofthewholecountry’stotalwaterandelectricityresources．West—eastElectricityTransmittingProjectisgreatdecision—makingandmarkprojecttoimplementtheWesternDev

7、elopment+All氇etransmissionlinesofWest。eastElec枉'icityTransmittingProjectareinevitabletocrossingthehighaltitudeandicingareas，Forthereducingoftheairpressureandtheabsolutehumidity,theelectricitystrengthofinsulatorswilldropobviously．Therefore，itmustbecon

8、sideredtheeffectontheinsulators、flashovervoltagecausedbythechangeofaltitudeandicewhentheinsulationcooperationoftransmissionlinesarebeingdesigned．Ifstillusingceramicandglassinsulators，thesizeoftowerwillbeenlargedbecauseofextrahighvoltagegrade．whichwil