换流站直流绝缘子自然积污特性与直交积污比

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1、中国电机工程学会高压专委会2007年学术年会论文集换流站直流绝缘子的自然积污特性与直交流积污比宿志一中国电力科学研究院摘要本文汇总了5个自然积污试验站和±500kV葛南、天广和三常直流输电工程5个换流站户外场的污秽测试数据，着重讨论了换流站直流场所用支柱绝缘子的直流积污特性以及绝缘子直交流电压下的积污比，报告还对两站绝缘子表面污秽物的组成和颗粒度的分布进行了分析。关键词直流；绝缘子；自然积污；直交流积污比支柱绝缘子一般每隔若干伞裙取一个污1前言秽样品，试验站部分试品逐伞取样。污秽度分别用等值附盐密度（下简称等值盐密）和高压直流输电工程换流

2、站的外绝缘设计不溶物附着密度（下简称灰密）来表示。本主要取决于工作电压下绝缘子的污秽性能，文以全表面平均盐密和灰密来表征绝缘子试包括绝缘子的自然积污性能和污秽绝缘子的品的污秽度[2]。为查明一般内陆地区污秽物闪络性能。我国早期±500kV直流工程换流[1]的成分及直交流电压下污秽的异同，对部分站户外直流场外绝缘设计不够成功，如遭绝缘子表面的污秽物进行了理化分析。遇大雾大雨等恶劣天气瓷绝缘表面或闪络或严重放电，造成直流系统被迫降压运行甚至3直流自然积污试验停运。其原因是设计长期依赖和照搬国外提供的数据，首先是对我国环境条件下直流绝电科院首先

3、在户外高压试验场建立一座缘子的自然积污特点与规律缺乏认识。本文直流自然积污试验站，接着在陕北富县和北通过长达十多年的直流自然积污试验和换流京南郊魏善庄建设了两个积污站。为配合三站现场测量，提出了可供我国高压和特高压峡至上海直流工程的建设，又在送端与受端直流工程污秽外绝缘设计所用的基本数据，[3]建设了郭家岗和黄渡两个积污站。在我国包括不同大气环境条件下的污秽度取值、等±800kV直流示范工程的建设中，我们还参值盐密与灰密的比值、污秽在绝缘子表面的加了横江、南汇和禄丰3个积污站的建设与分布状况、站用绝缘子平均直径对污秽度的[4、5、6、7]

4、现场测试。影响以及国内外同行长期探索的绝缘子直交3.1直流积污试验站简况流积污比等。5个直流积污试验站的自然地理、大气环境以及气象特点分别见表3.1。2污秽的采样与测试积污站的试验电源输出±90kV直流电压。交流电源64kV。5个试验站使用的支柱为获得年度污秽度的最大值，自然积污绝缘子包括等径伞、深棱伞和大小伞共13试验站里的绝缘子表面污秽取样，通常都安种，其中主要使用的支柱绝缘子的主要尺寸排在各地积污最严重的季节；而±500kV换参数见表3.2。流站的现场取样总是结合年度检修进行，目前各直流系统的停电检修时间一般都安排在每年12月至次年

5、3月，因而可取得较满意的测试结果。中国电机工程学会高压专委会2007年学术年会论文集表3.1直流积污试验站的自然地理与气象特点冬冬平季年降编积污所在海拔污秽等均主试验时间邻近自然环境雨量号站名位置高度级风速导(mm)(m/s)风向1986.04～北京1清河50mⅠ平原，民居与农田相间665.32.6N1988.04海淀区魏善1987.08～北京平原农田，全年植被覆254mⅠ5772.8N庄1990.05大兴县盖，邻近村庄塬墚沟壑区，周围多农1988.08～陕西3富县388mⅠ田，背靠山，多杂木，前567.52.0N1990.04富县临洛河

6、2000.10～上海4黄渡4mⅠ平原，周围多农田11282.9N2001.11嘉定县长江南丘陵，邻近红花套郭家2002.10～宜昌红5133mⅡ镇，有杂树林、水塘、民12971.1SE岗2004.03花套镇居表3.2站用绝缘子的主要结构参数等径伞瓷深棱伞支柱大小伞支柱110kV等径伞支柱套爬距mm68503650362072006950187027503040结构高度mm-11501150--118011901800绝缘距离mm169599099016951695107010701240试验爬距52－36414052－4253-37213

7、134mm/kV3.2直流电压下绝缘子表面积污特性3.2.2绝缘子表面的污秽分布直流电压下垂直安装的直流支柱绝缘子3.2.1绝缘子表面灰密与等值盐密的比值伞裙上、下表面的盐密比与灰密比见图3－直流电压各类绝缘子表面灰密与等值盐2。相同环境条件中施加直流电压的支柱绝缘密之比见图3－1。25组测试数据结果显示，子伞裙上下表面污秽分布比线路盘形绝缘子站用支柱绝缘子表面的灰密为盐密的2.9～更趋均匀。试验结果显示，无论是深棱型还10.1倍，统计平均值为5.2倍。一般说来，是大小伞型，并未呈现伞裙下表面等值盐密在我国内陆地区，北方的灰密与盐密比值较

8、明显多于上表面的状况，尤其是下表面灰密南方更大一些；自然污染源的灰密与盐密比还要少于上表面。因此，在试验室进行模拟值较人为污染源更大一些。自然污秽试验时，直流支柱绝缘子和瓷棒形绝缘子通常上下表