复合绝缘子覆冰操作冲击特性研究.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第2期《贵州电力技术》(总第104期)复合绝缘子覆冰操作冲击特性研究武汉大学电气工程学院付涛刘扬向俊杰[430072]摘要覆冰后的绝缘子串电气强度明显下降，容易造成覆冰绝缘子串冰闪事故，对输电线路及电网的危害性极大。本文在国内外研究的基础上，对覆冰复合绝缘子的操作冲击特性进行了以下研究：研究在不同覆冰重量下，对覆冰复合绝缘子在操作冲击时U。放电电压的影响。研究在不同覆冰水电导率情况下，对覆冰复合绝缘子在操作冲击时U。放电电压的影响。综合分析了覆冰参数和覆冰状态对复合绝缘子U放电电压的影响。关

2、键词复合绝缘子。覆冰，操作冲击1．2试验装置0引言试验在圆柱形人工气候室进行内径为覆冰对输电线路及电网的危害性极大。覆冰常7．8m，内净空高度H为11．6m，人工气候室主要由使输电线路发生如倒杆(塔)、绝缘子串闪络等严重制冷系统、抽真空系统、喷雾系统以及风速调节系统危害电力系统安全运行的事故⋯。据调查：冰闪仅等四个部分组成。室内的最低温度可达一45℃，可位于外力破坏、雷击闪络之后而居第三位；冰闪造成以满足对绝缘子进行人工覆冰的要求。的非计划停运是位于外力破坏之后居第二位。由此1．3试验电源可知，冰闪已成为我国输电线路，特别是超高压线路试验电源由24

3、o0kV／2lOkJ冲击发生器产生，额跳闸的主要原因之一⋯。定标称电压4-2400kV，额定能量210kJ，8级充电电电力系统中输电线路及设备在正常操作或故障容，每级主电容容量0．655F，每级最高允许充电电操作时，系统运行状态发生突然变化，系统电磁能量压为±300kV，冲击电压采用TCF2000／O．0012型的互相转化引起震荡性过渡过程，在某些电气设备2000kV电容式分压器测量操作冲击波波形由或局部电网上就会造成很高的操作过电压。随着电TDS3012B示波器来获取。网电压等级的提高，操作过电压的幅值也随之增大，1．4试验原理接线图在超高压电网

4、中操作过电压对设备的外绝缘选择将试验原理接线如图2．4所示：T是调压器，D高起着决定性的作用，是决定电力系统绝缘水平的主压硅堆，R。、R：为保护电阻，C为充电电容，G、G2要因素之一。然而当前的绝缘子覆冰研究成果主要为放电球隙R为波头电阻，R为波尾电阻，R为充集中于工频交流和直流情况下覆冰绝缘子的闪络特电电阻。方框部分k是多功能人工气候室，H是性和对闪络机理的探讨，而对于覆冰绝缘子的操作330kV穿墙套管，它将高压试验电源引到试品绝缘冲击特性却研究甚少，尚未得到规律性的结果。子。F是200kVA／80OkV冲击电容分压器，其分压比为3005：1，示

5、波器是TDS301213型数字示波器，用1试验装置其中一个通道来显示和测量从电容分压器低压臂获1．1试品取的操作冲击电压波形。为了研究复合绝缘子在覆冰状态下的操作冲击特性，本文选用FXBW一110／100绝缘子为研究对象，其基本技术参数如表1所示i表1试品绝缘子技术参数图1操作冲击试验原理接线图·8·维普资讯http://www.cqvip.com2008年第2期《贵州电力技术》(总第104期)2试验方法及数据处理3覆冰复合绝缘子的操作冲击放电特性2．1试验方法3．1不同覆冰重量对u。的影响先用自来水对试品进行清洗，待绝缘子串干燥国内外的研究表明：

6、在覆冰水电导率一定后放人人工气候室，再对其进行覆冰，试验期间始终时，绝缘子冰闪电压与冰重的关系可表示为：保持人工气候室的温度在一8至一4~C之间。在绝U=AW～(3)缘子串覆冰后，再对其进行干冻约半小时左右，然后将表中用自来水(电导率在350—365／xS／cm)对起进行加压，加压采用升降法J，先估计大致的的试验数据按式(3)拟合，可得出如图2所示的冰50％放电电压Um，并以Um的3％作为电压级差重与U的关系曲线。拟合所得公式为：△u，以Um作为初始电压加于绝缘子，如果绝缘子U，：456．74WIo·(4)击穿，则下次试验应加Um—AU；如不击穿则

7、下次相关系数之平方为：试验应加Um+△u，即如击穿了，应降△u加压，如R：0．9712未击穿，应升△u加压。2．2试验结果的处理试验数据按IEC(60)一1(1989)及GB／T16927．1—1997l7j推荐的加权平均法进行处理，其u的计算公式为-nUu50：(1)“i式中，ui为每i级试验电压值；ni为每i级电压的试验次数。覆冰重量(k标准偏差用数理统计中的公式计算：图2同一电导率下不同覆冰重量(2)与放电电压关系曲线根据上面的试验方法得出表2所示的试验数据。图中曲线可知：复合绝缘子U。放电电压随着表2不同覆冰水电导率和覆冰重量对绝覆冰重量的

8、增加而逐渐降低，当下降到一定程度时，缘子串U放电电压的试验结果下降趋势变缓。其原因在于：在覆冰量较少时，由于冰凌短，因此，