【摘要】：外絕緣起電氣隔離與機械支撐作用,外絕緣影響電網(wǎng)運行狀態(tài)。外絕緣暴露在戶外,由于落灰、污染等條件影響,其表面會積聚污穢物,在濕度較大的氣象條件下,污穢物吸濕受潮使得外絕緣電氣性能下降,嚴(yán)重時會導(dǎo)致污閃事故。污閃事故大多發(fā)生在運行電壓下,重合閘成功率低,易造成大范圍停電事故。 九十年代末期,我國電力系統(tǒng)經(jīng)受了多次大范圍污閃事故,損失巨大。此后在“絕緣到位,留有裕度”的原則下,電力系統(tǒng)采用增加絕緣子串爬距或涂RTV涂料、使用合成絕緣子以及定期清掃等措施,有效抑制了污閃事故,污閃相關(guān)研究也取得長足進步。但隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大,大氣環(huán)境惡化,外絕緣運行環(huán)境以及其表面污穢物成分的復(fù)雜,出現(xiàn)了一些特殊污穢放電現(xiàn)象,以往理論與經(jīng)驗很難解釋,使得運行存在安全隱患。新的、特殊的外絕緣放電現(xiàn)象也促使研究人員不斷更新前人工作,探索更為完善的理論,從而指導(dǎo)生產(chǎn)運行。 500kV港城變電站投運后出現(xiàn)了在較低濕度、低鹽密下大面積外絕緣爬電現(xiàn)象,本文結(jié)合地理、氣候、農(nóng)耕等,研究放電特點與相關(guān)因素。采集了變電站土壤和外絕緣表面污穢樣品,進行離子、鹽灰密、糖分以及物相分析,得到結(jié)果為：污穢物中鹽密值低,可溶鹽成分正常,含有大量磷酸鋁與葡萄糖。葡萄糖來自變電站周邊大面積甘蔗地,磷酸鋁來自當(dāng)?shù)赝寥乐写罅康匿X鹽與磷肥的結(jié)合。量子化學(xué)與分子動力學(xué)以及相關(guān)試驗表明,兩類物質(zhì)不會影響污層電導(dǎo)率,但具備良好的吸濕性和保水性(特別是磷酸鋁),會增加污層在低濕度下的含水量。 較低濕度放電試驗(55%到85%)與飽和濕度污閃試驗表明：低濕度下,磷酸鋁顯著降低污穢絕緣子起始放電電壓,增強放電強度,大氣濕度大于70%,現(xiàn)象尤為顯著；污穢中葡萄糖含量大于0.10mg/cm2才影響絕緣子放電；隨著大氣濕度以及NaCl葡萄糖與磷酸鋁含量增加,絕緣子起始放電電壓降低,放電強度增強；在NaCl含量一定的情況下,污層飽和受潮時,磷酸鋁和葡萄糖不會降低絕緣子串(28片)的污閃電壓。試驗重現(xiàn)了港城站放電現(xiàn)象,表明不同污穢的吸濕性存在明顯差異,污層吸濕性會影響外絕緣在非飽和濕度下的放電現(xiàn)象。 本文結(jié)合雙模理論與多孔結(jié)構(gòu)吸濕原理,建立外絕緣污穢物吸濕模型,模型以不溶物多孔結(jié)構(gòu)作為骨架,骨架內(nèi)、外表面、孔隙表面等分布有可溶物顆粒,污層吸濕主要體現(xiàn)在可溶物的潮解以及不可溶物吸濕(表面、孔隙)。根據(jù)研究結(jié)果,本文制定非飽和濕度下特殊放電抑制方法,經(jīng)現(xiàn)場實際運行,可以有效抑制特殊放電,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM855

【參考文獻】

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本文編號：2545441