支柱瓷絕緣子在直流換流站得到普遍使用,近年的研究表明支柱瓷絕緣子的積污特性為上表面積污較下表面嚴(yán)重。對ZSW56-126/8絕緣子采用人工涂污法進(jìn)行該積污特性下的直流閃絡(luò)特性進(jìn)行研究,試驗(yàn)得到各不均勻度下的閃絡(luò)電壓,用最小二乘法擬合閃絡(luò)電壓與鹽密的關(guān)系,得出上下表面不均勻積污的直流閃絡(luò)特性。分析了不均勻積污對絕緣子表面電導(dǎo)率的影響,得到了等值電導(dǎo)率關(guān)于不均勻度的函數(shù)�；诘戎惦妼�(dǎo)率函數(shù)推導(dǎo)出不均勻污穢閃絡(luò)電壓修正系數(shù)理論表達(dá)式,通過比對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了校驗(yàn),為不均勻污穢閃絡(luò)電壓變化提供了理論依據(jù)。同時(shí),對比分析了修正系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式,擬合得到帶修正系數(shù)閃絡(luò)電壓表達(dá)式,通過誤差計(jì)算進(jìn)行了校驗(yàn)�？傻萌缦陆Y(jié)論:支柱絕緣子上下表面不均勻積污情況下,直流閃絡(luò)電壓U_f和鹽密ρ_SDD滿足經(jīng)驗(yàn)公式U_f=aρ_SDD^-b,系數(shù)a與不均勻度正相關(guān),且a隨不均勻度的增加而變大,指數(shù)b值不受不均勻度的影響;支柱絕緣子上下表面不均勻積污將影響其表面污層電導(dǎo)率,進(jìn)而影響其閃絡(luò)電壓。 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2020,46(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

試品絕緣子實(shí)物Fig.1Sampleinsulator

技壑怠?1試品、試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)程序1.1試驗(yàn)樣品試品為大小傘型支柱瓷絕緣子，其外形結(jié)構(gòu)如圖1所示，具體技術(shù)參數(shù)見表1，其中H是結(jié)構(gòu)高度，D1/D2是大傘/小傘傘徑，L是泄漏距離。1.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)在多功能人工氣候室進(jìn)行，其內(nèi)徑7.8m，凈空高11.6m。直流電源為600kV/0.5A級(jí)串級(jí)整流電路，由晶閘管電壓電流雙反饋系統(tǒng)控制，當(dāng)負(fù)載電流為0.5A時(shí)，電壓紋波系數(shù)小于3.0%，電源的動(dòng)態(tài)電壓降不超過5%，滿足IEC推薦標(biāo)準(zhǔn)[18]。試驗(yàn)原理圖如圖2所示，其中：T1是調(diào)壓器，T2是變壓器，C1—C4是電容器組(電容2.4μF，額定電壓425kV)，D1—D4是高壓整流硅堆，R0是限流電阻(10k)，r是電流取樣電阻(1)，G是保護(hù)放電管(額定電壓5V)，H是330kV穿墻套管，R1和R2是電阻分壓器F的電阻，E是人工氣候室，控制電路與采集裝置集成在控制柜中，試品頂部接高壓端(負(fù)極性直流電壓)、底部接地。1.3試驗(yàn)流程試驗(yàn)時(shí)，選取平均鹽密ρSDD分別為0.05、0.1、0.15mg/cm2，灰鹽比為6，絕緣子上下表面污穢不均勻度J分別為1、2、4、6。支柱絕緣子上下表面定義[16]為：以最小重復(fù)單元為一組，支柱絕緣子大傘面朝上為上表面，其余部分為下表面，如圖3所示。人工污穢試驗(yàn)的具體步驟如下所述。1）試品的預(yù)處理方法：先用磷酸三鈉溶液對圖1試品絕緣子實(shí)物Fig.1Sampleinsulator表1試品絕緣子型號(hào)及參數(shù)Table1Typeandparametersofsampleinsulator絕緣子型號(hào)H/mmD1/mmD2/m

張志勁，李汛，喬新涵，等：支柱絕緣子上下表面不均勻積污負(fù)極性直流閃絡(luò)特性3571絕緣子的上下表面和其他部位進(jìn)行仔細(xì)的清洗，清除其表面的油脂和污物，再使用自來水對絕緣子作一次徹底的清洗，最后將其晾干。2）試品的染污方法：利用NaCl模擬可溶物，硅藻土模擬不可溶物。支柱絕緣子以傘型最小重復(fù)單位為一組進(jìn)行分段，根據(jù)每一組傘型上、下表面的面積對應(yīng)稱取鹽和灰的質(zhì)量，采用定量涂刷法分別涂刷在絕緣子上下表面。如圖3所示，設(shè)絕緣子的整體平均鹽密為ρSDD，則上下表面各自的涂污量可計(jì)算為TSDDSDDSBBDDTSSS(1)TSBSDDDDJ/(2)式中：ρSDDT、ρSDDB分別為絕緣子上、下表面的平均鹽密，mg/cm2；ST、SB分別為絕緣子上、下表面面積，cm2；J為上下表面污穢分布不均勻度。3）試品的陰干：絕緣子染污后將其放置在陰涼處，并且盡量不要受到其他因素的干擾，如風(fēng)和灰塵等，直至它們被自然陰干24h。4）濕潤：絕緣子濕潤采用蒸汽霧，蒸汽霧可由1.5t/h的鍋爐所提供，保持放氣孔距離試品在3.5m以外，而且使放氣孔的霧氣出口方向同絕緣子串的軸心線成90°夾角，蒸汽通過放氣孔的速率應(yīng)盡量保持在(0.05±0.01)kg/(h·m3)，試驗(yàn)過程中通過人工氣候室的溫度控制系統(tǒng)使其保持在30~35℃。5）加壓操作方法：當(dāng)試品在霧室內(nèi)充分濕潤后，絕緣子的表面形成了水膜而且絕緣子邊緣即將滴水卻未滴下時(shí)，立即用均勻升壓法對試品絕緣子施加電壓，直至閃絡(luò)現(xiàn)象發(fā)生，每一種污穢下選擇3~5支試品，對每支試品進(jìn)行閃絡(luò)試驗(yàn)4~5次，取與Uf相對誤差小于10%的試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為該污穢條件下的閃絡(luò)電?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同型式110 kV支柱絕緣子自然積污特性分析[J]. 張志勁,朱俊宇,武劍,鄭凱,蔣興良.  高電壓技術(shù). 2019(07)
[2]長棒形瓷絕緣子交流污閃特性與污閃電壓提高措施[J]. 高嵩,張佰慶,崔艷東,劉思逸,楊帥.  高電壓技術(shù). 2018(06)
[3]交流特高壓支柱瓷絕緣子的自然積污特性研究[J]. 張銳,黃道春,吳光亞,袁田.  電網(wǎng)技術(shù). 2014(11)
[4]深圳地區(qū)支柱絕緣子自然積污特性[J]. 王康,王建國,姚森敬,方春華,趙靈,王建平.  高電壓技術(shù). 2014(03)
[5]污穢不均勻度對XP-160絕緣子串交流閃絡(luò)特性的影響[J]. 張志勁,劉小歡,蔣興良,袁超,胡建林.  高電壓技術(shù). 2013(02)
[6]直流電網(wǎng)在中國的應(yīng)用前景分析[J]. 溫家良,吳銳,彭暢,王宇.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(13)
[7]氣壓和污穢不均勻度對染污絕緣子泄漏電流的影響[J]. 司馬文霞,徐康,楊慶,袁濤,汪銳,陳瑜.  高電壓技術(shù). 2012(03)
[8]高壓直流線路用長棒形瓷絕緣子的絕緣特性[J]. 趙宇明,郝艷捧,陽林,孫夏青,盧文浩,羅兵,黎小林.  南方電網(wǎng)技術(shù). 2011(01)
[9]構(gòu)建全國統(tǒng)一的新能源電網(wǎng),推進(jìn)我國智能電網(wǎng)的建設(shè)[J]. 肖立業(yè),林良真.  電工電能新技術(shù). 2009(04)
[10]高壓直流支柱絕緣子和套管傘形結(jié)構(gòu)研究[J]. 范建斌,宿志一,李武峰,李鵬,周軍.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(21)

碩士論文
[1]扇面不均勻污穢下絕緣子串直流閃絡(luò)特性研究[D]. 楊超.重慶大學(xué) 2014
[2]高壓直流輸電線路長棒形瓷絕緣子的污穢閃絡(luò)特性研究[D]. 孫夏青.華南理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3392283