高海拔条件下大吨位线路绝缘子污闪特性研究

ｍｍ ｍｍ
２污闪实验结果和分析讨论 ２．１ 试验结果
在２种盐密和４种海拔高度下．进行了９种大 吨位绝缘子的人工污秽试验。在不同盐密下．闪络 电压和海拔高度的关系见图２。
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关志成
１ ９４４年生．教授．博导，从事高电压技术研究Ｉ：作．电话 （Ｊ７５５ ２６０３６１ １８
王黎明
１ ９６４年生．教授．博导，从事高电压技术研究工作．电话 ０７５５—２６０３６６９５
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｆ（）ｒ ｆｏｕｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｐｏｒｃｅｌａｉｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
ｗｉｔｈ ２１０ ｋＮ，３００ ｋＮ，ｆｏｕｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ２１０ ｋＮ。３００ ｋＮ ｇｌａｓｓ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ，ａｎｄ ｏｎｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ，
试品
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由表可知。ｌ普通型电瓷绝缘子的，ｚ值较大，形
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状最简单的８ ８空气动力型玻璃绝缘子九值最小，
周 军 １９７３年生．博士研究生．电话：０１０－６２７８３５４３一ｌ
３结 语
ａ．随着海拔升高或气压降低，各种线路绝缘子 的污闪电压均有规律的降低，海拔越高降幅越大。
ｂ．三层伞式电瓷绝缘子的耐污闪性能最好，双 层伞式电瓷绝缘子的耐污闪性能也较好，而且随海 拔升高污闪电压的降幅较小。
ｃ．在高海拔地区．复合绝缘子有很强的耐污闪 能力．即使表面已无憎水性．其污闪电压也比电瓷和 玻璃线路绝缘子高．尤其在污秽度较大时差距更明显。
仿真和次同步振荡分析。该书特点是注重已有理论
为分析》已经出版。该书阐述了交直流电力系统相
的适用范围分析及其工程应用的可操作性。适合于
互作用特性及其动态行为的分析理论和仿真方法，
从事交直流电力系统科研、规划、设计和运行的工程
包括直流输电系统及其控制器的数学模型，交流输
师以及高等学校电力系统专业的教师和研究生阅
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图４ ０．２赫密下污闪电压和海拔的关系 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ
ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｐｒｏｃｅｌａｉｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ａｎｄ
关键词 高海拔绝缘子污闪
中图分类号 ＴＭ８３５
文献标识码 Ａ
我国将在西北地区建设一条７５０ ｋＶ的线路。 该地区沙尘暴多发，加之日益严重的工业污染，是我 国污闪事故的多发区之一。故其绝缘水平设计应首 先考虑绝缘子的耐污闪能力。由于该地区海拔高 （１ ８００ ２ ８００ｍ），其污染绝缘问题较平原地区尤为 严重。众所周知，大气参数会影响空气间隙的放电 电压，海拔每升高１ ０００ｍ空气相对密度ｐ。约减小
幅较大Ⅲ。故高海拔地区设备的绝缘水平将由海拔 高度和污区湿污特征两个因素共同决定．且海拔越 高其绝缘水平也要越高。
ｌ试品和试验方法
试验依据为ＧＢ／Ｔ４５８．２－９１【２】。试验装置见图 ｌ。用ＮａＣｌ和硅藻土分别模拟导电物和惰性物质。 考虑到我国西北地区风沙大的特点，硅藻土的密度 取２ ｍｇ／ｃｍ２，盐密取０．０５ ｍｇ／ｃｍ２，分别代表一般 污秽和严重污秽两种情况。室内气压可在１０１～５０ ｋＰａ范围内调节以模拟不同海拔高度。本次试验选 择了０、１ ０００、２ ０００、３ ０００ ｍ ４种海拔高度。试品 见表１、２。电瓷和玻璃绝缘子３片一串，复合绝缘 子为单只试品试验。
ｓｕｌａｔｏｒ ｐｅｒｆｏｒｍｓ ｍｕｃｈ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｒｃｅｌａｉｎ ｉｎｓｕ一
［ａｔｏｒ ａｎｄ ｇｌａｓｓ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｈｉｇｈ ａｌｔｉｔｕｄｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｌａｓｈ—
ＯＶｅｒ
摘 要 在２种盐密、４种海拔高度下对９种典型的大吨位 电瓷、玻璃和复合绝缘子进行了人工污秽试验。得出了各种 绝缘子污闪电压随海拔高度变化的规律。试验结果表明，三
２００４年６月
高 电 压技 术
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广———————１
第３０卷第６期 一
．１．
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高海拔条件下大吨位线路绝缘子污闪特性研究
周 军，关志成，王黎明 （清华大学电机系，北京１０００８４）
ｐｅｒ ｕｎｉｔ ｌｅａｋａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｏｒ ａｌｌ
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沿单位泄漏距离的污闪电压比性能较好的三层伞和 双层伞绝缘子分别高出６２％和７１％。在高海拔重 污秽地区采用复合绝缘子的优势非常明显。
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Ｔ：移卷式调压器，１０ ｋＶ／Ｏ．３～３ ｋＶ，５００ ｋＶＡ；Ｂ：变压器． ３．３ ｋＶ／４４ｋｖ，２５０ｋｖＡ，两台串联；ＴＶ：电压互感器．
１ ５０ｋＶ／１００Ｖ；Ｖ：电雎表；ｚ：１１０ｋＶ穿墙套管；Ａ：气压罐； Ｅ：电热锅；Ｕ：雾发生器：ＹＤ２０００型超声波加湿器；
（ＥＳＤＩ））．Ｔｈｅ ｌｅｓｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｐｏｉｌｕ—
ｌｅｄ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ ｒｅｇｕｌａｒｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ
ａｈｉｔ ｕｄｅ．Ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈｅｄ ｓｈａｐｅ．Ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎ—
ｇｌａｓｓ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ ｕｎｄｅｒ ＥＳＤＤ ０．２ ｍｇ／ｃｍ２ 污闪能力一般，且随海拔升高．闪络电压下降较多。
鉴于各种试品的泄漏距离及结构高度不同，进 行了泄漏距离利用效率的比较，９种试品在２种盐 密下单位泄漏距离闪络电压见图５、６。可见复合绝 缘子的耐污闪能力明显高于电瓷和玻璃绝缘子，而 且污染越严重的地区，这种优势越大。应强调指出， 试验的复合绝缘子表面憎水性已完全丧失．它模拟 了运行中复合绝缘子最危险的工作条件。绝缘子污 闪电压随海拔高度或气压的变化规律为：
Ｕ—Ｕ。，（Ｐ／Ｐ。）”， 式中Ｕ，、为常压Ｐ。、下的污闪电压，己，为低气压Ｐ下 的污闪电压。门为下降指数，反映了气压对污闪电 压的影响程度，它与绝缘子的外形和污秽度有关，能
万方数据
２００４年６月
高 电 压 技术
第３０卷第６期 ．３．
反映不同形状绝缘子的污闪电压随海拔升高的下降
程度埘值越大，绝缘子污闪电压随海拔升高的下降
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层伞型电瓷绝缘子的耐污闪性能最好，双层伞型电瓷绝缘子 的耐污闪性能也较好，而且随海拔升高其污闪电压的降低幅 度较小；在高海拔重污秽地区采用复合绝缘子的优势非常明
显，即使表面已无憎水性，它的污闪电压也比电瓷和玻璃绝 缘子高。最后给出了不同绝缘子的下降指数１１值。它反映气
压对污闪电压的影响程度并与绝缘子的外形和污秽有关。
电系统与直流输电系统的输送能力分析，直流输电 系统的动态过电压、频率变换关系及谐波稳定性，交
读。本书为１６开本．２０２页，３３万字．定价２９元。 浙江大学电机系 徐 政 供稿
万方数据
高海拔条件下大吨位线路绝缘子污闪特性研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
周军， 关志成， 王黎明 清华大学电机系,北京,100084
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｏｌｉｕｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｌｉｎｅ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
Ｕｎｄｅｒ Ｈｉｇｈ Ａｌｔｉｔｕｄｅ Ａｒｅａ
Ｚｈｏｕ Ｊ ｕｎ，Ｇｕａｎ Ｚｈｉｃｈｅｎｇ，ＷａｎｇＩ．ｉｍｉｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４．Ｃｈｉｎａ）
程度也越大。该式算出的”值见表３。
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海拔高度／ｋｍ
图５ ０．０５盐密下单位泄漏距离闪络电压
Ｆｉｇ．５ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆｌａｓｈｏｖｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ
ＶＶＶＶＶＶＶＶＶｖｖＶＶＶ、ｌ／ＶＶ、，ＶＶＶＶＶＶＶＶＶ、，ＶＶＶＶＶｖＶＶＶＶＶＶＶＶＶＶＶｖＶＶ
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《交直流电力系统动态行为分析》
由浙江大学徐政教授撰写，机械工业出版社高
直流电力系统的潮流计算、机电暂态仿真、电磁暂态
水平著作出版基金资助的《交直流电力系统动态行
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８Ｏ （）
２
海拔高度／ｋｍ
Ｆｉｇ．２
２．２试验结果分析
试验结果显示，污染绝缘子闪络电压随着海拔
高度的升高有规律的降低。０．０５和０．２ｍｇ／ｃｍ２下
闪络电压与海拔关系见图３、４。８种绝缘子的污闪
电压不仅高低有差别，而且污闪电压随着海拔升高
或气压降低的变化规律也有差别。
＞
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＃５ ＃６ 玻璃 ＃ ７ ＃８
万方数据
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Ｈ ｉｇｌｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇ
———————————————————————————————————————————————————一。
Ｖ（）１．３０ Ｎｏ．６
表２ 复合绝缘子试品尺寸 ’Ｆａｂｌｅ ２ １）ｉｍｅｎｓｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
ｔｈｅ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ＯＵｔ ｉｎ ｆｏｕｒ ｐｒｅｓ— ｓｕｒｅ ｃａｓｅｓ ｃｏｒｒｃｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｌｔｉｔｕｄｅ ｆｒｏｍ ０ｍ ｔｏ ３０００ｍ
ａｎｄ ｉｎ ｔｗｏ ｔｙｐｉｃａｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓａｌｔ ｄｅｐｏｓｉｔ ｄｅｎｓｉｔｙ
ｓ：试品；Ｐ：气压表；ＢＶ：水环泵；Ｌ：泄漏Fra Baidu bibliotek流测量装置； ＴＨ：温湿度测量装置；ＰＣ：电脑
图ｌ试验装置图
表ｌ
Ｆｉｇ．１ Ｔｅｓｔ ｓｅｔ ｕｐ 电瓷和玻璃绝缘子试品尺寸
Ｔａｂｌｅｌ
Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ ｏｆ ｐｏｒｃｅｌａｉｎ ａｎｄ ｇｌａｓｓ ｉｎｓｕｌａｔｏｒｓ
８％，空气放电电压大致正比于户。但污染放电是 沿着绝缘表面局部电弧发展的过程即热游离过程， 不同于由电子崩碰撞电离造成的放电过程。清华大 学对高海拔低气压条件下的污闪研究表明，随着海 拔升高或气压降低，绝缘子的污闪电压也降低，且降
ｄ．，ｒ值反映了’气压对污闪电压的影响程度。 它与绝缘子的外形和污秽度有关。能够反映不同形 状绝缘子的污闪电压随海拔升高的下降程度。
参考 文 献
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表３ ９种绝缘子。Ｆ降指数ｎ
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Ｔａｂｌｅ ３
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