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关于影响复合绝缘子泄漏电流特性的两大因素--污秽与憎水性

日期:2020-04-10 19:14
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摘要:复合绝缘子表面性能下降的主要因素是污秽与憎水性,污秽程度的增加与憎水性水平的下降均会引起污闪电压下降,因此,对污秽与憎水性的研究成为了国内外的热点之一。

复合绝缘子具有重量轻、机械强度高、不易破碎、耐污性能好等优点,因而在输电线路中得到了广泛应用。复合绝缘子表面具有憎水性(hydropho-bicity,HC)及憎水迁移特性,沿面泄漏电流远低于同等污秽程度下的瓷和玻璃绝缘子,这对于提高复合绝缘子的闪电压非常有利。但若复合绝缘子长期运行在污湿条件下,则其憎水性水平会严重下降,闪络电压也会下降,污闪事故可能发生,严重危害电力系统及其输变电设备的安全运行。因此开展复合绝缘子运行状态评估研究,对于预防闪络事故,提高电网运行可靠性具有重要意义。检测和分析泄漏电流(leakage currentLC)特性是复合绝缘子运行状态评估的一种有效手段],而复合绝缘子的泄漏电流主要取决于其表面污秽程度和憎水性水平,因此分析泄漏电流与污秽与憎水性之间的关系是实现污闪预警的有效手段。

    复合绝缘子表面性能下降的主要因素是污秽与憎水性,污秽程度的增加与憎水性水平的下降均会引起污闪电压下降,因此,对污秽与憎水性的研究成为了国内外的热点之一。国际大电网会议第33委员会推荐了5种测定污秽的方法,即等值盐密(e-quivalent salt deposit density,ESDD)法、积分表面污层电导率法、脉冲计数法、泄漏电流法和绝缘子污闪电压梯度法。其中泄漏电流是电压、湿润气候条件、污秽等主要因素的综合反映,能够更好地反映绝缘子的表面状况。文献提出了采用脉冲数、泄漏电流峰值和电荷作为评估和监测绝缘子性能的方法;文献提出根据泄漏电流均值、zui大值和标准差3个特征值预测污秽程度;文献提出泄漏电流在污闪发展过程中奇次谐波会增大,主要50150250Hz;文献提出用3次谐波与基波幅值比和高频能量与总能量的比作为特征量来反映污秽程度;文献研究了雾电导率、相对湿度、环境温度对复合绝缘子泄漏电流特性的影响,结果显示高频成分比低频成分在盐雾环境中能够更有效地监测绝缘子性能;文献提出采用泄漏电流高频成分来预测闪络和监测绝缘子污秽程度。

对于复合绝缘子憎水性水平的检测,国内外提出了许多方法。文献提出静态接触角法,文献采用动态接触角法进行材料表面憎水性的研究,但这2种方法只能用于实验室研究而不能用于复合绝缘子的现场研究;对于运行绝缘子的憎水性测试,常用的方法是采用瑞典输电研究所推出的憎水性(HC)分级法,该方法将憎水性分成HC1~HC77个等级;一些研究学者通过运用数字图象分析的方法来客观判断绝缘子的憎水性并取得一些研究成果,其中以均嫡法和形状因子法较为典型。这些检测方法大多集中于非电量检测,没有考虑结合泄漏电流特征及绝缘子局部放电特性来检测憎水性水平。文献将波形分成正弦、局部电弧、过渡成分,并分别统计工频正弦脉冲、电弧脉冲、过渡电流脉冲产生的累积放电量,而且利用累积放电量来评估绝缘子憎水性;文献利用放电光的图案特性与憎水性的关系,提出一种非接触式的方法评估复合绝缘子的憎水性。



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