带电与不带电复合绝缘子积污对比研究.docx

带电与不带电复合绝缘子积污对比研究 0 自然污水试验与积污试验 观察单带噪声特性是电气系统污染区分等级和外部噪声配置的基础工作[1、2、3、4、5、6、7、8、9、10]。复合绝缘子具有质量小机械强度高、防污闪能力好等优点,在我国电力系统得到了广泛应用。 国内外研究结果表明,复合绝缘子污闪电压与盐密(ESDD,用符号ρESDD表示)、灰密(NSDD,用符号ρNSDD表示)的关系满足幂函数规律。国内外也进行了灰密对污闪电压的影响研究,如R.Sundararajan等指出染污绝缘子的污闪电压随NSDD增大而下降,蒋兴良等通过试验得出复合绝缘子污闪电压Uf与ESDD和NSDD均有关,但2者的影响是彼此独立的,且灰密的影响大于盐密[14,15,16,17,18,20]。文献研究了高海拔条件下复合绝缘子自然污秽与人工污秽试验的差异,得出根据人工污秽试验的闪络电压及实际污秽情况,选择相关修正系数,可得到自然污秽绝缘子污闪电压值的结论。 关于复合绝缘子的积污研究,目前的文献以直流居多。文献认为直流绝缘子比交流绝缘子积污严重,直流绝缘子与交流绝缘子下表面等值灰密(NSDD)的比值(直交比)一般>2.0,等值盐密(ES-DD)的直交比一般>1.0,且随时间的增长直交比呈上升的趋势;上表面的ESDD和NSDD的直交比均约为1.0。文献利用北京的自然积污试验站研究了交流与直流电压下有关复合绝缘子的积污特点,表明复合绝缘子下伞面的直流与交流积污比>5,直流与交流电压下,积污3a与积污1a的复合绝缘子下伞面污秽比值分别为2.2和1.4,上伞面污秽相差不大。国内外对交流复合绝缘子积污规律的基础数据还较少。 本文在深圳地区22处代表性的输电杆塔上进行复合绝缘子挂样,对积污期为2a的挂样点不带电绝缘子和输电线路实际带电运行复合绝缘子进行盐密、灰密和灰密盐密比对比研究,研究结果可为相关标准的修订和外绝缘的选择等提供参考。 1 不带菌层挂样试验 本文在深圳地区22处挂样点的输电杆塔上进行挂样,见图1。这些挂样点有22.7%的点在市区及建筑区,22.7%的点周围100m范围内被植被覆盖,13.6%的点处于植被与建筑的交界处20m范围内,18.2%的点处于距公路150m范围内,13.6%的点处于山区,9.1%的点距海边的距离在1km内。 考虑到对实际输电线路的影响,本文不带电挂样绝缘子选择2大2小伞的短复合绝缘子,带电绝缘子为线路实际运行复合绝缘子。 按照文献的方法对每片绝缘子的上、下表面分别进行测量,所用去离子水电导率<5μS/cm,每次用水量为300mL,得到ρESDD、ρNSDD和ρNSDD/ρESDD。本文所用的试验数据不带电绝缘子的值为4片伞的平均值,考虑到绝缘子串上下表面积污冲刷的影响,带电绝缘子值为从低压端开始数第2、3单元伞的平均值(1个重复部分为1个单元,如对单一型伞,1片绝缘子即为1个单元,对1大1小型,1片大伞和相邻的1片小伞合起来为1单元)。对比的带电及不带电绝缘子串均在2008-11-2009-01挂样,在2010-11-2011-01取样,积污期约为2a。在摘取和搬运过程中用塑料袋将绝缘子套住,尽量避免绝缘子上污秽的损失。不带电绝缘子为大小小大4片伞,带电绝缘子中,等径伞为3支,1大1小伞为11支,1大2小伞8支。 2 试验数据和分析 2.1 复合绝缘子运行情况 由图2(a)可知,带电与不带电复合绝缘子上表面盐密值均较小,带电复合绝缘子上表面盐密中有2个点值略>0.03 mg/cm2,其他点的值均<0.03mg/cm2。盐密在各个区间的分布见表1。36.4%的数据是带电复合绝缘子上表面盐密值大于不带电复合绝缘子盐密值,剩下63.6%相反。带电上表面平均值均为0.013mg/cm2,λ1为带电与不带电复合绝缘子上表面盐密值之比,其中13.6%的λ1值在0.4~0.6间,31.8%的值在0.6~0.8间,各有13.6%的值在0.8~1.0、1.0~1.2、1.2~1.4、1.4~1.6间,λ1平均值为0.96。带电与否对复合绝缘子上表面盐密值影响不大。 由图2(b)可知,带电与不带电复合绝缘子下表面盐密值均不大,除了带电复合绝缘子下表面盐密值有2个点略>0.04mg/cm2,其他点值均<0.03mg/cm2。下表面盐密中,63.7%的数据是带电绝缘子大于不带电绝缘子,36.3%的数据相反。带电下表面平均值为0.014 mg/cm2,不带电时为0.011mg/cm2。λ2为带电与不带电复合绝缘子下表面盐密值之比,9.1%值在0.2~0.4间,18.2%在0.4~0.6间,4.5%在0.6~0.8间,9.1%在1.0~1.2间,31.8%在1.4~1.6间,13.6%在1.6~1.8间,4.5%在1.8~2间,9.1%的值超过了2,其平均值为1