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摘要:输电线路在大雨情况下出现的绝缘击穿是影响线路安全运行的主要问题之一,严重影响电力系统供电可靠性。采用1:1的模拟间隙结构对风偏间隙进行不同雨水电阻率、不同间隙结构的工频闪络试验,得到其放电特性曲线,分析间隙的放电规律和特点,确定不同雨水电阻率下的放电间隙距离。为现场防风偏放电和输电线路设计提供理论指导进而为确定设计参数及防治对策。
关键词:工频;闪络电压;瞬时雨强;电阻率
1试验设备
试验采用1:1的模拟间隙结构,模拟导线4分裂,分裂直径0.52m、分裂间距400mm、子导线直径27.6mm ( LGJQ-400 ),导线两端部均安装有均压环。
悬垂绝缘子为单联28片FC 160P/155,总长度为4972mm。试验中采用高强度角钢制成模拟塔腿及横担,并在塔腿上适当位置加装脚钉(脚钉与导线平行)以更好的模拟实际杆塔构架。模拟塔腿宽度为1.4m、长度为8m。
淋雨排喷头采用IEC中直径为1.Smm标准喷头,淋雨排淋雨覆盖而积为:2.Smx2m,可模拟的雨强从2.4mm/min一 14.4mm/min可调,其雨强范围涵盖了从大雨到特大暴雨的不同雨型。
试验中所用主要试验设备如下:
(1)500kV工频试验变压器;
(2)500kV阻容分压器;
(3)200kV工频试验变压器;
(4)200kV SGB-200数字高压表;
(5)DDS-11A型电导率仪;
(6)Y100-2型三相异步电动机;
(7)DSJ2型虹吸式雨量计;
(8)自制淋雨排,面积2.5mx2.0m。
2试验参数选择
2.1雨强
本课题研究中使用了降雨瞬时雨强对不同雨型进行划分。瞬时雨强定义为1分钟内的降雨总量,单位为mm/min。为了严格试验条件,试验中雨强参数的选取范围为2.4mm/min一 14.4mm/min,可以涵盖从大雨到特大暴雨的各种雨型。其中暴雨雨强变化范围为2.68mm/min}5.20mm/min;大暴雨雨强变化范围为4.24mm/min}6.68mm/min;特大暴雨的瞬时雨强变化范围为6.26mm/min一 12.38mm/min。
2.2雨水电阻率1X 103?.cm ~10X1033 ?.cm之间。根据统计资料,并且严格试验条件,确定了研究的雨水电阻率范围为800 ?.cm ~8X103 ?.cm。本文选择的雨水电阻率分别为800 ?.cm, 3000 ?.cm和10000 ?.cm
3试验及结果分析
调整导线一杆塔构架的间隙距离至设定值,在未淋雨即全干(空气间隙自然干燥、导线一杆塔构架干燥)时先试验求得该间隙距离的工频闪络电压,然后再打开淋雨排,对导线一杆塔构架淋雨1 min后,开始调节雨水电阻率从小到大,在最大雨强下进
行试验。在达到最大雨水电阻率后,再调节雨水电阻率从大到小重复进行试验。该间隙距离的试验完成后,对导线一杆塔构架通风一小时使模拟杆塔干燥,并使空气间隙恢复自然干燥状态,然后调整导线-杆塔构架的间隙距离至下一个设定值开始试验。
表1是雨强14.4mm/min、雨水与放电路径夹角0°、杆塔上有脚钉(脚钉方向平行于导线)、不同雨水电阻率下导线一杆塔空气间隙的工频闪络电压。图2给出了放电间隙为0.6m、雨水与放电路径夹角0°,杆塔上有脚钉(方向平行于导线)、不同雨水电阻率、不同雨强对导线一杆塔空气间隙闪络电压的变化趋势。
4结论
雨水电阻率对间隙工频闪络强度有一定影响。随着雨水电阻率增加(电导率降低),闪络电压有所增加,且放电间隙越小,其趋势越明显。间隙距离为1.2m时,特大暴雨下,电阻率从800 ?.cm变为8x103 ?.cm时闪络电压增加了约2.2% ;间隙距离为0.6m时,特大暴雨下,电阻率从800 ?.cm变为8x103 ?.cm时闪络电压增加了约5.3% 。
参考文献
[1] 陈守聚,雨水电阻率对工频闪络电压影响试验研究[J],河南电力 2008
[2] 耿翠英,降雨对空气间隙工频闪络电压影响的试验研究[J];高压电器 2009
关键词:工频;闪络电压;瞬时雨强;电阻率
1试验设备
试验采用1:1的模拟间隙结构,模拟导线4分裂,分裂直径0.52m、分裂间距400mm、子导线直径27.6mm ( LGJQ-400 ),导线两端部均安装有均压环。
悬垂绝缘子为单联28片FC 160P/155,总长度为4972mm。试验中采用高强度角钢制成模拟塔腿及横担,并在塔腿上适当位置加装脚钉(脚钉与导线平行)以更好的模拟实际杆塔构架。模拟塔腿宽度为1.4m、长度为8m。
淋雨排喷头采用IEC中直径为1.Smm标准喷头,淋雨排淋雨覆盖而积为:2.Smx2m,可模拟的雨强从2.4mm/min一 14.4mm/min可调,其雨强范围涵盖了从大雨到特大暴雨的不同雨型。
试验中所用主要试验设备如下:
(1)500kV工频试验变压器;
(2)500kV阻容分压器;
(3)200kV工频试验变压器;
(4)200kV SGB-200数字高压表;
(5)DDS-11A型电导率仪;
(6)Y100-2型三相异步电动机;
(7)DSJ2型虹吸式雨量计;
(8)自制淋雨排,面积2.5mx2.0m。
2试验参数选择
2.1雨强
本课题研究中使用了降雨瞬时雨强对不同雨型进行划分。瞬时雨强定义为1分钟内的降雨总量,单位为mm/min。为了严格试验条件,试验中雨强参数的选取范围为2.4mm/min一 14.4mm/min,可以涵盖从大雨到特大暴雨的各种雨型。其中暴雨雨强变化范围为2.68mm/min}5.20mm/min;大暴雨雨强变化范围为4.24mm/min}6.68mm/min;特大暴雨的瞬时雨强变化范围为6.26mm/min一 12.38mm/min。
2.2雨水电阻率1X 103?.cm ~10X1033 ?.cm之间。根据统计资料,并且严格试验条件,确定了研究的雨水电阻率范围为800 ?.cm ~8X103 ?.cm。本文选择的雨水电阻率分别为800 ?.cm, 3000 ?.cm和10000 ?.cm
3试验及结果分析
调整导线一杆塔构架的间隙距离至设定值,在未淋雨即全干(空气间隙自然干燥、导线一杆塔构架干燥)时先试验求得该间隙距离的工频闪络电压,然后再打开淋雨排,对导线一杆塔构架淋雨1 min后,开始调节雨水电阻率从小到大,在最大雨强下进
行试验。在达到最大雨水电阻率后,再调节雨水电阻率从大到小重复进行试验。该间隙距离的试验完成后,对导线一杆塔构架通风一小时使模拟杆塔干燥,并使空气间隙恢复自然干燥状态,然后调整导线-杆塔构架的间隙距离至下一个设定值开始试验。
表1是雨强14.4mm/min、雨水与放电路径夹角0°、杆塔上有脚钉(脚钉方向平行于导线)、不同雨水电阻率下导线一杆塔空气间隙的工频闪络电压。图2给出了放电间隙为0.6m、雨水与放电路径夹角0°,杆塔上有脚钉(方向平行于导线)、不同雨水电阻率、不同雨强对导线一杆塔空气间隙闪络电压的变化趋势。
4结论
雨水电阻率对间隙工频闪络强度有一定影响。随着雨水电阻率增加(电导率降低),闪络电压有所增加,且放电间隙越小,其趋势越明显。间隙距离为1.2m时,特大暴雨下,电阻率从800 ?.cm变为8x103 ?.cm时闪络电压增加了约2.2% ;间隙距离为0.6m时,特大暴雨下,电阻率从800 ?.cm变为8x103 ?.cm时闪络电压增加了约5.3% 。
参考文献
[1] 陈守聚,雨水电阻率对工频闪络电压影响试验研究[J],河南电力 2008
[2] 耿翠英,降雨对空气间隙工频闪络电压影响的试验研究[J];高压电器 2009