中国防雷企业网 - 用于研究长串绝缘子工频污闪特性的新型人工气候室

用于研究长串绝缘子工频污闪特性的新型人工气候室

目前，我国西北部电网交流750kV工程的研究工作已经开始，750 kV电压等级的工程设计在我国属首次，而且部分750 kV线路处于海拔高度达3000m以上的高海拔地区，这在国际上是没有现成的经验可以借鉴的，缺乏设计依据。我国能满足750 kV真型试验的高压试验室均在平原地区，高海拔对外绝缘的影响的试验研究是一个非常紧迫的问题。
　　高海拔地区的外绝缘问题大致包括非污秽放电和污秽放电两个方面，其中高海拔对污秽放电的影响所进行的研究相对更少。目前采用的在不同海拔地区进行试验后提出海拔修正系数的方法看似可靠，但由于环境温度、湿度的交互影响以及试验电压波形、测量系统等偏差的干扰，实际效果需慎重对待。为了满足我国高海拔地区电力建设的需要，先后建成了几个人工气候室，然而到目前为止，所进行的研究工作还远不能满足要求，大家知道，750 kV电压等级线路的绝缘子串为50片左右，高海拔条件下绝缘子串的工频污闪特性试验目前只进行了串长在3片以下的工作，要根据3片串长试验结果设计50片串长的750 kV线路显然风险很大。因此探索一种新的试验手段，以低投资模拟高海拔气象条件进行10片及以上中长绝缘子的工频污闪特性研究，对我国高海拔地区输变电工程设计、特别是西北750 kV工程具有重大的意义。
　　中国电科院高压所的科研人员，根据新的人工气候室设计思路，对研究高海拔导线电晕的装置进行改装，制研成为新的人工气候室装置。
　　此设计的基本点是首先要使人工气候室尽可能地小，造成传统人工气候室宝贵的内部空间未能充分利用的原因在于人工气候室的金属结构。对于金属结构的人工气候室，内部空间受控于试品与室壁间的绝缘距离。新型人工气候室采用绝缘材料建造，则此绝缘距离可大大减小，内部空间利用率将显著提高，这是做到气候室尽可能小的关键之一。
　　其次影响空间利用率的因素是人工气候室的形状。绝缘子串是长形的，其工频污闪放电的活动范围在十分邻近绝缘子串的空间，因此圆柱形的人工气候室是最佳的外形选择。
　　最后是人工气候室的尺寸。对于选定的圆柱形与绝缘材料人工气候室来说，造价大致与圆柱直径的立方成正比，选大了投资也是可观的，但选小了就无法实现预定目标，总之尺度既要尽可能地小，又要保证人工气候室的引入不致于对置于其内的试品的放电过程产生明显影响。
　　按以上设计思路研制成的人工气候室长4m，可安全承受0.4个大气压差，这时内部气压相当于海拔4000m。室体采用透明材料，试验时可清楚地看到被试绝缘子串在人工气候室内放电发展过程。透明材料的另一好处是便于观察绝缘子串的受潮情况，以判定何时湿度达到饱和。
　　设备初次试验采用XP—160型绝缘子，试验起始串长为5片，选用盐密为0.05mg/cm2，海拔高度大致为0m、1000m、2000m和3000m。5片串长试验成功后，又进行了8片串长和10片串长污闪试验，均获成功。
　　应用绝缘材料筒制成的新型人工气候室是研究绝缘子串在海拔条件下工频污闪特性极为有效的技术手段，应用这一方法，只需极少的投资就可以完成盐密不小于0.05mg/cm2、串长在10片以上，15片以下的高海拔绝缘子工频污闪试验，大大领先于国内目前仅能进行3片的水平。

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