电力系统中,大量的污闪事故是由雾引起的。然而,在瓷绝缘子串的污(雾)闪事故中,有相当一部分故障绝缘子串看不到闪络痕迹,仅仅在上、下电极看到有明显的烧伤,因此相当一部分工作者对雾中瓷绝缘子的工频闪络是沿面放电现象还是空气间隙放电有着不同的认识。这个问题涉及到电力系统合理调整爬电距离,对防止污(雾)闪事故具有重要实际意义,也涉及到对国家电力公司、华北电力集团公司防污闪措施的贯彻执行,为此华北电力科学研究院从以下三方面,做了相关的模拟试验:
(1)全模拟雾下(近似重污染区自然雾)染污绝缘子和棒—棒间隙的对比试验;
(2)高电导率盐雾(NaCl雾)下,棒—棒间隙放电及其支撑架的沿面放电试验;
(3)雾电导率对空气间隙放电的影响。
1 雾的模拟
为使研究更符合实际,根据实测到的自然雾的化学和物理成分,配制了全模拟雾。本研究试验中所采用的雾有两种。
1.1 全模拟雾
全模拟雾(近似自然雾)按污秽较为严重地区的雾水配制,主要离子成分取SO2-4、NO-3、NH+4、Ca2+、Na+、Mg2+,比例按实测配置,雾水电导率为2 309.7μS/cm。
1.2 盐雾
盐雾为NaCl雾,为更好地说明问题,电导率取得较高,为27 602.47μS/cm,相当于全模拟雾的12倍。
2 试验设备及方法
2.1 试验设备
瓷绝缘子串:XP-70×3,表面涂以污秽,盐密为0.076 mg/cm2;灰密为0.6 mg/cm2;盐密的成分为NaCl/CaSO4=3∶7。
棒—棒间隙装置:
(1)材料 铜棒(D=8 mm,尖端锥度30°)、环氧树脂板;
(2)结构 如图1所示,间隙距离100~1 200 mm可调。
喷雾装置:喷出的雾和参数见华北电力科学研究院技术报告《大气湿沉降(雾)模拟及其对绝缘子放电影响》。
2.2 试验方法
绝缘子表面涂刷定量的固体污层,施加电压采用均匀升压法。
3 试验结果及分析
3.1 全模拟雾下
3.1.1 染污绝缘子串带并联间隙的放电试验
试验条件:
3.2.1 试验
试验条件:
雾水电导率 27 602.47μS/cm;
温度 29℃;
棒—棒间隙距离 L=240 mm;
大气压力 P=1.022×105 Pa;
环氧板上两极间的沿面距离 1 700 mm(间隙支架环氧板内、外表面均涂好硅油,侧表面涂硅油不太理想)。
高电导率NaCl(100%NaCl)雾下间隙单独置于湿雾中的试验结果见表3。
放电途径:沿环氧树脂板侧表面放电,间隙未闪络,如图2所示。
当间隙距离调至100 mm时,放电变为间隙放电,说明此时间隙的闪络电压低于环氧树脂板沿面放电电压。
3.3 全模拟雾下和雾排除下棒—棒间隙的放电试验
3.3.1 试验
试验条件:
雾的电导率 2 309.7μS/cm;棒—棒间隙距离 L=240 mm;雾:湿雾。
全模拟雾下和雾排除下棒—棒间隙的放电试验结果见表4。
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