高海拔绝缘子陡波耐受特性试验研究

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-30 原文发表:2007-06-30 人气:2

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摘要通过试验发现，由于绝缘子表面闪络放电的伏—秒特性，空气密度的降低对考验绝缘子内绝缘的陡波冲击耐受电压影响不明显，本文认为在高海拔地区仍有必要对瓷和合成绝缘子进行陡波耐受试验。瓷绝缘子的陡波冲击耐受试验可参照DL/T557-94标准，采用幅值判据法进行。
　　关键词高海拔绝缘子陡波耐受幅值法陡度法
　　分类号TM83； TM216文献标识码A

　　

　　0前言

　　众所周知，输电线路绝缘子在运行中将有可能承受极陡高幅值的雷电过电压，其幅值可能达到其标准雷电冲击放电电压的3～5倍。如果绝缘子耐受陡波的性能较差，运行时的损坏率就会较大。
　　绝缘子的陡波耐受试验实质上是对绝缘子内绝缘质量的考验。本文就高海拔地区陡波耐受试验能否检出内部有缺陷的绝缘子，是否进行陡波耐受试验及使用何种判据法进行了论述及试验研究。

　　1试验方法及设备

　　1.1试品布置

　　将悬式瓷绝缘子倒放在一块1 m２大的铁板上，铁脚向上，铁板接地。冲击发生器的引线从竖直方向接入，接分压器的引线呈45°角。合成绝缘子采用分段加压法。共做35、110和220 kV电压等级的合成绝缘子的陡波耐受试验。

　　1.2试验设备及参数

　　试验系统由800 kV冲击电压发生器及带陡化间隙的陡波测量系统组成。陡波分压器额定电压400 kV，波形0.2/10 μs，方波响应参数为：部分响应时间3.35 ns，过冲19.3%，稳定时间49 ns。用参数和电压法反复测量得到分压比为13100。波形测量用TDS520数字示波器。整个测量系统经校验，其幅值测量误差≯3%。试验接线见图1。
　　图中，C为陡化电容；S为陡化间隙；R为阻尼电阻；L为绝缘子；M为示波器；R１为分压器一次电阻；R２为分压器二次电阻。　　 t6801.gif (1381 bytes)

　　图1悬式瓷绝缘子陡波耐受试验结线图

　　2研究内容及结果

　　2.1试验研究依据

　　瓷绝缘子陡波冲击耐受试验有陡度和幅值判据法。陡度判据法是瓷绝缘子内绝缘应能耐受陡度为25 kV/ns陡波冲击作用。幅值判据法是瓷绝缘子应能耐受波前在100～200 ns之间，幅值为2～2.2倍该绝缘子在标准大气条件下的-50 %放电电压值的陡波冲击的作用［1］。幅值判据法比陡度判据法有更多的优点，如测量容易、准确；绝缘子在空气中的冲击击穿试验重复性好；不受试验回路和其它试验条件(如温度、湿度等)的影响。因此，IEC和我国标准均推荐采用幅值判据法。
　　合成绝缘子的陡波冲击试验仅要求试验电压陡度≥1 000 kV/μs，对试验电压幅值没有要求［2］。

　　2.2悬式瓷绝缘子的-U50％

　　悬式瓷绝缘子的-U50％试验在云南电力试验研究所高压大厅内进行，大厅海拔高度1 890 m。试品布置按GB775.2—87标准的3.1.2.1.a)款进行。试品是ME210 kN等4种悬式绝缘子。试验电压为标准负极性雷电波，波形为1.14/52 μs。采用升降法来求取各型绝缘子的-U50％。每个试验点的加压次数为30次。用加权平均法处理试验数据。
　　按GB311—83和IEC的G参数法把试验电压校正到标准大气压状态。表1为试验和校正结果。
　　G参数校正法中的放电距离取绝缘子的盘径。实际上由于绝缘子的碗头较大，放电距离略大于此值。对电压的校正，按DL/T557-94标准规定只校正相对空气密度，不校正空气绝对湿度。因为湿度对沿绝缘子表面放电的影响与对空气间隙放电电压的影响不一样。当空气相对湿度超过85%时，水气开始在绝缘子表面凝聚，湿度的增加将导致表面闪络电压的下降。经过相对空气密度校正后的-U′50％随湿度的增大而下降。

　　表1各悬式瓷绝缘子的-U50％和校正后的-U50％　　

绝缘子型号	盘径　　/mm	绝对湿度　　/(g^。m^－3)	相对空　　气密度	-U_50％　　/kV	σ 　　/%	校正后　　-U_50％/kV
M-E210 kN	286	10.45	0.798	136	2.3	170
		10.85	0.790	134	1.7	169
		12.06	0.800	131	4.5	163
		13.07	0.792	130	2.1	164
		13.53	0.800	121	3.9	151
		13.74	0.801	128	4.1	159
		14.04	0.795	125	4.1	157
		15.01	0.800	121	2.4	151
M-E160 kN	263	11.00	0.803	121	3.4	150
M-E160 kN	263	12.48	0.801