淋雨条件下220kV绝缘子均压环电晕放电特性研究

淋雨被认为是影响输电线路电力设备运行安全的关键因素之一,严重威胁供电可靠性。文中针对220 kV绝缘子均压环,研究了其在干燥与淋雨两种状态时工频交流电压下的电晕放电特性。对两种状态下的放电起始电压、放电重复率以及平均放电量进行了统计和对比分析。同时对两种状态下的放电紫外图像进行了拍摄,统计总结了放电光子数随外施电压的变化规律。建立有限元仿真模型,对不同状态下均压环表面电场进行了仿真计算。试验结果表明,淋雨状态下放电起始电压比干燥状态下低,放电PRPD谱图分布范围更广,放电重复率与平均放电量更大。随着外施电压升高,均压环表面放电光斑区域面积逐渐增大,淋雨条件下放电位置处的光斑区域面积大于干燥条件下放电区域面积。仿真结果表明雨水在均压环表面凝聚导致局部电场畸变,使得均压环表面起晕电压降低。研究可加深认识淋雨环境对电气设备绝缘性能的影响机制。

GIS隔离开关方式1试验中断口对地击穿时光电暂态过程监测与分析

开合短母线(方式1)试验是考核GIS隔离开关断口动态电气性能的重要试验。由于动静触头结构设计不合理,将直接导致GIS隔离开关在分合闸时,在断口处发生对地击穿。文中为确定GIS隔离开关试品在方式1试验中发生对地击穿的有效判据,构建了光电暂态全过程监测系统,包括GIS超宽频VFTO和外壳暂态地电位测试系统,以及高性能高速摄像机。GIS隔离开关方式1合闸过程中断口发生对地击穿时,文中采用高速摄像机同时记录下断口击穿电弧和动触头对地击穿电弧的形态,直接证实试品发生了对地击穿。通过隔离开关正常和异常合闸过程中电压监测数据的对比分析,发现GIS隔离开关合闸发生对地击穿时,AC侧电压的测试值跌落至0 kV,而后又恢复至试验电压,DC侧电压测试值跌落0 kV。而且导致合闸过程中前两次预击穿间隔时间从数十ms增大至200 ms以上,断口对地击穿造成的电压跌落时间约100 ns。此外发现当隔离开关合闸发生对地击穿时,GIS外壳暂态电位信号将在2 ms内将出现瞬时频率更高的新分量,持续近1 ms。通过文中的试验研究,形成了隔离开关方式1试验中试品发生对地击穿的有效判据,有助于GIS隔离开关的性能考核。