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    影响冲洗绝缘的各种因素(第1部分)

    发表日期:2015-08-18??? [0人阅读]

    观察水冲洗过程发现,当水柱开始冲湿绝缘子下部时,使附着在绝缘子表面的污秽物潮解而显示导电性能,从而降低了绝缘电阻。由于电压按绝缘子表面阻抗分布,所以受潮部分承担的电压很低,大部分电压降落在干燥区。随着水柱向上移动,干燥区长度减小,此时泄漏电流变化不大。当干燥区只占绝缘子全长的三分之一左右时,干燥区两端开始形成局部电弧,此时泄漏电流会急剧增加。或者由于泄漏电流超过500mA 造成绝缘子闪络,或者由于清洁水的作用使绝缘恢复从而使泄漏电流逐渐减小直至绝缘子冲洗完毕。绝缘子是否闪络主要取决于表面绝缘状况。一方面当绝缘子冲湿后表面盐份受潮,使导电性能大大增加。附盐密度直接影响水冲洗时绝缘子表面的绝缘电阻;别一方面水流又可使绝缘子净化,从而提高绝缘强度。水电阻也直接影响表面绝缘电阻。对于不同试品,沿面的泄漏距离对表面绝缘电阻也起很大作用。因此盐密、水电阻率及绝缘子的爬电比距是影响电弧发展的三个基本要素。此外,冲洗方式、绝缘子表面的污秽分布、水泵压强、水枪喷口直径及光洁度、绝缘子的等效直径及绝缘子的安装高度对冲洗绝缘也有不同程度的影响。

    一、影响水冲洗闪络的三要素

    水电阻率、盐密及爬电比距是影响水冲洗闪络的三要素。表C1、表C2及图C1、图C2分别示出110KV及220KV支柱绝缘子冲闪电压与三要素的关系。由于试品安放高度对冲闪电压有影响,上述表及图中数据已按降低10%折合到2m高处。

    表C1    110KV支持绝缘子的冲闪电压(试验数据)

    爬电比距,mm/KV 14.9(普通型绝缘子) 22.9(耐污型绝缘子)
    水电阻率Ω.cm 1000 2300 70000 1000 2300
    盐密,mg/cm2 0 0.05 0.10 0.05 0.10 0.15 0.20 0.15 0.20 0.25 0.10 0 0.12 0.25
    U50,kV 89 80.6 79.2 93.2 88 72.1 69 91.4 87.1 79.8 100 130 110 95.5
    ? ,% 3.7 4.73 2.6 1.7 5.4 5.9 4.2 5.8 3.6 4.4 8.31 3.7 3.4 3.5

    注:1)此数据是由一个加工得很粗糙的喷嘴试验所得。

    表C2     220KV支柱绝缘子的冲闪电压

    爬电比距,mm/Kv 14.9(普通型绝缘子) 22.9(耐污型绝缘子)
    水电阻率,Ω.cm 2300 50000 2300
    盐密,mg/cm2 0.1 0.15 0.2 0.2 0.3 0.4 0.1
    U50,kV 153 146.3 138.2 203.4 180 171.7 175.5
    ? ,% 3.7 2.1 4.5 2.9 1.1 4.8 2.3
    110kV支柱绝缘子冲闪电压与三要素的关系

    图C1      110kV支柱绝缘子冲闪电压与三要素的关系

    220kV支柱绝缘子冲闪电压与三要素的关系

    图C2      220kV支柱绝缘子冲闪电压与三要素的关系

    二、其他因素对水冲洗绝缘强度的影响

    2.1  冲洗方式的影响

    冲洗方式与冲闪电压关系较大。因此,结合具体情况选择较好的冲洗方式,对保证水冲洗时电网安全十分重要。不同冲洗方式下冲闪电压的比较死于表C3。表中所列的6种冲洗方式的操作示意图见图C3。图C3中的序号表示冲洗顺序。

    表C3      不同冲洗方式冲闪电压比较

    (水电阻率2300Ω.cm,盐密0.1mg/cm2

    试品型号 ZS-110 ZS-220
    水柱状况 喷口直径2.5mm,水泵压强166.7X104Pa(17kgf/cm2 喷口直径4mm,水泵压强78.5X104Pa(8kgf/cm2
    冲洗方式 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (1) (6)
    耐受电压,kV 86 83 89 89 92 101
    冲闪电压U50,kV 88.3 86.6 97.2 101.3 148.6 170
    标准偏差? ,% 2.57 6.02 2.06 2.25 2.7 3.7
    操作方法 单枪,先冲一面再冲一面 单枪,先冲一面下半截再冲第二面最后再冲第一面 单枪,先分别冲两面的下半截,待干后再分别冲两面 双枪,由下往上对冲 单枪,螺旋上升冲洗 双枪,主枪在上,辅枪在下,形成跟踪 同(1) 同(6)
    比较           (6)比(1)高12.8%   (6)比(1)高12.5%

    注:1kgf/cm2 =9.80665 X 104Pa

    各种冲洗方式操作示意图

    图C3      各种冲洗方式操作示意图

    由表C3可以看出,双枪跟踪法(第6种方式)的冲闪电压最高。无论ZS-110还是ZS-220型支柱绝缘子用双枪跟踪法比用单枪法(第1种方式)冲闪电压高约12%。双枪跟踪法是以一枪为主,一枪为辅,分别在绝缘子两侧冲洗,主枪将污秽部下,辅枪跟踪,把主枪冲下的污水冲走,使不连成污水线。建议在有条件的地方尽量采用双枪跟踪法。

    2.2  污秽性质及分布状态的影响

    沿海地区污秽(沿海污秽)以氯化钠为主,氯化钠易溶于水,水冲洗时污秽能较快被冲走。工业地区污秽(工业污秽)多为硫酸钙等其他盐类。与绝缘子粘合力强,有时很难被水冲走。在污闪试验中,除用附盐密度代表污秽程度及电导能力和用灰密表示吸湿性能外,还在污液中加入糊精或明胶,模拟沿海污秽及化工污秽与绝缘子的粘合能力,制成沿海污液及化工污液。沿海污污液配方中选用2mg/cm2的糊精作粘合剂,化工污液配方中选用0.5mg/cm2的明胶作粘合剂。它们的冲洗时间与剩余盐量的关系与自然污秽相同,试验得出的沿海及化工两种污秽类型绝缘子的冲闪电压如表C4所示,试验条件为:试品为ZS-110型支柱绝缘子,盐密为0.1mg/cm2,喷口直径为4mm(光洁度较差)。水电率为2300Ω.cm(表C4、C5及C6的试验条件相同)。

    表C4      沿海及化工污秽对冲闪电压的影响

    污秽类型 沿海污秽 化工污秽
    冲闪电压U50,Kv 81.5 76.3
    标准偏差? ,% 3.6 7.3

    在绝缘子污秽试验中,通常采用的是均匀涂污法。但自然条件下污秽的沉积是风力、重力、电力等多种因素共同作用的结果,此外还有雨的冲洗作用,因此绝缘子表面污秽分布是不均匀的。一般来说,在平均盐密相同的条件下,绝缘子上、下表面污秽不均匀程度不大时,其闪络电压与均匀污秽试号相近;上、下表面污秽不均匀程度较大时,则闪络电压比均匀污秽试品高20%左右;左右两边污秽严重不均匀时,甚至半边洁净半边污秽时,其闪络电压降低不超过10%,见表C5。实际运行中绝缘子表面污秽的分布状态常常是既左右不均匀又上下不均匀,因此不一定会造成冲闪电压的明显降低。

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