| 作者： | 马高权 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 司马文霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 关键词： | 风沙天气;绝缘子;平板模型;绝缘沿面;闪络特性;放电特性;极性效应 |
| 摘要： | 国内外学者均观测到沙尘过境地带的强电场和电火花及对无线电干扰信号的现象。这是由于气流运动中不同粒径的沙粒碰撞摩擦带上异性电荷。这些带电沙粒形成的空间电荷区对输电线路相间和导线对杆塔的空气间隙以及绝缘子表面放电特性产生影响。我国曾发生过由于扬沙及沙尘暴天气而导致电力系统的停电事故，国外也有因沙尘暴引起的外绝缘闪络报道。北方的沙尘天气向西南地区蔓延，使四川、重庆及三峡库区和与黔、湘相连的广大地区被尘雾和细雨笼罩，绝缘沿面有沙粒沉积、湿度大、风速小的情况。因此研究在沙尘天气下电力系统外绝缘电气特性，可为沙尘天气频发区的电力系统的外绝缘设计和安全运行提供理论依据。 本文在参阅相关文献和已有研究成果的基础上，以平板模型和真型绝缘子为研究对象，采用试验研究和理论分析相结合的方法，研究沙尘对平板模型和绝缘子对交、直流闪络特性的影响规律。 通过大量的试验研究发现：直流电压作用下，平板模型的沙闪络特性存在极性效应。平板模型沿面直流负极性闪络电压随风速的增大而升高，有沙尘时闪络电压比无沙尘时低；有沙尘时直流正极性闪络电压比无沙尘时高。平板表面沉积干沙粒时，随着沙粒沉积密度增加，交流和直流负极性闪络电压存在极小值，直流正极性沙闪络电压存在极大值。平板模型的直流沙闪络电压随沙粒含水量的增大而降低，沙粒湿润沿面闪络电压较干沙时的沙闪络电压降低52.34％。荷电沙粒的电荷量在一定范围内变化时，沿面沙闪络电压没有显著的变化。沙粒粒径在100-350μm之间变化时对平板模型的沿面沙闪络电压影响极小。 XP-70瓷绝缘子和FXBW4-10/70复合绝缘子的交流闪络电压随风速的增大而升高。绝缘子上表面沉积干沙尘时，XP-70瓷绝缘子和FXBW4-10/70复合绝缘子的交流沙闪络电压与绝缘子的干闪络电压相比略有下降；而沉积湿沙尘时，两者的沙闪络电压分别低于沉积干沙时闪络电压的16.13％和10.26％， 利用高速摄像机拍摄了平板模型和真型绝缘子在风沙环境中以及沙粒沉积时的闪络过程。直流电压下，干沙粒时在平板边缘处形成无沙区域，并向高压电极推进，且负极性下沙粒运动的速度快，形成的无沙区域大；平板表面上的湿沙粒在加压过程中极少运动，有干沙带出现。大风下绝缘子闪络出现飘弧现象；绝缘子表面沉积的干沙粒被电场力“吹”走，放电通道周围有带电沙粒运动，而沉积的湿沙粒不运动。 |