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SF6/N2混合气体中金属微粒对GIL盆式绝缘子表面电荷积聚特性的影响


以SF6和SF6/N2混合气体为首要绝缘介质的气体绝缘输电线路,因绝缘性能好、可靠性高、结构紧凑、运送容量大等长处,在大容量远距离输电范畴得到越来越多的使用。但与此同时,直流GIL中绝缘子外表电荷积累现象和金属微粒污染问题也得到越来越广泛的重视。

国内外学者针对绝缘子外表电荷积累现象及金属微粒对绝缘性能的影响机制进行了很多研讨。清华大学张贵新等研讨了氟化处理对环氧树脂绝缘子外表电荷积累特性的影响。天津大学杜伯学等研讨了沟通和冲击电压作用下环氧树脂绝缘子外表电荷的积累与衰减特性,并使用圈套能级对试验结果进行了解说。华北电力大学李成榕等在实践绝缘子外表附着导电微粒的情况下,对绝缘子沿面闪络的检测及其发展规则进行了探究。

关于金属微粒与绝缘子外表电荷积累相互作用的情况,埃及开罗大学Radwan 等从理论上剖析了导电微粒与外表电荷之间的作用联系。日本东京大学Kumada等研讨了SF6气体中金属微粒对外表电荷积累的影响,研讨表明金属微粒存在会导致绝缘子外表产生径向电荷积累,且以负极性电荷为主。华北电力大学李庆民等对柱式绝缘子上导电微粒对外表电荷积累的影响进行了相关试验和仿真研讨,研讨表明与电极接触的微粒对电荷积累的影响最大,微粒长度的增长将导致外表电荷积累的增加。

但是目前针对金属微粒与绝缘子外表电荷之间相互作用规则的研讨仍有局限性。目前的研讨首要集中于SF6气体中,关于SF6/N2混合气体中的研讨较少。同时,很多学者首要针对柱式绝缘子进行研讨,而关于同轴圆柱电极结构下盆式绝缘子外表金属微粒附着的影响研讨相对较少,许多研讨重视由金属微粒引发的电荷积累特性,而疏忽了由其他因素导致的电荷积累与金属微粒邻近电荷积累的交互影响。一些研讨采用的反演算法的分辨率较低,得到的电荷散布形态较为模糊,外表电荷的来源往往被认为仅有单一机理占主导,疏忽了多种机理共同作用的情况。

本次模仿实践GIL的结构,采用同轴圆柱电极安置方式,搭建了一套高气压环境中的绝缘子外表电荷丈量体系。将不同长度的铜丝附着于圆台形绝缘子外表,在0.5MPa 20%SF6/N2混合气体中,丈量得到了直流电压和雷电冲击电压作用下绝缘子外表电位散布,进而采用高分辨率的电荷反演算法计算得到了绝缘子外表电荷密度散布。深入研讨了金属微粒长度、电压类型对绝缘子外表电荷积累特性的影响规则,研讨发现绝缘子外表电荷在不同机理作用下呈现多种散布特征,且不同散布的电荷对金属微粒邻近的电荷积累存在不同的影响。

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