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    影響沖洗絕緣的各種因素(第1部分)

    發表日期:2015-08-18??? [0人閱讀]

    觀察水沖洗過程發現,當水柱開始沖濕絕緣子下部時,使附著在絕緣子表面的污穢物潮解而顯示導電性能,從而降低了絕緣電阻。由于電壓按絕緣子表面阻抗分布,所以受潮部分承擔的電壓很低,大部分電壓降落在干燥區。隨著水柱向上移動,干燥區長度減小,此時泄漏電流變化不大。當干燥區只占絕緣子全長的三分之一左右時,干燥區兩端開始形成局部電弧,此時泄漏電流會急劇增加?;蛘哂捎谛孤╇娏鞒^500mA 造成絕緣子閃絡,或者由于清潔水的作用使絕緣恢復從而使泄漏電流逐漸減小直至絕緣子沖洗完畢。絕緣子是否閃絡主要取決于表面絕緣狀況。一方面當絕緣子沖濕后表面鹽份受潮,使導電性能大大增加。附鹽密度直接影響水沖洗時絕緣子表面的絕緣電阻;別一方面水流又可使絕緣子凈化,從而提高絕緣強度。水電阻也直接影響表面絕緣電阻。對于不同試品,沿面的泄漏距離對表面絕緣電阻也起很大作用。因此鹽密、水電阻率及絕緣子的爬電比距是影響電弧發展的三個基本要素。此外,沖洗方式、絕緣子表面的污穢分布、水泵壓強、水槍噴口直徑及光潔度、絕緣子的等效直徑及絕緣子的安裝高度對沖洗絕緣也有不同程度的影響。

    一、影響水沖洗閃絡的三要素

    水電阻率、鹽密及爬電比距是影響水沖洗閃絡的三要素。表C1、表C2及圖C1、圖C2分別示出110KV及220KV支柱絕緣子沖閃電壓與三要素的關系。由于試品安放高度對沖閃電壓有影響,上述表及圖中數據已按降低10%折合到2m高處。

    表C1    110KV支持絕緣子的沖閃電壓(試驗數據)

    爬電比距,mm/KV 14.9(普通型絕緣子) 22.9(耐污型絕緣子)
    水電阻率Ω.cm 1000 2300 70000 1000 2300
    鹽密,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)此數據是由一個加工得很粗糙的噴嘴試驗所得。

    表C2     220KV支柱絕緣子的沖閃電壓

    爬電比距,mm/Kv 14.9(普通型絕緣子) 22.9(耐污型絕緣子)
    水電阻率,Ω.cm 2300 50000 2300
    鹽密,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支柱絕緣子沖閃電壓與三要素的關系

    圖C1      110kV支柱絕緣子沖閃電壓與三要素的關系

    220kV支柱絕緣子沖閃電壓與三要素的關系

    圖C2      220kV支柱絕緣子沖閃電壓與三要素的關系

    二、其他因素對水沖洗絕緣強度的影響

    2.1  沖洗方式的影響

    沖洗方式與沖閃電壓關系較大。因此,結合具體情況選擇較好的沖洗方式,對保證水沖洗時電網安全十分重要。不同沖洗方式下沖閃電壓的比較死于表C3。表中所列的6種沖洗方式的操作示意圖見圖C3。圖C3中的序號表示沖洗順序。

    表C3      不同沖洗方式沖閃電壓比較

    (水電阻率2300Ω.cm,鹽密0.1mg/cm2

    試品型號 ZS-110 ZS-220
    水柱狀況 噴口直徑2.5mm,水泵壓強166.7X104Pa(17kgf/cm2 噴口直徑4mm,水泵壓強78.5X104Pa(8kgf/cm2
    沖洗方式 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (1) (6)
    耐受電壓,kV 86 83 89 89 92 101
    沖閃電壓U50,kV 88.3 86.6 97.2 101.3 148.6 170
    標準偏差? ,% 2.57 6.02 2.06 2.25 2.7 3.7
    操作方法 單槍,先沖一面再沖一面 單槍,先沖一面下半截再沖第二面最后再沖第一面 單槍,先分別沖兩面的下半截,待干后再分別沖兩面 雙槍,由下往上對沖 單槍,螺旋上升沖洗 雙槍,主槍在上,輔槍在下,形成跟蹤 同(1) 同(6)
    比較           (6)比(1)高12.8%   (6)比(1)高12.5%

    注:1kgf/cm2 =9.80665 X 104Pa

    各種沖洗方式操作示意圖

    圖C3      各種沖洗方式操作示意圖

    由表C3可以看出,雙槍跟蹤法(第6種方式)的沖閃電壓最高。無論ZS-110還是ZS-220型支柱絕緣子用雙槍跟蹤法比用單槍法(第1種方式)沖閃電壓高約12%。雙槍跟蹤法是以一槍為主,一槍為輔,分別在絕緣子兩側沖洗,主槍將污穢部下,輔槍跟蹤,把主槍沖下的污水沖走,使不連成污水線。建議在有條件的地方盡量采用雙槍跟蹤法。

    2.2  污穢性質及分布狀態的影響

    沿海地區污穢(沿海污穢)以氯化鈉為主,氯化鈉易溶于水,水沖洗時污穢能較快被沖走。工業地區污穢(工業污穢)多為硫酸鈣等其他鹽類。與絕緣子粘合力強,有時很難被水沖走。在污閃試驗中,除用附鹽密度代表污穢程度及電導能力和用灰密表示吸濕性能外,還在污液中加入糊精或明膠,模擬沿海污穢及化工污穢與絕緣子的粘合能力,制成沿海污液及化工污液。沿海污污液配方中選用2mg/cm2的糊精作粘合劑,化工污液配方中選用0.5mg/cm2的明膠作粘合劑。它們的沖洗時間與剩余鹽量的關系與自然污穢相同,試驗得出的沿海及化工兩種污穢類型絕緣子的沖閃電壓如表C4所示,試驗條件為:試品為ZS-110型支柱絕緣子,鹽密為0.1mg/cm2,噴口直徑為4mm(光潔度較差)。水電率為2300Ω.cm(表C4、C5及C6的試驗條件相同)。

    表C4      沿海及化工污穢對沖閃電壓的影響

    污穢類型 沿海污穢 化工污穢
    沖閃電壓U50,Kv 81.5 76.3
    標準偏差? ,% 3.6 7.3

    在絕緣子污穢試驗中,通常采用的是均勻涂污法。但自然條件下污穢的沉積是風力、重力、電力等多種因素共同作用的結果,此外還有雨的沖洗作用,因此絕緣子表面污穢分布是不均勻的。一般來說,在平均鹽密相同的條件下,絕緣子上、下表面污穢不均勻程度不大時,其閃絡電壓與均勻污穢試號相近;上、下表面污穢不均勻程度較大時,則閃絡電壓比均勻污穢試品高20%左右;左右兩邊污穢嚴重不均勻時,甚至半邊潔凈半邊污穢時,其閃絡電壓降低不超過10%,見表C5。實際運行中絕緣子表面污穢的分布狀態常常是既左右不均勻又上下不均勻,因此不一定會造成沖閃電壓的明顯降低。

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