浅谈不饱和湿度下绝缘子盐密与泄漏电流的关系
2019-10-21柯程皓
柯程皓
摘 要 当绝缘子处于污秽地区的时候,很容易因为脏污而发生污闪事故,引发大面积停电、长时间停电事故,严重影响了电网的稳定运行。只有了解不同环境变化下,污秽绝缘子的导电变化规律,才能针对性地提出解决措施,提升电网运行的稳定性。基于此,本文重点以试验的方式,针对不饱和湿度下绝缘子盐密与泄漏电流的关系进行了详细的分析,以供参考。
关键词 不饱和湿度;绝缘子;盐密;泄漏电流;关系
在饱和湿度下,绝缘子的闪络电压可以体现出最恶劣天气下的外绝缘强度,所以绝缘子污闪电压与泄漏电流之间存在着一定的关系。大量的研究发现,大多数情况下,湿度都处于不饱和状态,所以在不饱和湿度下,盐密与泄漏电流之间也有着更为复杂的关系。
1试验原理分析
针对不饱和湿度下绝缘子盐密与泄漏电流的关系,以试验的方式进行探索,涉及的试验设备主要包含以下几部分:第一雾室、第二自动加濕系统、第三试验电源、第四相关测量装置。
其涉及的实验原理如图1:Vr代表的是调压器、T代表的是变压器,Rp、R代表的是保护电阻,G代表的是保护球隙,K代表的是人工气候室,Vd代表的是电容分压器。在具体的试验过程中,针对标准XP-70型绝缘子串,要通过人工涂敷的方式来模拟现场参照绝缘子[1]。
2试验流程分析
第一步,先对清洁过后的绝缘子进行涂污,将灰密值始终控制在1.0mg/cm2,而盐密值控制为以下四种:0.1mg/cm2、0.2mg/cm2、0.3mg/cm2、0.4mg/cm2。
第二步,对雾室进行加雾处理,将雾室的湿度始终控制在75%--95%之间,之后再将试品按照与现场状况相同的方式放置其中,将雾室的湿度保持时间控制在10个小时以上。
第三步,泄漏电流试验,将测试电源上升到运行电压27.2kV,对绝缘子表面是否出现放电现象进行观察,并将泄漏电流的最大值进行记录[2]。
3试验过程与分析
对以上四种盐密值分别做5组试验,如果数据结果比较分散,则需要增加试品组数。
将相对湿度控制在95%,灰密值控制在1.0mg/cm2,盐密值控制在0.1mg/cm2,然后对XP-70型绝缘子泄漏电流进行试验。可以发现,其泄漏电流的最大值为14.2mA,且出现在123.66s。也就是说,如果灰密值1.0mg/cm2,盐密值0.1mg/cm2,即便是绝缘子表面已经完全湿润,也只会出现很小的泄漏电流,线路仅出现局部的轻微放电,不会出现闪络事故。
将相对湿度控制在95%,灰密值控制在1.0mg/cm2,盐密值控制在0.2mg/cm2,然后对XP-70型绝缘子泄漏电流进行试验。可以发现,其泄漏电流的最大值为69.7mA,且出现在23.94s。放电电弧更加强烈,持续时间依然比较短暂。但是最大的泄漏电流依然低于70mA。分析其原因,可能是不饱和湿度条件下,绝缘子表面污秽湿润状态无法长时间保持,当放电电弧释放了热量,烧干绝缘子表面污秽后,局部放电就会终止,泄漏电流也会减弱。
将相对湿度控制在95%,灰密值控制在1.0mg/cm2,盐密值控制在0.3mg/cm2,然后对XP-70型绝缘子泄漏电流进行试验。可以发现,其泄漏电流的最大值高达335.9mA,出现在68.98s。泄漏电流的最大值有了明显的提升,基本不会低于300mA,且放电电弧强度更高,持续时间更长,绝缘子串放电更为稳定,同样没有闪络事故的发生。
将相对湿度控制在95%,灰密值控制在1.0mg/cm2,盐密值控制在0.4mg/cm2,然后对XP-70型绝缘子泄漏电流进行试验。可以发现,其泄漏电流的最大值高达335.2mA,出现在40.03s。虽然泄漏电流增加了,但是放电现象的变化却不明显,时间越长,放电现象越弱,直至消失。整体放电情况也相对稳定。
4不饱和湿度下绝缘子盐密与泄漏电流的关系
通过上述试验,在不饱和湿度下,XP-70型绝缘子串表面污秽的盐密值越大,其相应的泄漏电流就越大。
5结束语
综上所述,试验发现在相对湿度为95%的情况下,XP-70型绝缘子的各种盐密值均存在着稳定的放电现象,且没有闪络事故的发生。而且泄漏电流最大值出现在试验刚开始的前1分钟至2分钟以内。而试验时间越长,放电电弧产生的热量就越大,绝缘子表面的污秽就会由湿润变得干燥,雾室的湿度就并不能将污秽始终维持在湿润状态。在这种情况下,放电电弧熄灭之后就很难再次重燃,放电现象就会越来越不明显,泄漏电流也就会越来越弱。
参考文献
[1] 王黎明,张军广,赵晨龙,等.绝缘子饱和受潮条件下泄漏电流预测方法[J].高电压技术,2014,40(5):1416-1423.
[2] 梅红伟,毛颖科,卞星明,等.相对湿度对绝缘子泄漏电流最大值的影响[J].高电压技术,2010,36(3):627-631.