500KV变电站用防晕金具研究分析

赵男

摘要：在500KV变电站中所应用的电力金具，会随着海拔的升高，而导致其起暈电压的降低。在金具出现电晕以后，不仅会造成能源的消耗，而且还会形成无线电干扰问题，降低安全性和可靠性。本文就针对500KV变电站所用的防晕金具的有关内容，作出具体分析，以供参考。

关键字：500KV变电站;防晕金具;电晕

引言：

对于变电站所用的变电金具来说，所出现的严重的电晕现象的原因，一般是由于起晕电压过低，无法满足实际的需要。因此，就要在500KV变电站高海拔特点的基础上，结合具体工程对于金具的起晕电压所做出的要求，针对变电站所用的金具，展开具体的研制和电晕试验，从而研制出500KV变电站用的防晕金具，可以实现变电金具在高海拔电晕之下的应用，具有较高的适用性。

1 研制试验

结合过去变电站所用金具的具体运行状况，我们发现在金具的运行过程中，出现了较为严重的电晕现象，因此这也对于变电站的运行，带来了不利影响，降低了变电站运行的安全性和经济性。通过对于我国所用的变电金具相关标准和样本的收集和分析，目前较少有变电站金具产品，能够在高海拔地区使用，国外有关方面的研究也少之又少。因此，本文就根据某地500KV变电站的高海拔特点，并结合具体变电工程对于金具的电晕特性所提出的要求，充分考虑在高海拔地区建设更多数量的超高压输变电工作，针对这一项目，展开具体的研制试验工作，具有极为重要的意义。

所开展的电晕试验地点在该省的电力试验研究所的高压大厅内，在大厅内部具有1800m的海拔高度。由有关电力设计院向制造厂家，提供金具的组合形式，在此基础上，对于试品展开连接布置。所开展的试验必须要能够按照有关的规定和要求进行，能够从多个不同的方位，通过望远镜观察在夜间遮光的条件空间下，试品所具有的起晕状况[1]。对于500KV的金具来说，具体的试验电压为493.9KV，对于220KV的金具来说，试验电压为226.3KV，试品需要在这一电压值之下，不会出现可见的电晕。在试验的过程中，通过变压器对于试品进行试验电压的施加，并且通过测量系统，进行起晕电压的测量。利用电动通风干湿表和水银气压表，对于在试验过程中的气象参数进行测量。在试验的过程中，针对不同的试品，要开展三次的试验，进行出现电晕点时的电压，以及电晕点消失时所具有的电压，并且进行电压平均值的取得，将其当做试验结果数据。本次试验要在自然条件下开展，在冬季具有较高的空气密度，空气中的湿度低。但是在夏季的空气密度低、湿度高，所以夏季开展试验时，起晕电压会略低一些。

2 试验结果分析和结论

在初始试验中，所进行试验的金具，都具有较低的起晕电压，无法满足实际的要求。结合具体的试验情况展开分析，之所以会产生电晕，是由于在金属的表面尖端，出现了局部的电场集中，而且这种集中是不均匀的，这也就使得在金属表面所具有的电位梯度，就会超出临界值，从而使得形成局部的放电现象，因此就会产生可见的电晕点。比如说，对于220KV和500KV电压等级的不同型号的设备线夹，都是在板的棱角位置处起晕，所具有的起晕电压也比较低。即使已经经过了一定的处理，但是对于起晕电压来说，依然无法符合要求。出现这种问题的主要原因，就是棱角具有较小的曲率半径，而且其表面具有一些坑凹点，这也会导致电场的集中，所以会出现起晕的现象。通过这一点也显示出金具的外形结构特点、曲率半径等条件因素，都会对金具表面所具有的电位梯度分布，造成一定的影响，因此就会出现电晕现象。与此同时，还要对高海拔区域所具有的大气条件的影响充分考虑。站在生产制造的角度来看，在材料选择、成型以及运输的过程中，无论对于哪一环节，都必须要确保金具具有较高的光洁度，特别是在对金具产品进行批量生产的过程中，也要确立一个严格的质量检验体系，这也能够发挥至关重要的作用，增强金具电晕性能的稳定性。

所以就可以提出以下的改进措施和方案：首先，对于金具的棱角进行打磨，将其打磨出具有一定的圆弧，这样就能够减弱局部所发生的电场集中效应。其次，可以在金具制作的过程中，提高向上一面两侧的高度，这样就能够针对上一面的螺栓，起到屏蔽的作用。通过有关的试验人员和生产厂家，共同进行防晕金具的研究和样品的试制，最后在通过多次的试验以后，将所具有不利因素排除，最终成功研制成了防晕金具，能够实现良好的防晕效果。另外，如果在500KV变电站中的设备，没有设置均压环，因此就要对于所选型的金具，进行结构上的完善和改进，让其能够符合有关要求，由有关的工程设计部门落实，在选型的过程中，要重视起这一问题。通过对于线夹防晕板所具有圆角，进一步改进曲率半径，能够在原有基础之上，提高起晕电压，更加便于针对批量产品，实现质量控制。如果所应用的金具无法符合高海拔电晕条件要求，就要在不同电压等级金具的不同起晕电压条件的基础上，能够从结构层面上，加强研制和改进，让其能够满足具体工程的需要。在本次试验中，所应用的金具试品都具有研制性质，在试验时经过了打磨处理，所以要按照经过试验打磨处理之后的尺寸，来安排具体的产品生产，这样才能够确保其具有稳定的电晕性能。

根据上述的改进方案，在进行金具制造时，虽然增加了复杂程度，也提高了材料的用量，但是并未大幅的增加造价，同时还能够对于金具起晕电压低的问题，实现有效的解决，因此这对于变电工程来说，也具有积极的意义和价值，能够在未来500KV变电站工程建设的选型过程中，实现新产品的提供。

通过具体的试验证实，海拔高度所发生的变化，会在很大程度上，影响到金具的起晕电压。现阶段，国内外都针对这方面的问题，展开了重点的研究。根据所得到的试验结果，可以总结出这样的规律：海拔高度的升高会带来变电金具起晕电压的降低，因此也就对于金具的各方面条件，比如说外形、光洁度等等，提出了更高的要求。

在完成研制试验以后，在此基础上进行了有关产品的生产。在进行产品生产时，对于生产过程中、出厂前、施工现场三阶段，要做好三检工作，严格执行和落实好检查工作，在产品运输到现场以后，也要针对每一种类的金具，展开一定数量的抽检，而且要对所抽检的金具试品，开展电晕试验，确保所开展的每一次数据，都具有良好的重复性，而且还能够符合起晕电压的具体要求，这样才能够确定产品的质量合格，能够投入安装[2]。随着对于该地变电站的投运状态的观察，基本上不会出现电晕现象，因此这也就证明所研制出的防晕金具，具有良好的防晕效果。通过在本次试验中，对于500KV变电站所应用的防晕变电金具的具体试验，所得到的电晕试验数据和研制出的产品，都对于我国过去在这一方面的研究内容的空缺，进行了填补，而且实现了国内的先进水平，各项研究工作达到预期的目的。

总结：

综上所述，通过对于500KV变电站所用的防晕金具的研究，进一步研制出具有良好防晕性能的金具，能够避免电晕现象的出现，确保变电工程可以顺利开展，推动变电站工程的不断建设和发展。

参考文献

[1]韩文，唐露甜，杨彬，景龑.超特高压变电站金具填缝导电有机硅聚合物胶泥的制备及性能[J/OL].武汉大学学报（理学版）：1-7[2021-06-08.1671-8836.2020.0257.

[2]刘志全，杨军华.ADSS光缆电腐蚀防晕环的效果验证研究[J].广西电力，2019，42（05）：57-60+64.