電力系統(tǒng)污穢與覆冰絕緣

前言

常用符號(hào)說(shuō)明

第1章　絕緣子及其分類

1.1　概述

1.2　絕緣子的種類和作用

1.3　絕緣子幾何參數(shù)

1.4　絕緣子發(fā)展趨勢(shì)

1.5　與污穢絕緣有關(guān)的基本術(shù)語(yǔ)

1.6　絕緣子型號(hào)特征與標(biāo)示

第2章　污穢沉積與絕緣子污穢特征量

2.1　大氣環(huán)境污染

2.2　污穢積聚及其影響因素

2.3　表征污穢絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的特征量

2.4　輸變電設(shè)備外絕緣污穢等級(jí)劃分

第3章　污穢絕緣子表面放電機(jī)理

3.1　污穢絕緣子沿面放電的發(fā)展過(guò)程

3.2　局部電弧發(fā)展成為完全閃絡(luò)的條件

3.3　交流污閃條件分析

3.4　交流電壓下污閃的電場(chǎng)模型

3.5　污穢放電的其他模型

第4章　絕緣子污穢試驗(yàn)

4.1　引言

4.2　人工污穢試驗(yàn)

4.3　試驗(yàn)電源對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響

4.4　自然污穢試驗(yàn)

4.5　對(duì)人工污穢試驗(yàn)的評(píng)價(jià)

第5章　污穢絕緣子電氣強(qiáng)度

5.1　絕緣子污閃電壓的一般關(guān)系

5.2　懸式絕緣子交流污閃特性及其影響因素

5.3　懸式絕緣子直流污閃電氣特性及其影響因素

5.4　電站電器污穢絕緣子電氣特性

5.5　污穢絕緣子的操作沖擊特性

5.6　污穢絕緣子的雷電沖擊電氣特性

5.7　酸雨（霧）地區(qū)絕緣子的放電特性

第6章　絕緣子覆冰及其影響因素

6.1　概述

6.2　覆冰的分類和物理性質(zhì)

6.3　影響覆冰的因素

第7章　覆冰絕緣子試驗(yàn)方法

7.1　覆冰絕緣子特征參數(shù)與人工覆冰方法

7.2　覆冰絕緣子電氣特性試驗(yàn)方法

7.3　絕緣子覆冰過(guò)程中污穢模擬方法

第8章　覆冰絕緣子放電過(guò)程和閃絡(luò)特性

8.1　覆冰絕緣子放電過(guò)程

8.2　覆冰絕緣子放電模型

8.3　懸式絕緣子交流覆冰閃絡(luò)特性

8.4　懸式絕緣子覆冰直流閃絡(luò)特性

第9章　高海拔地區(qū)污穢和覆冰絕緣子電氣強(qiáng)度

9.1　概述

9.2　高海拔低氣壓下絕緣子污閃機(jī)理及模型

9.3　高海拔低氣壓下污穢絕緣子的放電特性

9.4　“高海拔 覆冰 污穢”絕緣子閃絡(luò)特性

第10章　防污閃冰閃方法和技術(shù)措施

10.1　防污閃基本措施

10.2　復(fù)合絕緣子及其在防污閃中的應(yīng)用

10.3　防止絕緣子冰閃方法和技術(shù)措施

第11章　復(fù)雜環(huán)境地區(qū)外絕緣選擇原則與方法

11.1　概述

11.2　高海拔污穢地區(qū)絕緣子串長(zhǎng)選擇方法

附錄

附錄Ⅰ 試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表

附錄Ⅱ 高海拔現(xiàn)場(chǎng)絕緣子污閃試驗(yàn)結(jié)果

附錄Ⅲ 本書涉及的部分絕緣子及技術(shù)參數(shù)

附錄Ⅳ　氣壓影響特征指數(shù)咒參考值

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。

本書主要根據(jù)重慶大學(xué)高電壓與絕緣技術(shù)系十多年的研究工作，廣泛吸取了國(guó)內(nèi)外關(guān)于污穢絕緣的研究成果，并將絕緣子覆冰作為一種特殊污穢形式進(jìn)行系統(tǒng)論述，力求內(nèi)容詳細(xì)，數(shù)據(jù)全面，方法和措施切實(shí)可行。

本書可作為高等院校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)選修課的教材和參考書，也可作為電力系統(tǒng)科研、設(shè)計(jì)及運(yùn)行部門從事防污閃、防冰閃工作的研究和工程技術(shù)人員的參考和培訓(xùn)用書。

線路覆冰雨凇覆冰

是在凍雨期發(fā)生于低海拔地區(qū)的覆冰，持續(xù)時(shí)間一般較短，環(huán)境溫度接近冰點(diǎn)，風(fēng)相當(dāng)大，積冰透明，在導(dǎo)線上的粘合力很強(qiáng)，冰的密度很高，雨凇覆冰是混合凇覆冰的初級(jí)階段，由于凍雨持續(xù)期一般較短，因此，導(dǎo)線覆冰為純粹的雨凇覆冰的情況相對(duì)較少。

線路覆冰混合凇

當(dāng)溫度在冰點(diǎn)以下，風(fēng)比較猛時(shí)，則形成混合凇。在混合凇覆冰條件下，水滴凍結(jié)比較弱，積冰有時(shí)透明，有時(shí)不透明，冰在導(dǎo)線上粘合力很強(qiáng)。導(dǎo)線長(zhǎng)期暴露于濕氣中，便形成混合凇?；旌馅∈且粋€(gè)復(fù)合覆冰過(guò)程，密度較高，生長(zhǎng)速度快，對(duì)導(dǎo)線危害特別嚴(yán)重。

線路覆冰軟霧凇

輕霧凇是由于山區(qū)低層云中含有的過(guò)冷水滴，在極低溫度與風(fēng)速較小情況下形成的。這種積冰呈白色、不透明、晶狀結(jié)構(gòu)、密度小，在導(dǎo)線上附著力相當(dāng)弱。最初的結(jié)冰是單向的，由于導(dǎo)線機(jī)械失衡，逐漸圍繞導(dǎo)線均勻分布，在此情況下，這種冰對(duì)導(dǎo)線一般不構(gòu)成威脅。

線路覆冰白霜

白霜是空氣中濕氣與0℃以下的物體接觸時(shí)，濕氣往冷物體表面凝合形成的，白霜在導(dǎo)線上的粘結(jié)力十分微弱，即使是輕輕地振動(dòng)，也可以使白霜脫離所粘結(jié)導(dǎo)線的表面，與其他類型覆冰相比，白霜基本不對(duì)導(dǎo)線構(gòu)成嚴(yán)重危害。

線路覆冰干雪

空氣中的干雪或冰晶很難粘結(jié)到導(dǎo)線表面。只有當(dāng)空氣中的雪為“濕雪”時(shí)，導(dǎo)線才會(huì)出現(xiàn)積雪現(xiàn)象。當(dāng)有強(qiáng)風(fēng)時(shí)，雪片易被風(fēng)吹落，導(dǎo)線覆雪不可能發(fā)生，故導(dǎo)線覆雪受風(fēng)速制約，因此平原地區(qū)或低地勢(shì)無(wú)風(fēng)地區(qū)，導(dǎo)線覆雪現(xiàn)象較山區(qū)常見。

線路覆冰就是指一個(gè)范圍內(nèi)的所有電線都被冰包住的狀況。冷的雨滴降落到溫度低于冰點(diǎn)（0℃）的物體上，就形成雨凇。如果發(fā)生是凝結(jié)在電線上，就會(huì)使電線覆冰。

復(fù)合絕緣子重量輕、耐污性能好，目前已廣泛應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)中；但在覆冰環(huán)境下，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)復(fù)合絕緣子傘裙易被冰凌橋接，電氣性能下降顯著。為了提高復(fù)合絕緣子在覆冰地區(qū)的電氣性能，解決復(fù)合絕緣子在覆冰地區(qū)的適用性問(wèn)題，有必要對(duì)其傘形結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。本項(xiàng)目選取大型多功能人工氣候室與雪峰山自然覆冰試驗(yàn)站作為研究場(chǎng)所，分別在帶電與不帶電、不同覆冰程度、不同風(fēng)速下研究不同傘形結(jié)構(gòu)復(fù)合絕緣子的覆冰規(guī)律；通過(guò)仿真計(jì)算與試驗(yàn)驗(yàn)證研究覆冰復(fù)合絕緣子的電位電場(chǎng)分布規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，建立復(fù)合絕緣子多電弧-多冰帶冰閃模型，尋求覆冰復(fù)合絕緣子的放電路徑，確定其冰閃電壓，并通過(guò)超高速攝像機(jī)拍攝的電弧發(fā)展過(guò)程與覆冰閃絡(luò)試驗(yàn)，驗(yàn)證所建立的冰閃模型；進(jìn)而在此基礎(chǔ)上提取具有優(yōu)良冰閃性能的復(fù)合絕緣子傘形參數(shù)規(guī)律，設(shè)計(jì)適用于不同冰區(qū)的優(yōu)化傘形結(jié)構(gòu)復(fù)合絕緣子，并在人工氣候室、自然覆冰試驗(yàn)站及實(shí)際線路上驗(yàn)證其防冰閃效果。